Автоматическая система управления рулемсудна

Автоматическая система управления рулемсудна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советски к

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИ Е < 83с185с1

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Ф"

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11. 07, 79 (21) 2796623/27-11 с присоединением заявки Ж— (23) П рноритет

Опубликовано 23,06.81. Бюллетень,% 23 (51) М. Кл.

В 63 Н 25/04

В 63 В 27/30

Государстеенный комитет пв делам изобретений и открытий (53) УДК629 (088.8) Дата опубликования описания 25. 06. 8 1 (72) Авторы изобретения

Н.И.Махорин, Б.И.Сорокин, Ю.В.Шишло и A.Â,Áà÷èùå

Мурманское высшее инженерное морское училище им.Ленинского комсомола

1 (71) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ РУЛЕМ СУДНА

Изобретение относится к судострое. нию, в частности к автоматической системе управления рулем судна.

Известна автоматическая система управления рулем судна, оборудован5 ного следящей лебедкои, содержащая сельсин-датчик курса гирокомпаса, сель-. син-приемник курса авторулевого и механически связанные с ним тахогенератор, сельсин-трансформатор, асинхронный электродвигатель с редуктором и линейный вращающийся трансформатор интегратора, электрически соединенный с масштабным вращающимся трансформатором, связанным с фазочувствительным усилителем (l), Однако при работе устройств передача грузов на ходу траверзным способом, когда требуется точное соблюдение дистанции между передающим и принимающим судном, такие авторулевые, работающие независимо друг от друга, не в состоянии обеспечить стабильность расстояния между судами вследствие. длиннопериодных их колебаний в курсовом угле при движении в автоколебательном режиме даже в случае движения судов идеально тихой воды и полного безветрия. В условиях волнения моря картина совместного движения судоВ усложняется. Дополнительно к измерению дистанции добавляется составляющая, вызванная поперечной качкой судов, Цель изобретения — повьппение точности удержания судов на заданном расстоянии друг от друга при движении параллельными курсами в процессе работы устройства для передачи грузов посредством канатной дороги.

Указанная цель достигается тем, что система снабжена переключателем режима управления, по крайней мере одним сельсином-датчиком дистанции между судами и дополнительным редуктором, причем сельсин-приемник курса связан с сельсин-датчиком дистанции посредством переключателя режима управле8398

10 ния, а ротор указанного сельсинадатчика дистанции кинематически связан с валом барабана следящей лебедки посредством дополнительного редуктора.

На фиг.l показана упрощенная схема автоматической системы управления рулем; на фиг,2 — электромеханическая структурная схема автоматической системы управления рулем.

Автоматическая система управления рулем включает авторулевой 1, установленный на одном из двух произво- . дящих перегрузку судов 2 и 3 и по— средством переключателя 4 режима управ-15 ления подключаемый к сельсин-датчикам 5 и 6 дистанции, либо к сельсиндатчику 7 гирокомпаса Сельсин-датчики 5 и 6 дистанции своими роторами соединяются с быстроходными валами (на чертеже не показаны) редуктора 8, тихоходный вал которого (на чертеже не показан) соединяется с валом барабана лебедки 9 несущего каната 10.

Передаточные отношения быстроходных валов редуктора 8 отличаются друг от друга в два раза.

Сельсин-прйемник 11 курса с одной стороны через необратимую червячную передачу 12 и механический дифферен- 50 циал 13 связан с линейным вращающимся трансформатором 14 курса, а с другой стороны - с электродвигателем 15, работающим в режиме тахогенератора, а также через механическую передачу — З5 с интегрирующим устройством, состоящим из сельсина-трансформатора 16, асинхронного электродвигателя 17 с редуктором и линейного вращающегося трансформатора 18. 40

Обмотка линейного вращающегося трансформатора интегратора 18 соединена с одной из обмоток масштабного вращающегося трансформатора 19, а другая обмотка трансформатора 19 че- 45 рез усилитель 20 — с обмоткой тахогенератора 15.

Масштабный вращающийся трансформатор 19 .и усилитель 20 связаны с предварительным усилителем 21, который, в свою очередь, соединен с обмоткой управления электромагнитного усилителя 22, обеспечивающего работу исполнительного электродвигателя 23, который управляет рулевой машиной 24. 55

С валом этой машины механически связан линейный вращающийся трансформатор 25 руля, электрически связанный с

59 ф масштабным вращающимся трансформатором 19.

Автоматическая система управления рулем работает следующим образом.

При отсутствии волнения моря и качки судов авторулевой 1 переключателем 4 режима управления соединяется с сельсином-датчиком 5 дистанции, ротор которого соединен с тем валом редуктора 8, у которого передаточное отношение "большое".

При изменении дистанции между судами на величину g L несущий канат 10 начинает удлиняться либо укорачиваться, а барабан лебедки 9 приходит во вращение, которое через редуктор 8 передается сельсину-датчику 5 дистанции, при этом ротор сельсина-приемника ll также приходит во вращение, через червячную передачу 12 и механический дифференциал 13 передаваемое линейному вращающемуся трансформатору. 14 курса, с обмоток которого снимается напряжение, пропорциональное изменению дистанции К g L и подаваемое

1 на одну из обмоток масштабного вращающегося трансформатора 19 .

Так как одновременно с вращением трансформатора 14 вращается ротор электродвигателя 15, работающего в режиме тахогенератора, с его обмоток снимается напряжение, пропорциональñdÛL. ное скорости измерения дистанции,6 !- которое, будучи усилено усилителем 20, поступает на статорную обмотку масштабного вращающегося трансформатора

19. Сигнал тахогенератора 15 меняет величину перекладки руля в зависимости от скорости измерения дистанции между судами.

Повороты сельсина-приемника 11 курса передаются также ротору сельсина †трансформато 16, который вырабатывает напряжение, поступающее в обмотку интегрирующего двигателя 17.

Если изменение дистанции h L является симметричным относительно средней величины Lcð, то колебания ротора двигателя 17 гасятся редуктором, ротор линейного вращающегося трансформатора интегратора 18 остается в нулевом положении, а напряжение на его выходе отсутствует.

При асимметричном изменении дистанции Д L разность отклонения дистанции от средней величины в сторону уменьшения и в сторону увеличения накапливается, ротор трансформатора интеграФормула изобретения

5 8398 тора 18 поворачивается на угол, пропорциональный накопленной разности смещений в сторону уменьшения и в сторону увеличения, и вырабатывается сигнал, пропорциональный интегралу от изменения дистанции К L d t, обеспечивающий смещение нулевого положения руля от диаметральной плоскости, и изменения-дистанции hL становятся. симметричными.

Напряжение с выхода трансформатора 18 поступает на роторную обмотку масштабного вращающегося трансформатора 19. Сумма сигналов К,6L Ê ó (И, К,1, уподается на вход предварительного фазочувствительного усилителя

21 и затем в обмотку управления электромашинного усилителя 22 через исполнительный электродвигатель 23, управляющий рулевой машиной 24. Одно- щ0 временно с перекладкой руля поворачивается ротор линейного вращающегося трансформатора 25 руля и вырабатываемое напряжение, которое пропорционально углу перекладки руля К P 25 также поступает на роторную обмотку трансформатора 18 и служит сигналом внутренней отрицательной обратной связи авторулевого. .При движении судов в штормовую Зо погоду на изменение дистанции между судами b L помимо длиннопериодных их колебаний в курсовом угле влияет также поперечная качка судов. Для "загрубления" сигнала о величине Ь L npo- gg изводится переключение авторулевого на сельсин-датчик б, ротор которого соединен с валом редуктора 8, у которого передаточное отношение "малое".

При этом один оборот ротора сельсина- 40 датчика дистанции происходит при вдвое большей величине h,L, что уменьшает частоту включения рулевой машины и увеличивает ее моторесурс.

59 Ь

Такое выполнение системы позволяет повысить точность удержания судов на заданном расстоянии друг от друга при движении параллельными курсами в процессе работы устройства для передачи грузов посредством канатной дороги.

Автоматическия система управления рулем судна, оборудованная следящей лебедкой,содержащая сельсин-датчик курса гирокомпаса, сельсин-приемник курса авторулевого и механически связанные с ним тахогенератор, сельсин-трансформатор, асинхронный электродвигатель с редуктором и линейный вращающийся трансформатор интегратора .курса авторулевого, электрически соединенный с масштабным вращающимся трансформатором, связанным с фазочувствительным усилителем, о т л и и а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности удержания судов на заданном расстоянии друг от друга при движении парал— лельными курсами в процессе работы устройства для передачи грузов посредством канатной дороги, она снабжена переключателем режима управления, по меньшей мере одним сельсином-датчиком дистанции между судами и дополнительным редуктором, причем сельсинприемник курса связан с сельсиномдатчиком дистанции посредством переключателя режима управления,. а ротор указанного сельсина-датчика дистанции

Ф кинематически связан с валом барабана следящей лебедки посредством дополнительного редуктора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Березин С.Я. и др. Система автоматического управления движением судов по курсу. Л., 1974, с.19

839859

Составитель И.Скуратович

Техред А Савка Корректор О.Билак

Редакто В. Данко.Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 4634/20 Тираж 489 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5