一種模擬海上油船晃動的試驗裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供了一種模擬海上油船晃動的試驗裝置，屬于機械技術領域。它解決了現有技術中缺乏專門用于模擬海上油船晃動的試驗裝置的問題。本模擬海上油船晃動的試驗裝置包括基板，基板上豎直固定有兩根支撐柱，兩根支撐柱之間設有框架本體，框架本體包括呈矩形框狀的底部框體，底部框體的四個邊角上分別固連有立桿，框架本體其中兩根立桿上設置有鉸接板一，另外兩根立桿上設置有鉸接板二，立桿上沿其長度方向間隔開設有若干調節孔，鉸接板一和鉸接板二上與調節孔相對開設有連接孔，調節孔和連接孔之間穿設有固定件。本發明專利技術具有運行穩定、制造成本低等優點。

【技術實現步驟摘要】
一種模擬海上油船晃動的試驗裝置
本專利技術屬于機械
，涉及一種模擬海上油船晃動的試驗裝置。
技術介紹
船舶海上儲運石油是一種高風險的作業過程，原油儲運風險主要來之貨物，在整個儲運生產鏈中始終存在油氣爆炸和毒害的風險。據有關機構統計，作為艙氣主要成份的VOCs (揮發性有機化合物)在海運過程中實際排放達到400萬至700萬噸/年，造成巨大的經濟損失和環境損害風險，而更為嚴重的油艙爆炸事故也屢見不鮮。而儲運過程中油艙內液貨熱質傳遞行為直接影響到油艙液相區的溫度分布、氣相區的VOCs濃度分布以及揮發出艙的VOCs濃度與速度等影響作業安全的關鍵物理量及其行為特征。因此控制液貨氣液熱質傳遞行為對于保持原油品質、防止油氣爆炸以及減少大氣污染有直接影響，也關系到石油儲運安全和節能減排目標的實現。相關研究表明界面湍動對氣液傳質存在明顯影響，因此在研究海上液貨艙熱質傳遞行為時必須考慮晃蕩因素。對于海洋環境中的油船，由于液貨作業和船舶搖晃等外部擾動的存在，液體晃蕩現象必定出現在液貨艙中，進而對氣液熱質傳遞行為產生影響。現在人們主要關注液體晃蕩對船舶結構沖擊破壞的液固耦合力學問題，而針對液貨艙中原油這種揮發物質，晃蕩因素影響其熱質傳遞規律的研究基本沒有人涉及，因此現在也沒有專門模擬海上油船晃動的試驗裝置，來檢測液貨艙中原油晃動造成的熱質傳遞規律的影響規律，造成人們對液貨狀態變化機理認識滯后，導致無法科學控制船舶油氣儲運過程中油氣泄漏、爆炸和大氣污染等風險。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種模擬海上油船晃動的試驗裝置，本裝置能用于模擬海上油船晃動造成的液貨艙中燃油晃動。本專利技術的目的可通過下列技術方案來實現:一種模擬海上油船晃動的試驗裝置，包括基板，其特征在于，所述的基板上豎直固定有兩根支撐柱，所述的兩根支撐柱之間設有框架本體，所述框架本體包括呈矩形框狀的底部框體，所述底部框體的四個邊角上分別固連有立桿，所述框架本體其中兩根立桿上設置有鉸接板一，另外兩根立桿上設置有鉸接板二，所述立桿上沿其長度方向間隔開設有若干調節孔，所述鉸接板一和鉸接板二上與調節孔相對開設有連接孔，所述調節孔和連接孔之間穿設有固定件，所述兩根支撐柱上分別水平固連有轉軸，兩根支撐柱上的轉軸同軸心，其中一根轉軸轉動穿設在鉸接板一上，另外一根轉軸轉動穿設在鉸接板二上，所述框架本體上還連接有能帶動框架本體繞轉軸擺動的擺動機構，所述底部框體內設置有用于固定試驗水箱的支撐結構。固定件采用螺栓。在進行晃動模擬試驗時，試驗水箱設置在底部框體內通過支撐結構固定。鉸接板一和鉸接板二固定在框架本體上，而鉸接板一和鉸接板二分別通過轉軸鉸接在支撐柱上，因此在擺動機構的帶動下，框架本體可以繞轉軸擺動，而試驗水箱固定放置在框架本體內，因此框架本體在擺動的過程造成試驗水箱內的液體來回晃動，從而實現模擬海上游船晃動造成的液貨艙中燃油晃動的過程，以得出晃動對燃油熱質傳遞規律的影響。由于立桿上沿其長度方向間隔開設有若干調節孔，因此通過使連接孔對應不同高度位置的調節孔，可以改變鉸接板一和鉸接板二的高度，進而調整的框架本體晃蕩中心的高低，從而根據不同的試驗要求進行不同的試驗。在上述的模擬海上油船晃動的試驗裝置中，所述框架本體還包括上部框體，所述上部框體通過立桿固連在底部框體上方。在上述的模擬海上油船晃動的試驗裝置中，所述擺動機構包括安裝板、支撐架、液壓缸和擺動板，所述安裝板固連在所述立桿上，所述安裝板與所述鉸接板一相互垂直，所述擺動板固連在安裝板上，所述支撐架包括豎直固定的立柱和水平固連在立柱上端的橫桿，立柱的下端固定在上述的基板上，所述液壓缸設置在所述橫桿上，所述液壓缸的推桿的下端滑動連接在擺動板上。在上述的模擬海上油船晃動的試驗裝置中，所述擺動板的上板面上開設有滑槽，所述滑槽的長度方向與安裝板板面垂直，所述滑槽內滑動設置有滑塊，所述液壓缸能在橫桿上水平移動，所述液壓缸的推桿豎直向下且推桿的下端鉸接在所述滑塊上，所述擺動板上還具有能標識滑塊到安裝板之間距離的刻度線。在本裝置中，控制振幅的因素是液壓缸的行程和滑塊跟轉軸之間的距離，在液壓缸行程一定、框架本體尺寸一定的條件下，控制振幅的因素就是滑塊與安裝板之間的距離。當滑塊向安裝板一側移動時，滑塊與安裝板之間的距離減小，此時框架本體的振幅增大；當滑塊方向性移動時，滑塊與安裝板之間的距離減大，此時框架本體的振幅減小。由于擺動板上具有能標識滑塊到安裝板之間距離的刻度線，因此在將滑塊滑動到相應的刻度線位置，便能知道此時框架本體的振幅大小，從而給試驗帶來了很大的便利性。本試驗裝置能夠方便調節框架本體晃動時振幅的大小，因此能滿足不同的試驗要求，具有通用性強的有優點。在上述的模擬海上油船晃動的試驗裝置中，所述支撐結構包括底板和擋條，所述底板呈矩形板狀，底板的數量為兩塊，兩塊底板分別抵靠于底部框體相對的兩側邊上，所述擋條具有兩根，其中一根擋條固連在其中一塊底板上，另外一根擋條固連在另外一塊底板上。在上述的模擬海上油船晃動的試驗裝置中，所述底板上開設有定位孔一，所述擋條上開設有定位孔二，所述定位孔一和定位孔二之間穿設有將擋條固定在底板上的螺栓。兩根擋條相互平行，定位孔一為多個，因此擋條在底板上的位置能夠調節，從而能根據試驗水箱的尺寸大小改變兩擋條之間的距離。在進行試驗水箱的固定時，先將試驗水箱放置于底板上合適的位置，然后調整兩擋條之間的距離，使兩根擋條將試驗水箱夾緊固定。在上述的模擬海上油船晃動的試驗裝置中，鉸接板一和鉸接板二呈矩形板狀，所述鉸接板一的中部和鉸接板二的中部分別開設有鉸接孔，所述鉸接孔內設置有軸承，所述轉軸的一端固連在所述支撐柱上，所述轉軸的另一端穿設在所述軸承內。在上述的模擬海上油船晃動的試驗裝置中，每根立桿上調節孔的數量為5?10個，相鄰兩調節孔之間的距離為10cm。在上述的模擬海上油船晃動的試驗裝置中，本試驗裝置還包括用于控制液壓缸運動的電子控制單元，所述電子控制單元包括單片機一、單片機二、數模轉換電路一、數模轉換電路二和比例換向閥，所述液壓缸連接比例換向閥，所述數模轉換電路一的輸入端連接單片機一的輸出端，數模轉換電路一的輸出端連接比例換向閥的輸入端一，所述數模轉換電路二的輸入端連接單片機二的輸出端，數模轉換電路二的輸出端連接比例換向閥的輸入-5.JJU ~.~- ο在上述的模擬海上油船晃動的試驗裝置中，所述單片機一和單片機二交替輸出控制信號，所述數模轉換電路一和模數轉換電路二分別對其接收到的控制信號進行處理轉換并形成半個正弦波的電壓信號發送至比例換向閥。在上述的模擬海上油船晃動的試驗裝置中，所述電子控制單元還包括有用于增加輸出至比例換向閥的波形周期的按鍵一、用于減少輸出至比例換向閥的波形周期的按鍵二、用于開啟單片機一和單片機二信號輸出的按鍵三以及用于關閉單片機一和單片機二信號輸出的按鍵四。與現有技術相比，本模擬海上油船晃動的試驗裝置具有以下優點:1、本試驗裝置能用于模擬海上游船晃動造成的液貨艙中燃油晃動，以得出晃動對燃油熱質傳遞規律的影響，同時框架本體晃蕩中心的高低能夠夠調節，因此能根據不同的試驗要求進行不同的試驗，具有設計合理，通用性強的優點。2、本試驗裝置還具有運行穩定、結構簡單、本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種模擬海上油船晃動的試驗裝置，包括基板(1)，其特征在于，所述的基板(1)上豎直固定有兩根支撐柱(2)，所述的兩根支撐柱(2)之間設有框架本體(3)，所述框架本體(3)包括呈矩形框狀的底部框體(31)，所述底部框體(31)的四個邊角上分別固連有立桿(33)，所述框架本體(3)其中兩根立桿(33)上設置有鉸接板一(4)，另外兩根立桿(33)上設置有鉸接板二(5)，所述立桿(33)上沿其長度方向間隔開設有若干調節孔(6)，所述鉸接板一(4)和鉸接板二(5)上與調節孔(6)相對開設有連接孔(7)，所述調節孔(6)和連接孔(7)之間穿設有固定件，所述兩根支撐柱(2)上分別水平固連有轉軸(8)，兩根支撐柱(2)上的轉軸(8)同軸心，其中一根轉軸(8)轉動穿設在鉸接板一(4)上，另外一根轉軸(8)轉動穿設在鉸接板二(5)上，所述框架本體(3)上還連接有能帶動框架本體(3)繞轉軸(8)擺動的擺動機構，所述底部框體(31)內設置有用于固定試驗水箱(18)的支撐結構。

【技術特征摘要】
1.一種模擬海上油船晃動的試驗裝置，包括基板(I)，其特征在于，所述的基板(I)上豎直固定有兩根支撐柱(2)，所述的兩根支撐柱(2)之間設有框架本體(3)，所述框架本體(3)包括呈矩形框狀的底部框體(31)，所述底部框體(31)的四個邊角上分別固連有立桿(33)，所述框架本體(3)其中兩根立桿(33)上設置有鉸接板一(4)，另外兩根立桿(33)上設置有鉸接板二(5)，所述立桿(33)上沿其長度方向間隔開設有若干調節孔(6)，所述鉸接板一(4)和鉸接板二(5)上與調節孔(6)相對開設有連接孔(7)，所述調節孔(6)和連接孔(7)之間穿設有固定件，所述兩根支撐柱(2)上分別水平固連有轉軸(8)，兩根支撐柱(2)上的轉軸(8)同軸心，其中一根轉軸(8)轉動穿設在鉸接板一(4)上，另外一根轉軸(8)轉動穿設在鉸接板二(5)上，所述框架本體(3)上還連接有能帶動框架本體(3)繞轉軸(8)擺動的擺動機構，所述底部框體(31)內設置有用于固定試驗水箱(18)的支撐結構。2.根據權利要求1所示的模擬海上油船晃動的試驗裝置，其特征在于，所述擺動機構包括安裝板(9)、支撐架(10)、液壓缸(11)和擺動板(12)，所述安裝板(9)固連在所述立桿(33)上，所述安裝板(9)與所述鉸接板一(4)相互垂直，所述擺動板(12)固連在安裝板(9)上，所述支撐架(10)包括豎直固定的立柱(101)和水平固連在立柱(101)上端的橫桿(102)，立柱(101)的下端固定在上述的基板(I)上，所述液壓缸(11)設置在所述橫桿(102)上，所述液壓缸(11)的推桿的下端滑動連接在擺動板(12)上。3.根據權利要求2所示的模擬海上油船晃動的試驗裝置，其特征在于，所述擺動板(12)的上板面上開設有滑槽(12a)，所述滑槽(12a)的長度與安裝板(9)板面垂直，所述滑槽(12a)內滑動設置有滑塊(19)，所述液壓缸(11)能在橫桿(102)上水平移動，所述液壓缸(11)的推桿豎直向下且推桿的下端鉸接在所述滑塊(19)上，所述擺動板(12)上還具有能標識滑塊(19)到安裝板(9)之間距離的刻度線(20)。4.根據權利要求3所示的模擬海上油船晃動的試驗裝置，其特征在于，所述支撐結構包括底板(13)和擋條(14)，所述底板(...

【專利技術屬性】
技術研發人員：盧金樹，王劍楠，
申請(專利權)人：浙江海洋學院，
類型：發明
國別省市：浙江;33