Стенд для испытания элементов судового валопровода Советский патент 1987 года по МПК B63H23/34 G01M13/04 

Изобретение относится к судостроению, в частности к стендам для испытания элементов судовых валопроводов.

Цель изобретения - повышение эксплуатационных характеристик стенда и обеспечение возможности автоматизации процессов испытаний.

На фиг. 1 изображен стенд для испытания элементов судового валопровода, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - то же (по оси валопровода); на фиг. 4 - узел электромагнита для нагру- жения судовой опоры; на фиг. 5 - электрическая блок-схема стенда.

На станине 1 выполнены консоли 2, к которым прикреплены упругие элементы 3. На упругих элементах 3 укреплены судовые опоры 4 испытуемого судового валопровода 5. К станине 1 прикреплены с помощью стоек 6 кольцевые сердечники 7 и 8 электромагнитов ЭМ1-ЭМ4 постоянного тока с обмотками возбуждения 9. В центральные отверстия нижних сердечников 7 с зазором вставлены штоки 10, один конец которых прикреплен к опоре валопровода, а другой - к ферромагнитному диску 11. На станине соосно с валопроводом укреплены электрические машины 12 и 13 постоянного тока с независимым возбуждением. На упругих эле.ментах 3 установлены тензодатчики 14, а к станине 1 в районе установки судовых опор 4 прикреплены датчики 15 угла закручивания судового валопровода 5. Электрическая машина 12 предназначена для работы в качестве приводного электродвигателя и присоединена к управляемоу преобразователю 16, питающему цепь его якоря. Электрическая машина 13 используется в качестве генератора, цепь его якоря присоединена к управляе.мому преобразователю 17, на выходе которого включено нагрузочное приспособление 18. Цепи возбуждения электрических машин 12 и 13 содержат регулировочные резисторы 19, позволяющие изменять магнитные потоки этих машин. Обмотки возбуждения 9 электромагнитов ЭМ1-ЭМ4 присоединены к управляемым преобразователям 20. Тензодатчики 14 электрически связаны с измерителем 21 тензодеформации, а выходы катушек индуктивности L1 - L4 датчиков 15 угла закручивания судового валопровода 5 - с измерителем 22 интервалов времени. Выходы измерителя 21 тензодеформации и измерителя 22 интервалов времени связаны с входом микроэвм 23. Выход микроЭВМ 23 связан с входами управляемых преобразователей 16 и 17. Кроме того, стенд снабжен пультом 24 ручного управления.

Стенд для испытания элементов судового валопровода работает следующим образом.

После подключения управляемого преобразователя 16 к сети переменного тока к цепи якоря электрической машины 12 приложено постоянное напряжение. Работая в режиме двигателя, электрическая машина 12 вращает судовой валопровод 5 вместе с электрической машиной 13. Изменение подаваемого напряжения вызывает изменение напряжения на якоре электрической машины 12, что приводит к изменению частоты вращения судового валопровода 5. На клеммах якоря электрической машины 13, вращающейся вместе с валопроводом 5, создается напряжение, питающее управляе„ , U

мыи преобразователь 17, позволяющий регулировать электрический ток в нагрузочном резисторе 18. Электрическая машина 13 работает в режиме генератора, а величина генерируемого тока определяет режим торг можения валопровОлта 5. В свою очередь, величину генерируемого тока определяет режим управляемого преобразователя 17, который легко изменять путем управляющего напряжения. Это позволяет подавать, например, синхронное с частотой вращения

0 валопровода управляющее напряжение, содержащее импульсы, вызывающие в валопро- воде 5 импульсное нагружение, имитирующее удары, восприни.мае.мые гребным винтом судна. С другой стороны, уменьшение тока нагрузки уменьшает режим нагружения вало провода 5, а при отсутствии тока имитируется режи.м холостого хода валопровода 5. В этом режиме может быть измерена мощность потерь в опорах 4 валопровода 5 путем измерения мощности, потребляемой электрической машиной 12.

Цодавая различные управляющие напряжения на управляемые преобразователи 20, получаем разные токи в обмотках возбуждения 9 электромагнитов, при этом диски 11 притягиваются либо вверх, либо вниз, в зависимости от того, какая обмотка возбуждения 9 оказывается под напряжением. Диски 11 через штоки 10 прилагают силы электромагнитов к опорам 4 валопровода 5. Величины этих сил подаются плавной регулировке, а соответствующее пере.мешение

0 опор 4 контролируется тензодатчиками 14. Режим закручивания валопровода 5 контролируется с помощью датчиков 15 угла закручивания валопровода 5. Импульсы, появляющиеся на выходе датчиков 15, подаются на измеритель 22 интервалов вре5 мени. Изменяя режим нагружения валопровода 5 с помощью электрической машины 13 и приложения сил электромагнитов к опорам 4 получае.м различные углы закручивания валопровода 5. Режимы работы ва- лопроБода 5 могут быть получень с помощью пульта 24 ручного управления или могут быть запрограммированы и автоматически воспроизведены с помощью микроЭВМ 23.

0

5

0

Формула изобретения

Стенд для испытания элементов судового валопровода, содержащий станину, выполненную с возможностью размещения над ней судовых опор с установленным в них

судовым валопроводом, механизм нагруже- ния судовых опор валопровода по вертикали, привод для врапдения судового валопровода и механизм нагружения последнего, отличающийся тем, что, с целью повышения его эксплуатационных характеристик и обеспечения возможности автоматизации процессов испытаний, он снабжен упругими элементами с тензодатчиками, установленными на станине с возможностью размещения на них судовых опор валопровода, измерителями тензодеформаций, датчиками угла закручивания судового валопровода, прикрепленными к станине в районе возможной установки судовых опор валопровода, измерителем интервала времени, управляемыми преобразователями тока, микроЭВМ и пультом управления, при этом механизм нагружения судовь х опор валопровода по вертикали содержит кольцевые электромагниты постоянного тока, корпусы которых закрепле

ны на станине, а их сердечники выполнены с возможностью вертикального перемещения и прикрепления к судовым опорам валопровода. причем привод д. 1Я вращения судового валопровода и механизм еш нагружения содержат соответствующие электрические ма1пины постоянного тока с независимым возбуждением, одна нз которых выполнена с возможностью кинематической связи с одним концом судового валопровода, а другая - с другим его концом, при этом электрические цепи электрических мащин и обмоток электромагнитов связаны с выходами управляемых преобразователей тока, входы которых связаны с выходами пульта управления и микроЭВД . а входы микроэвм через измеритель интервалов времени связаны с выходами датчиков угла закручивания судового валопровода, а через измеритель тензодеформаций - с выходами тензодатчиков.

Изобретение относится к судостроению, в частности к стендам для испытания элементов судовых валопроводов. Цель изобретения - повышение эксплуатационных характеристик стенда и обеспечение возможности автоматизации процессов испытаний. На станине 1. выполнены консоли 2, к которым прикреплены упругие элементы. На них укреплены судовые опоры 4 испытуе.мо- го судового валопровода 5. К станине 1 прикреплены с помощью стоек 6 кольцевые сердечники 7 и 8 электромагнитов постоянного тока с обмотками возбуждения. На станине 1 соосно с валопроводом укреплены электрические мац1ины 12 и 13 постоянного тока. На упругих элементах закреп.чсны тензодатчики. а на станине 1 - датчики угла закручивания судового валопровода I. После подключения управляемого преобразователя к сети переменного тока к цепи якоря электрической машины приложено постоянное напряжение. Работая в режиме двигателя, она вращает судовой валопро- вод 5 вместе с электрической .машиной 13, которая работает в режиме генератора. Величина генерируемого тока определяет режим торможения валопровода. Подавая импульсное напряжение на электрическую .ма- щину 12, получае.м импульсные нагруже- ния валопровода 5, имитирующие удары винта. Процесс испытания реализуется по заранее заданной программе с помощью микроэвм. 5 ил. i (Л fe/ 12 С О 00 4 СО

2

U2.J

2

Фиг Ч

упр

Составитель А. Строков

Редактор Т. ПарфеноваТехред И. ВересКорректор Е. Рошко

Заказ 1267/23Тираж 409Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Vu,z.5