平面造波機


   

IHMT 工程實驗場棚(圖一)

在造波機背側的吸波灘海綿(圖二)

造波機上方的控制箱(圖三)

軸承和軸承滑道 (圖四)

遠程控制單元(圖五)

電動馬達(圖六)

平面造波機

活塞式造波機

對於最大深度為1.5 m的水,造波機通常是活塞式設計,造波板會水平地前後移動。 這種設計的優點是衝程通常不受限制,因此使活塞式造波機產生孤立波,吸收反射波並補償長時間下降現象的理想之選。

根據水槽的寬度,造波板安裝在一個或兩個電動馬達下方。 這些執行器從橫跨水槽壁的結構懸空垂掛下來。或者,如果需要,該結構可以是獨立式的。 通過這種佈置,所有軸承和精密部件都位於水位上方。(如圖一)

每個驅動器執行器均包括經過特殊設計的擠壓梁,該擠壓梁在一系列線性軸承之間延伸。 該造波板由數位AC伺服電動馬達來回驅動,該電動馬達通過帶有齒條和小齒輪的變速箱運行。 電動馬達具有低慣性,這是高頻運行所必需的,並且齒條和小齒輪允許實現高速度,而其他類型的驅動器則無法實現。(如圖六)

齒輪箱有一個偏心安裝件,以使齒條和小齒輪嚙合而無間隙。 驅動造波板的齒輪齒條方法很簡單,不需要封閉式的潤滑系統。 所需要做的只是偶爾擦拭並重新塗脂以使其保持良好狀態。 結果是可靠的造波機,維護需求低。 不銹鋼用於造波機的所有金屬加工。 齒條也由不銹鋼製成,軸承和軸承滑道具有特殊的耐腐蝕塗層。(如圖四)

造波板後面裝有一個吸波灘,以防止波浪飛濺。 海灘由開孔泡沫材料組成,該材料在造波機的框架內固定在適當的位置。(如圖二)

交流伺服馬達由智能數位驅動器控制。驅動器為電動馬達提供所有增益和阻尼,以確保造波板準確地跟隨位置要求訊號。 在造波機運行期間,可以查詢驅動器並可以監視各種參數,例如電動馬達速度,電流和驅動器溫度。

平面造波機設備

控制系統

造波板的電動馬達驅動器和電子設備位於電動馬達驅動器控制面板(MDCP)中,該面板安裝在主體支架上方。(如圖三)

訊號生成計算機的輸出將傳輸到位於MDCP中的嵌入式PLC。 對於控制室與波形發生器相距一定距離的安裝,我們提供了一個遠程控制單元,為操作員提供一個緊急停止按鈕。 MDCP上裝有第二個緊急停止按鈕。(如圖五)

設計使用壽命

造波機的電動馬達,驅動器和軸承組件是經常連續運行的眾多行業的標準組件。 相比之下,造波機往往每天僅使用幾個小時,並且在建立模型和構建測深儀之間的研究之間通常相隔很長時間。

研究還通常使用隨機波,這些隨機波對組件的磨損要小於為其設計的規則波的峰值需求。 由於這些原因,造波機的使用壽命有望超過20年。

主動波吸收

在許多研究中,所測試的模型可能會有很多反映。然而,主動波吸收克服了這個問題,並在整個模型中提供了對波浪狀況的精確控制。 沒有有源波吸收,這些反射波將從造波板重新反射並在水槽中積聚。 這導致波譜失真,在極端情況下,波變得不穩定。

動態波吸收通過測量造波板上的波高來防止波浪從造波板反射回去。 然後,它實時修改需求信號,以考慮到在水槽另一端從模型反射的其他波。