Установка для буксировочных испытаний модели судна в опытовом бассейне Советский патент 1983 года по МПК B63B9/02 G01M10/00 

Изобретение относится к судостроению, в частности к оборудованию для проведения экспериментов с моделями в опытовых бассейнах.

По основному авт. св. № 757376 известна установка для проведения буксировочных испытаний, содержащая автоматический привод поворота тяги, связанной с испытываемой моделью судна, предназначенный для удержания этой тяги в диаметральной плоскости модели при различных траекториях ее движения. Привод включает датчик угла рыскания модели и датчик угла поворота тяги. Сигналы этих датчиков после суммирования и усиления поступают на двигатель, который приводит тягу в диаметральную плоскость модели.

Однако такая установка при работе на режиме с перекладкой руля и маневре «зигзаг не обеспечивает совпадение тяги с диаметральной плоскостью модели, причем ошибка достигает 20-25°, а такая ошибка ведет к ограничению диапазона моделируемых процессов.

Цель изобретения - расширение диапазона моделируемых процессов.

Поставленная цель достигается тем, что в установке для буксировочных испытаний модели судна в опытовом бассейне следяший привод поворота тяги дополнительно снабжен датчиком угловой скорости рыскания и дифференцируюшим устройством, причем датчик угловой скорости подключен к входу сумматора, а дифференцирующее устройство включено между датчиком угла поворота тяги и сумматором.

На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая установка; на фиг. 2 - структурная схема автоматического привода тяги.

Установка содержит внутреннюю каретку 1, в которой на роликах перемещается пилон 2, связанный через трехстепенной шарнир 3 с моделью 4 судна. К внутренней каретке 1 приварены проушины 5, в которых на подшипниках вращается ось 6, жестко соединенная с тягой 7. Другой конец тяги 7 шарнирно крепится к каретке 8, которая имеет возможность перемещаться по направляющим 9. Каретка 8 соединена с приводным электродвигателем 10 трособлочной системой, состоящей из блоков 11 и троса 12.

Установка содержит также датчик 13 угла рыскания, датчик 14 угла поворота тяги и датчик 15 угловой скорости рыскания. Выходы датчиков 13-15 соединены с сумматором 16 как непосредственно, так и (датчик 14) через дифференцирующее устройство 17. Сумматор 16 связан с усилителем 18, который подключен к приводному двигателю 10. На оси двигателя смонтированы тахогенератор 19 и редуктор 20. Выходная ось редуктора 20 связана трособлочной системой 11 -12 с кареткой 8. Выход тахогенератора 19 соединен с сумматором 16.

Установка работает следующим образом.

При буксировке модели 4 судна с заданной скоростью осуществляется, например, перекладка руля по синусоидальному закону. Изменение угла рыскания модели вызывает появление электрического сигнала

0 на выходе датчика 13 угла рыскания и датчика 15 угловой скорости рыскания, причем сигнал по УГЛОВОЙ скорости опережает по фазе сигнал с датчика 13 на 90°. За счет этого увеличивается быстродействие привода и уменьщается ошибка слежения.

После суммирования (сумматор 16) и усиления (усилитель 18) напряжение подается на обмотку управления двигателя 10, который через редуктор 20 и трособлочную систему 11 -12 приводит в движение каретку 8. При этом тяга 7 поворачивается в направлении разворота модели 4. Поворот тяги 7 вызывает поворот оси 6 и появление на выходе датчика 14 электрического сигнала. Этот сигнал поступает на вход сумматора 16 непосредственно и через диффег ренцирующее устройство 17. Дифференцирующее устройство 17 позволяет получить опережающий сигнал, увеличивающий быстродействие системы.

Когда тяга поворачивается на угол, равный по величине углу рыскания, на выходе

0 сумматора напряжение становится равным нулю и система останавливается.

Предлагаемая конструкция позволяет расщирить динамический диапазон моделируемых процессов. В частности, верхняя граница частоты колебаний модели судна

увеличивается с 0,5 до 1,5 Гц.

0ue.Z

УСТАНОВКА ДЛЯ БУКСИРОВОЧНЫХ ИСПЫТАНИЙ МОДЕЛИ СУДНА В ОПЫТОВОМ БАССЕЙНЕ по авт. (Л оо о св. № 757376, отличающаяся тем, что, с целью расширения диапазона моделируемых процессов, следящий привод поворота тяги дополнительно снабжен датчиком угловой скорости рыскания и дифференцирующим устройством, причем датчик угловой скорости подключен к. входу сумматора, а дифференцирующее устройство включено между датчиком угла поворота тяги и сумматором.