Система автоматического регулирования загрузки главной энергетической установки, шага регулируемого винта и скорости судна Советский патент 1989 года по МПК B63H21/28 

/I

/

Jlf I АН

ел

о ел

4

ком 22, который электрически соедииен с сельсином-приемником 23. Сельсин-приемник 23 механически связан с устройством 3 сравнеиия скоростей, а измеритель 16 с частоты вращения вала 7 двигателя 3 соединен таким же образом с всережимным регулятором 6 частоты вращения вала 7 двигателя 8.

Орган 24 управления всережимиого регулятора б механически связан с рейкой 10

Изобретение относится к судостроению, в частности к регулированию судовых энергетических установок.

Цель изобретения - повыщение экономичности судовой энергетической установки.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема системы; на фиг. 2 - структурная схема системы,

Элементы структурной схемы имеют отедующие обозначения и си.мволы: дсл- угол топливного насоса 9 и относительно штока отклонения задатчика скорости судна,18 с подпружиненным толкателем 25 программного кулачка II. Программный кулачок имеет профильную рабочую поверхность и свободное крепление на оси.

Система работает следующим образом. Допустим, что судно стоит на месте и ему требуется сообщить определенную скорость. В этом случае рукоятку 19 задатчика 1 скорости переводят в соответствующее положение относительно щкалы 20. При этом отсутствие сигнала управления, поступающего от датчика 2 скорости (судно стоит на месте), означает максимальный вылет органа 4 управления устройства 3 сравнения скоростей. Последующий развонения угла лопастей винта регулируемого 25 рот рычага 5 вызывает перемещение рейки щага; М - инерционная масса судна; Ю топливного насоса 9 в положение макси- ДМ - величина отклонения моментов статической и динамической нагрузок на валу главной энергетической установки или регулируемого винта; ДМ (О - величина отклонения моментов статического сопротивления 30 во времени t на валу винта регулируеAY - угол отклонения задатчика режима регулятора частоты вращения вала двигателя (установки или регулируемого винта); AZ - величина отклонения органа управ- 15 ления устройства подачи топлива (энергоносителя); AV - величина отклонения скорости судна; Н - величина скоростного напора потока забортной воды; ы - частота вращения вала установки или регулируемого винта; До) - величина отклонения частоты вращения вала установки или регулируемого винта; Д/г - величина изменения перемещения подпружиненного щтока программного кулачка; Д5 - величина изме20

мально возможной цикловой подачи топлива Это вызывает разгон двигателя 8 до максимальных оборотов вала 7 и регулируемого винта 13.

Мгновенная частота вращения вала 7 двигателя 8 измеряется измерителем 16. выходной сигнал которого поступает на одно из плеч коромыс а штока 18 исполнительного органа 14 через его орган 17 упраления, программный кулачок 11 и толмого шага.

Мгновенная частота вращения вала 7 двигателя 8 измеряется измерителем 16. выходной сигнал которого поступает на одно из плеч коромыс а штока 18 исполнительного органа 14 через его орган 17 упраления, программный кулачок 11 и толСистема содержит задатчик 1 и датчик 2 скорости судна, соединенные с устройством 3 сравнения скоростей, имеющим 35катель 15.

орган 4 управления, соединенный с задат-Другое плечо коромысла щтока 18 восчиком (рычагом) 5 режима регулятора 6принимает сигнал, соответствующий положечастоты вращения вала 7 главной энерге-нию рейки 10 топливного насоса 9, чем дотической установки (двигателя) 8.стигается перемещение штока 18 исполниУстройство 9 подачи энергоносителя тельного органа 14 по схеме сравнения

(топливный насос) двигателя 8 с органомпоступающих сигналов. Отработка сигнала

10управления (рейкой) соединено с веере-сравнения механизмов 12 вызывает измене- жимным регулятором 6 частоты вращенияние тага винта 13 в сторону его увели- вала 7 двигателя 8. Программный кулачокчения. Изменение внешней нагрузки на

11кинематически соединен с механизмомдвигатель 8 (по моменту) вызывает соот12изменения щага регулируемого винта 45ветствующий прирост крутящего момента

13через его исполнительный орган 14 и тру-на его валу 7 путем дальнейшего увели- бопроводы 15. Измеритель 16 частоты вра-чения цикловой подачи топлива насосом 9 щения вала 7 двигателя 8 кинематически (выдвижением рейки 10 топливного насоса соединен органом 17 управления с програм-g от воздействия органа 24 управления мным кулачком 11.всережимного регулятора 6).

Орган управления 10 устройства 9 подачи 50 Таким образом, переходной режим раэнергоносителя и программный кулачок 11боты системы характеризуется разворотом связаны с исполнительным органом 14 механизма 12 изменения шага регулируемого винта штоком 18 золотникового устройства исполнительного органа 14.

55

лопастей винта 13 в сторону увеличения шага и ростом крутящего момента на валу 17 двигателя 8 с его выходом на режим ограничительной характеристики.

Задатчик 1 скорости судна состоит из рукоятки 19 и шкалы 20, датчик 2 скорости судна включает механический лаг 21, механически связанный с сельсином-датчиком 22, который электрически соедииен с сельсином-приемником 23. Сельсин-приемник 23 механически связан с устройством 3 сравнеиия скоростей, а измеритель 16 частоты вращения вала 7 двигателя 3 соединен таким же образом с всережимным регулятором 6 частоты вращения вала 7 двигателя 8.

Орган 24 управления всережимиого регулятора б механически связан с рейкой 10

топливного насоса 9 и относительно штока 18 с подпружиненным толкателем 25 пророт рычага 5 вызывает перемещение рейки Ю топливного насоса 9 в положение макси-

мально возможной цикловой подачи топлива Это вызывает разгон двигателя 8 до максимальных оборотов вала 7 и регулируемого винта 13.

Мгновенная частота вращения вала 7 двигателя 8 измеряется измерителем 16. выходной сигнал которого поступает на одно из плеч коромыс а штока 18 исполнительного органа 14 через его орган 17 упраления, программный кулачок 11 и толкатель 15.

боты системы характеризуется разворотом

5

лопастей винта 13 в сторону увеличения шага и ростом крутящего момента на валу 17 двигателя 8 с его выходом на режим ограничительной характеристики.

По мере набора судном заданной скорости сигнал, поступающий от датчика скорости 2 (работающего по принципу всережимного регулятора), вызывает перемещение органа 4 управления в направлении некого промежуточного положения, соответствующего заданной скорости. Это вызывает соответствующее изменение положений регулирующих органов функциональных связей цепи управления топливного насоса 9 двигателя 8 и винта 13. Режим работы двигателя 8 в этом случае характеризуется новой совокупностью величин крутящего момента и частоты вращения вала 7.

Таким образом, на установившихся ре- жимах двигатель 8 работает по характеристике, определенной программой рабочего профиля кулачка II, которая может иметь любой, в том числе и оптимальный характер.

Формула изобретения

Система автоматического регулирования загрузки главной энергетической установки, шага регулируемого винта и скорости судна, содержащая задатчик и датчик скорости

5

0

судна, соединенные с устройством сравнения скоростей, имеющим орган управления, соединенный с задатчиком режима регулятора частоты вращения вала главной энергетической установки, устройство подачи энергоносителя с органом его управления, соединенное с регулятором частоты вращения вала главной энергетической установки, и программный кулачок, кинематически соединенный с механизмом изменения шага регулируемого винта через его исполнительный орган, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности главной энергетической установки за счет обеспечения ее работы на оптимальных режимах, она снабжена измерителем частоты вращения вала главной энергетической установки, кинематически соединенным с программным кулачком, а орган управления устройства подачи энергоносителя и программный кулачок кинематически связаны с исполнительным органом механизма изменения щага регулируемого винта.

Изобретение относится к судостроению , в частности, к регулированию судовых энергетических установок. Цель изобретения - повышение экономичности судовой энергетической установки. Система позволяет обеспечить автоматическое регулирование загрузки энергетической установки 8 по оптимальной характеристике с автоматическим регулированием шага винта и скорости судна. Скорость судна устанавливают путем установки задатчика 1 в заданное положение. Сравниваясь с сигналом истинной скорости судна, поступающего от датчика 2 скорости судна, она производит последующую установку рычага 5 регулятора 6 частоты вращения вала 7 главной энергетической установки 8 и перемещение в заданное положение органа 10 управления устройства 9 подачи энергоносителя. Мгновенная частота вращения вала 7 главной энергетической установки 8 измеряется измерителем 16, выходной сигнал которого суммируется через программный кулачок 11 с сигналом положения органа 10 управления устройства 9 подачи энергоносителя. Сигнал сравнения поступает в исполнительный орган 14 механизма 12 изменения шага регулируемого винта 13, который изменяет шаг винта 13 и поддерживает тем самым оптимальную загрузку энергетической установки 8. 2 ил.

.