Способ управления тягой судового роторного ветродвижителя Советский патент 1988 года по МПК B63H9/02 

,3

со

05

со

содержащим систему датчиков: датчик 14 замера скорости воздушного потока, датчик 15 оборотов цилиндра, датчик замера диаметра шайбы. С датчиками связана электронно-счетная машина 17, управляющая исполнительнь1м механизмом 18. Шайбы выполнены из четырех и восьми секторов, установленных относительно друг друга с возможностью раздвижения и увеличения диаметра до максималь-ного, либо уменьшения диаметра до минимального..

Датчики фиксируют скорость воздушного потока, частоту вращения ротора и диаметр торцовых шайб. Информация с датчиков передается на электронно- счетную машину 17, где она обраба- тьшается в соответствии с заложенной в нее формулой и вьщается на исполнительный механизм, которьй .воздействует на кремальерный механизм регулирования диаметра шайб до величины, которая определена электронно- счетной машиной. 4 ил.

Изобретение относится к судо- ,строению, в частности к способам (управления тягой судового роторного ветродвижителя. Целью изобретения является получение максимально возможной тяги ветродвижителя при скоростях воздушного потока не более 12 м/с. Устройство содержит полый цилиндр Т, закрепленный на вертикальной оси 2 при помощи книц-, торцовые шайбы 3 с кремальерным механизмом 4 регулирования торцовых шайб, торцовые крышки 5, Для вращения ротора служит двигатель 6, вал которого соединен с осью ротора с помощью муфты 7. Ось ротора установлена в подшипниковых узлах - радиальном 8 и радиально-упорном 9, закрепленных в стакане 10. Стакан крепится к палубе 1 1 и платформе 12 с помощью книц 13. Ветродвижитель оснащен устройством автоматического управления тягой. § (Л

1

Изобретение относится к судостроению, в частности к способам управления тягой судового роторного вет- родвижителя.

Целью изобретения является получение максимально , возможной тяги роторного ветродвижителя при скоростях воздушного потока не более 12 м/с.

На фиг. 1 изображена схема конструкции роторного ветродвижителя; на фиг. 2 - блок схема устройства автоматического управления тягой роторного ветродвижителя; на фиг. 3 конструктивная схема четырехсекционной торцовой шайбы с регулируемым диамет ром; на фиг. 4 - схема восьмисекци- .онной торцовой шайбы с регулируемым диаметром.

Ветродвижитель (фиг. 1) содержит полью цилиндр 1, закрепленный на вертикальной оси 2 при помощи книц, торцовые шайбы 3 с кремальерным механизмом 4 регулирования диаметра торцовых шайб 3, торцовые крьщ1ки 5.

Для вращения ротора служит двигатель 6, вал которого соединен с осью ротора с помощью муфты 7. Ось .ротора установлена в подшипниковых узлах - радиальном 8 и радиально- упорном 9, закрепленных в стакане 10. Стакан 10 крепится к палубе 11 и платформе 12 с помощью книц 13.

Ветродвижитель оснащен устройством автоматического управления тягой (фиг. 2), содержащим систему датчиков: датчик 14 замера скорости воздушного jioTOKa, установленный на верхней торцовой крышке ротора.

датчик 15 оборотов цилиндра,, установленный на палубе у оси ротора и потенциометрический датчик 16 ;замера диаметра шайбы, установлен- 5 ный на торцовых шайбах.

Кроме того, устройство содержит связанную с датчиками электронно- счетную машину 17 и исполнительный механизм 18,воспринимающий команды

0 с электронно-счетной машины 17 и

связанный с кремальерным механизмом.

Шайбы могут быть выполнены из четырех и восьми секторов 19 (фиг. 3 и 4), установленных друг отF носительно друга с возможностью раз- движения и увеличения диаметра до максимального 20, либо уменьшения диаметра до минимального 21.

В электронно-счетную машину вве0 дена формула для расчета оптимальной величины диаметра торцовых шайб в зависимости от скорости набегающего воздушного потока и частоты вращения ротора.

5 Управление тягой роторного ветродвигателя для получения максимально возможной тяги осуществляется следукяцим образом.

Ротор приводят во вращение дви0 гателем 6, включенным в работу с номинальной и постоянной мощностями. Датчики 14-16 фиксируют скорость воздушного потока, частоту вращения ротора и диаметр торцовых шайб 3. Ин5 формация с датчиков передается на электронно-счетную машину 17, где она обрабатывается в соответствии с формулой, введенной в машину,и выдается сигнал на исполнительный механизм 18, который воздействует на кремальерный механизм 4 регулирования диаметра шайб, изменяющий диаметр шайб 3 до величины, определенной электронно-счетной машиной 17. Изменение диаметра шайб 3 ведет к автоматическому изменению частоты вращения ротора вследствие изменения момента сопротивления вращения ротора. При этом мощность двигателя 6 остается постоянной.

Затем датчик 15 оборотов фиксирует частоту вращения и данные вновь поступают в электронно-счетную машину 17.

Таким образом, предлагаемое устройство автоматического управления позволяет управлять тягой роторного ветродвижителя. В зависимости от ско рости воздушного потока, изменяют диаметр концевых шайб и частоту вращения ротора согласно формуле, обеспечивая такое оптимальное соотношение частоты вращения и диаметра концевых шайб 3, что на роторе возникает максимально возможная подъемная сила при посто}%нной номинальной мощности двигателя. Увеличение подъемной силы ведет к увеличению тяги суд1Ц

15

на при скоростях воздушного потока не более 12 м/с.

Формула изобретения

Способ управления тягой судового роторного ветродвижителя, заключающийся в изменении частоты вращения

ротора с концевыми шайбами в зависимости от скорости свободного воздушного потока, отличающий- с я тем, что, с целью получения максимально возможной тяги ветродвижителя при скоростях воздушного потока не более 12 м/с, изменяют диаметр концевых шайб d.,, согласно условию

d 0,l4Txd V- 0, + 0,,

Р / где /J - относительное удлинение

цилиндра;

U, длина цилиндра; дl - диаметр цилиндра;

U R,,

V

iltотносительная скорость вращения ротора;,

СО - угловая скорость вращения

ротора; Vf, - скорость воздушного потока:

R

ц - радиус цилиндра.

Фиг.2

21

Фиг,3

ФигЛ