Система для контроля мореходных характеристик судна

Система для контроля мореходных характеристик судна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

С903 СОВЕТСКИХ

СОЦИМИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (191 " (11) (51)4 В .63 В 39/90.

1

С

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ (21) 3541180/27-11 (22) 24.01,83 (46) 23.03,86, Бюл. Р 11 (72) Е.В,Найденов, Г,И.Белозеров, В.Е.Салов и И.В.Захаров (53) 629,12:532.5,041(088.8) (56) 1. Отчет по теме A-X-138„ выпуск 1 - 20087, 1980, опублик. ЦНИИ им. А.Н,Крылова, r. Ленинград, (54)(57) СИСТЕМА ДЛЯ КОНТРОЛЯ МОРЕХОДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СУДНА, содержащая датчики осадки, датчики угла крена, подсистему накренения, соединенную с блоком управления, который через блок питания соединен с вычислительным блоком, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения точности измерения, увеличения быстродействия и расширения функциональных возможностей, она снабжена датчиками напряжения, датчиками температуры воды и корпуса судна, датчиками контроля судовых запасов, двумя задающими блоками, блоками времени и блоком сравнения, формирователем сигналов, соединенным через интерфейс ввода-вывода с вычислительным блоком, причем первые выходы датчиков осадки, выходы датчиков угла крена, напряжения, температуры воды и корпуса судна, контроля судовых запасов соецинены с входами формирователя сигналов, а вторые выходы датчиков осадки соединены через блок сравнения и блок времени с блоком управления, второй. вход блока сравнения соединен с первым задающим блоком, а второй задаю щий блок через датчик угла крена соединен с подсистемой накренения.

1219446 2

Изобретение относится к техническим средствам контроля остойчивости и прочности судна, Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является система для контроля мореходных характеристик судна, содержащая датчики осадки, датчики угла крена, подсистему напряжения, соединенную с блоком управления, который через блок питания соединен с вычислительным блоком (1j .

Однако использование в системе специального кренящего танка постоянного объема, дающего постоянный крепящий момент, ведет к тому., что при малой остойчивости судна запрессолка ведет к значительному крену судна, не приемлемо».»у- для практики, а»»рii больша»1 Остайчi»Eости судна запрессолка танка ие дает необходимога иакрсиения судна, что ведет к увеличению погрешности при определеш»»»»»етаце»»тр»»ческой высоты. Из-за низкого быстродействия система неудобна л эксплуатации. Подготовка системы к измере»п»ям занимает 30 мин, измерения 15-20 мпн (прп обсчете

100 ординат) или 40-45 мип (при обсчете 1000 ординат). При использовании кренанания н море точность определения водоизмеи»е»»ия низкая, что обьясняется тем, что в системе не предусмотрена компенсация напоров лады и при этом уровень воды н измерительньгх трубах носового ч кормового осадкомерон на ходу судна отличается на 18-20 см при одной и той же осадке. Кроме скорости судна уровень в измерительных трубах является функцией других переменных пели гин (дифферента, глубины погруже»»»«я, места установки трубы), »еучет которых ведет к увеличению погрешности измерения осадки. Кроме того, н системе отсутствует возможность контроля общей прочности, Цель»о изобретения является повышение точности измерения, увеличение быстродействия, расширение функциональпь х вазможностей. з

Указа»»ная цель достигается тем, чта система для контроля мореходных характеристик судна, содержащая датчики осадки, датчики угла крена, подсистему накренения, соединенную с блоком управления, который через блок питания соединен с вычислитель5

50 ным блоком, снабжена датчиками напряжения, датчиками температурь воды и корпуса судна, датчиками контроля судовых запасов, двумя задаю— щими блоками, б«оком времени и блоком сравнения, формирователем сигналов, соединенным через интерфейс ввода-вывода с вычислительным блоком, причем первые выходы датчиков осадки, нь»ходы датчиков угла крена, напряжения температуры воды и корпуса.судна, контроля судовых запасов соединены с входами формирователя сигналов, а вторые выходы осадки соединены через блок сравнения и блок времени с блоком управления, второй вход блока сравнения соединен с первым задающим блоком, а второй задающий блок через датчик угла крена соединен с подсистемой накренепия.

На фиг.1 приведена блок-схема предлагаемой системы; на фиг,2 блок-схема вычислителя, на фиг,3— блок-схема подсистемы накренения.

Предлагаемая система для контроля мореходных характеристик (фиг.1) состоит из датчиков 1 осадки (например

Румб-DIGS, в количестве двух штук, установленных в носу и в корме судна), датчиков 2 угла крена (например, Румб-БКМ, в количестве двух штук, установленных на миделе по бортам судна), датчиков 3 напряжения корпуса судна (например, тензометрическая станция СИИТ-3) датчиков 4 температурь» надь», датчиков 5 температуры корпуса судна, датчиков 6-8 контроля судовых запасов (балласта, I топлива,.питьевой и мытьеной воды), зыходы всех датчиков соединены с соответствующими входами формирователя

9 сигналов, который через последовательно соединенные интерфейс 10 влада-»зывада, нычислительный блок

11 соединен с первым входом блока

12 упранления, выходы которого соединены соответственно с блоком 13 пита»»ия »» с перль»м входом подсистемы 14 накренения, второй вход которой соединен через сигнализатар 15 крена с вторым задающим

| блоком 16, второй вход блока 12 управления через нремязада»ощий блок 17 (реле задержки времени) соединен с ныходом блока 18 сравнения,„ перныи вход которого соединен

< перв»»м задающпм блоком 19> а второи вход — с выходом датчиков, 1

1219446 осадки. Б качестве сигнализатора

15 крена могут быть использованы два датчика типа Румб-B1Q1, которые используются для измерения крена.

Блок 11 вычислителя (фиг,2) состоит из.последовательно соединенных блока 20 ввода данных, блока 21 памяти, блока 22 исходных величин, блока 23 сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока 24 измеренных величин, считывающего устройства 25, телетайпа 26.

Подсистема 14 накренения (фиг.3) содержит блок 27 управления крепованием, балластный насос 28, креновые цистерны 29, расположенные по бортам судна и в которых находятся измерители уровня, например

Румб-БКМ.

Система работает следующим образом.

11а стоянке судна на рейде илп у причала для определения остойчивости судна через блок 12 управления включается штурманом блок 13 питания, подается сигнал в подсистему 14 накрепения, которая создает кренящий момент путем перекачивания балласта с помощью насоса 28 в одну из креновых систем 29. Перед началом кренования штурман задает с помощью второго задающего блока

16 величину накренения 2-3 . При о достижении необходимого значения угла крена через сигнализатор 15 крена выдается сигнал в блок 27 управления кренованием, который выключает автоматически балластный насос 28 ° Значения осадки судна, крена и кренового момента поступают через формирователь 9 сигналов, интерфейс 10 ввода-вывода в вычислительный блок 11, Формирователь

9 сигналов предназначен для преобразования и масштабирования сигналов от датчиков с целью получения стандартных сигналов постоянного тока.

Этот блок содержит схемы пороговых устройств превышения опасных уровней сигналов.

Интерфейс 10 ввода-вывода обеспечивает одновременную работу ряда датчиков с вычислительным блоком 1 1 путем ра.зделения во времени процессов обслуживания датчиков, В вычислительном блоке 11 происходит расчет начальной метацентрической высоты по формуле где h — начальная метацентрическая высота судна; — объемное водоизмещение, приращение угла крена; кренящпй момент.

Процесс определения метацентрической высоты может быть автомати1ð чески повторен, для чего штурману необходимо задать либо через первый задающий блок 19 значения изменения осадки 0,5,1,2 и и т.д, (первый задающий б.ток 19 может быть выполнен з виде обычного потенциометра),либо через времязадающий блок 17, на котором можно установить время, через которое необходимо контролировать значение мореходных характеристик, например 1,2,3,...,24, 48 ч. В вычислительном блоке 1! происходит вычисление и выдача на телетайп параметров диаграммы статической остойчивости судна, предельных значений угла диаграммы, плеса остойчивости, значения водоизмещения, осадки, осадки кормой, средней осадки, дифферента, крена, С помощью сигналов, поступающих от датчиков 3 напряженпя в корпусе судна, от датчиков тем-! пературы воды 4 и корцуса судна 5 в вы\ числительном блоке 11 происходит вычисление моментов сопротивления в различных сечениях корпуса судна, пзгибающего момента в миделевом сечении, стрелки прогиба. Вся поступившая информация в вычислительном блоке 11 сравнивается в блоке 23 сравнения с предельно допустимыми значениями, которые хранятся в бло40 ке 21 памяти. 1!а переходе морем происходит корректировка значений мореходно-прочностных характеристик судна с помощью информации, поступающей в вычислительный блок 11 QT датчиков 6-8 контроля судовых запасов.

Предлагаемая система обеспечивает определение фактических характеристик остойчивости и прочности судна и прогнозирование мореходного состояния судна. Система дает возможность определять следующие параметры: осад- ку носом, кормой и на миделе, дифферент водоизмещение и дедвейтстатический крен, метацентрическую

55 высоту и ее предельные значения, диаграмму 1статнческой остойчивости и

Г ее основные злементы, расчетный период бортовой качки, продольный

1219446 момент дедвейта и его предельные значения. Благодаря этому судно вместо излишнего балласта смцжет принимать дополнительный груз, что обеспечивает увеличение его провозной способности и, следовательно, повышение экономической эффективности, 1219446

Составитель С,Саблин

Редактор Г.Волкова Техред З.Палий

Корректор В.Бутяга

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 1105 Тираж 422

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5