一种潜浮式无人艇电动操舵装置优化设计

发布时间：2024-04-13 19:39

　　以岛礁潜浮式无人艇为研究对象,设计满足项目需求的潜浮式无人艇电动操舵装置,以确保航行中潜浮式无人艇的稳定性、平衡性和应舵性。通过CAD建立电动操舵装置的物理模型,并用解析几何法分析了该装置的工作原理,并对关键部件舵叶进行了参数优化设计,最后使用HyperMesh和Fluent软件仿真分析了舵叶阻力性能。分析结果表明,该舵叶参数优化设计完全满足项目需求。该潜浮式无人艇电动操舵装置的设计为今后潜浮式无人艇的研制提供了参考。

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【部分图文】：

图1潜浮式无人艇电动操舵装置的工作原理

对于无人艇的操纵以及灵活性而言,无人艇的操舵装置是其关键技术之一,在研究无人艇的操控转向、按既定航线精准航行、航行中艇体的稳定性方面都具有重要意义。首先,为潜浮式无人艇电动操舵装置设计了动力子系统、控制子系统、运动执行结构子系统三大部分,工作原理如图1所示,即在外界条件的影响下,....

图2无人艇电动操舵装置结构示意

图1潜浮式无人艇电动操舵装置的工作原理(1)动力子系统包含直线推杆1、直线推杆2、固定支座1、固定支座2,其中直线推杆1、直线推杆2和固定支座1、固定支座2分别通过销钉连接,固定支座1和固定支座2再和固定环连接,固定环连接船身。直线推杆提供转舵的动力。

图3潜浮式无人艇电动操舵装置工作原理示意

该潜浮式无人艇电动操舵装置开始转舵时,直线推杆1或者直线推杆2会有一个摆角β(即任意舵角时直线推杆中心线与水平线间的夹角),将随直线推杆的安装角(即正舵时直线推杆的摆角)和舵转角α而变。一般情况下,使用正舵时β角度最大,而最大舵角时β为零或者接近于零。但是,无论在舵角α的大小如何....

图4直线推杆的位移量ΔL和舵角摆角α的关系

ΔL=2sin(Δγ/2)L0(1)舵机系统中水平方向的两片舵叶的转向能够使得无人艇在直线航行时转向,还可在遇到波浪或者潮流等外部干扰时稳定无人艇的航行。航行时如果受到风浪等因素干扰,舵叶2和舵叶4会受到影响,导致不稳定航行状态,但是与此同时直线推杆只需进行伸缩来抵消....

本文编号：3953521