Устройство для измерения скорости потока или корабля

Устройство для измерения скорости потока или корабля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

№ 66600

СССР

Класс 42о, 15

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано в Eiopo изобретенай Госплана СССР, АТЕ11

l/I l

Н. М. Вейцман и Г. Л. Рабкин БИ6Лф1 "

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ПОТОКА

ИЛИ КОРАБЛЯ

Заявлено 2п февраля 1941 года в Наркомвоенморфлот аа X. 39! 4 (319739) Опубликовано 30 игоня 1946 г.

Современный лаг должен отве чать следующим основным условиям:

1) лаг должен работать на принципе измерения гидродинамиче=ко

ro давления;

2) лаг должен измерять непосредственно пройденное расстоя ние;

3) величина пройденного расстояния должна измеряться компенса ционным методом, дающим,наибольшую точность измерения;

4) показания пройденного расстояния должны сниматься с прибора в виде рабочего момента и показаний счетчика;

5) показания мгновенной скорости должны также определяться компенсационным методом;

6) показания приборов не должны изменяться при колебаниях напряжения сети, температуры и т. д.;

7) прибор должен отвечать прочим общим условиям, предъявляемым к лагам.

Основным из этих условий удовлетворяет лаг, в котором измерение скорости потока производится компенсационным методом при помощи электродвигателя, развивающего скорость, соответству1ощую скоро сти потока, и создающего усилие, компенсирующее динам гческое давление потока.

Предлагаемое устройство для измерения скорости потока или корабля, снабженное трубкой Пито н работающее по комлсн:ациолному способу, отличается тем. что для получения компенсирующего изменения скорости перемеще.-шя поршня, воспринимающего динамшческое и статическое давлсшгя среды, служит уcTBHOpлснный на штоке этого поршня центробежный регулятор, приводимый во вращение электродвигателем и управляющий следящей системои, регулирующей сопротивление в цепи приводного двигателя. скорость которого является мерой измеряемой скорости потока (корабля).

На чертеже фиг. 1 изооражает схематически предлагаемое устройство, фиг. 3 и 5 —. детали его, фиг. 2 и 4 — поясняют действие устройства и его деталей.

Как видно из фпг. 1. в предлагаемом устройстве инллпкатором давления является по)шень 1 (пли сильфон. меха), всспринимающий № 66600 гидродинамическое давление потока по обычной схеме с трубкой

Пито.

Индикатор давления (поршень} под напором разности полного и статического давлений потока (динамического давления) отжимается влево.

Поршень 1 связан с приводным электродвигателем 5 через компенсационный центробежный регулятор б.

При вращении шары центробежного регулятора б стремятся разойтись и при этом сдвига»от вращающийся поршень 1 вправо. Следовательно, поршень оказывается под воздействием двух сил: силы динамического напора потока и центробежной силы шаров.

Следящее устройство 7 обеспечивает установление равновесия межgl,v этими силами изменением скоJ рости вращения компенсационного двигателя 5. Если поршень 1 находится в равновесии .при некотором динамическом напоре потока, центробежной силе шаров и соответст вующей угловой скорости вращения двигателя 5, то колесико следящего устройства 7 находится на изоляционном промежутке.

При увеличении динамического давления поршень 1 перемещается влево и при посредстве неподвижно закрепленной на оси втулки 8 и рычага 9 смещает колесико следящей системы 7. Колесико переходит на правую контактную ламель.

При этом замыкается цепь сервомотора 10. который приходит во вращение и перемещает ползунок реостата 11< уменьшая сопротивление в цепи компенсационного двигателя 5. Последний будет увеличивать скорость до тех пор, пока снова не восстановится равновесие, т. е. поршень 1, а с ним и колесико следящего устройства не вернутся в исходное положение. При этом шары центробежного регулятора тоже окажутся в исхо дно<м положе нии, т. е. радиус инерции системы в положении равновесия сил остается неизменнь»м< Однако скорость вращения шаров соответственно увеличится.

Как известно, динамическое давление потока пропорционально квадрату скорости его, т. е. I,, = К»7"где 7< — коэфициент Пито.

Зто давление стремится сдвинуть поршень влево. Усилие, стремящееся сдвинуть поршень вправо, как видно из фиг. 2, выражается формулой т g

= 1><» < > m= i»0>

<7 ?????? 8 ????” ?????? ???????? ?? ??????, ?????????????????????? ?? ???????????? ?????????????? ??????????????, ?? =9,8»м ?????? -, ???? ???????????? ???????????????????? ???????????? ???? ?????? ????????????, 7 ???????????? ??> — мгновенная угловая скорость двигателя о.

Из условия равновесия поршня вытекает равенство сил:

Рд, з=Р»», где з — эффективная площадь поршня.

Следовательно, А - о = 7» откуд да скорость корабля

0 m

<о = А<>, д ° s 7. где А — постоянный коэфициент.

Полученный результат показывает. что мгновенная скорость вращения компенсационого двигателя пропорциональна мгновенной скорости потока.

При этом изменения напряжения сети, температуры или сопротивления обмоток машины не оказывают влияния на точность работы устройства.

Вращение поршня в сильной сте лени уменьшает все вредные трения и тем самым повышает точность работы устройства, Так как пройденное расстояние можно выразить в виде ,с = ddt = ci Дl, то счетчик 18, связанный с валом двигателя 5, может быть отградуирован как указатель пройденного расстояния. При этом сама методи ка измерения пройденного расстояния не вносит никаких дополни Л 66600

Фиг..1

Фиг. 3

Фиг. 2 ъ

/7п = эц

Фиг, 5

Фиг. 4

Коси сербама тюра!О П 2

Отв. редактор В. Н. Костров Техн. редактзр Г. Ф. Соколова

А01662. Подписано к печати 9/!П-1948 г. Тираж 500 экз. Цена 65 к. Зак. 7.

Типография Госпланиздата им. Воровского, Калуга.