Система управления винтом регулируемого шага Советский патент 1992 года по МПК B63H21/22 

чя

Ј

Использование: судостроение, судовая автоматика. Сущность изобретения: система управления винтом регулируемого шага состоит и задатчика 1. связанного через блок 2 ограничения и памяти и блок 3 сравнения с исполнительным механизмом 4 механизма 5 изменения шага винта. Блок 9 снятия перегрузки через нормально замкнутую кнопку 10 отключения и таймер 11 связан с блоком 2 ограничения и памяти. Блок 2 ограничения и памяти состоит из дифференциатора, схемы выборки и хранения и усилителя-ограничителя, последовательно подключенных друг к другу. 2 ил.

VJ

00

фиг4

00

Изобретение относится к судостроению, в частности к следящим системам управления винтом регулируемого шага (ВРШ).

Известна система управления ВРШ, со- держащая задающий элемент, связанный через блокирующее устройство и исполнительный механизм с механизмом изменения шага винта регулируемого шага, и блок автоматического снятия перегрузки, свя- занный с топливной рейкой приводного двигателя и подключенный к блокирующему устройству.

Недостатком этой системы является отсутствие возможности автоматического восстановления первоначального положения лопастей ВРШ при снятии сигнала перегрузки, а также отсутствие управляемости от задатчика после сигнала перегрузки в сторону уменьшения шага. Поэтому при перегрузке двигателя, возникающей от волнения моря, система также не обеспечивает управляемости ВРШ.

Цель изобретения - понышение надежности и эффективности управления.

Цель достигается тем, что блокирующее устройство включает в себя таймер и блок ограничения и памяти, последовательно связанные друг с другом, а блок ограничения и памяти включает в себя последбва- тельно соединенные дифференциатор, схему выборки и хранения и усилитель-ограничитель, причем выход блока автоматического снятия перегрузки соединен со входами дифференциатора и схемы выбор- ки и хранения, а выход задающего элемента ч соединен со входом дифференциатора, при этом выход таймера соединен со входом усилителя-ограничителя, а выход последнего - с исполнительным механизмом измене- ния шага винта.

Введение в систему управления блока ограничения и памяти, а также таймера позволяет при перегрузке двигателя обеспечить запоминание значения шага винта (угла поворота лопасти, при котором произошла перегрузка), плавное снижение величины шага лопасти до снятия перегрузки, выдержку в течение заданного времени и автоматический возврат к зафиксировано- му значению шага.

На фиг, 1 изображена блочная схема Системы управления; на фиг. 2 - схема блока ограничения и памяти.

Система управления ВРШ содержит за- дающий элемент 1, связанный с рукояткой управления шагом ВРШ, подключенный ко входу блока 2 ограничения и памяти, выход которого связан через блок сравнения 3 с исполнительным механизмом 4 механизма

изменения шага 5 ВРШ 6, ВРШ приводится во вращение двигателем 7, топливная рейка 8 которого связана через блок 9 автоматического снятия перегрузки, нормально замкнутую кнопку 10 блокировки (выключатель) и регулируемый таймер 11с другим входом блока 2.

Датчик 12 обратной связи, сигнализирующий о положении лопастей ВРШ, подключен ко входу блока 3 сравнения.

Блок 2 ограничения и памяти вместе с таймером 11 образует блокирующее устройство и состоит из последовательно включенных дифференциатора 13, схемы 14 выборки и хранения и усилителя-ограничителя 15. В составе блока 2 - резисторы, конденсаторы, полупроводниковые диоды, операционные усилители и контакты реле. При этом входы дифференциатора 13 и схемы выборки и хранения 14 связаны с выходом блока 9 автоматического снятия перегрузки, вход дифференциатора 13 подключен к выходу задающего элемента 1, выход таймера 11 - к входу усилителя-огораничителя 15, а выход последнего через блок сравнения 3 связан с исполнительным механизмом 4.

Система управления винтом регулируемого шага работает следующим образом.

При отклонении оператором рукоятки управления сигнал с задающего элемента 1 поступает через блок 2 на вход блока 3, где сравнивается с сигналом от датчика 12 обратной связи. При наличии рассогласования сигнал с блока 3 поступает на исполнительный механизм 4, который через механизм изменения шага 5 устанавливает лопасти ВРШ 6 в заданное положение.

Блок 2 при нормальной работе двигателя работает как повторитель (цепочка от блока 13 через блок 14 к блоку 15 отключена и входной сигнал повторяется на выходе блока 15).

При возникновении перегрузки двигателя сигнал от воздействия топливной рейки 8 формируется в блоке 9 снятия перегрузки и поступает одновременно на входы таймера 11 и блока 2, в частности, на вход дифференциатора 13 и вход схемы 14 выборки и хранения.

Дифференциатор 13 включается и через схему 14 начинает подавать на выход усилителя 15 постепенно уменьшающийся сигнал (сигнал от задающего элемента 7 блокируется обратной связью с усилителя 15), в соответствии с которым механизм 4 разворачивает лопасти в сторону уменьшения нагрузки двигателя. В момент исчезновения перегрузки двигателя сигнал об этом из блока 9 поступает на входы схемы 14 и дифференциатора 13. В момент исчезновения сигнала перегрузки на входе блока 14 его величина запоминается памятью этого блока и включается таймер 11, начиная отсчет установленной величины выдержки времени.

В течение этого периода времени сигнал от задающегоо элемента 1 ограничивается зафиксированным в схеме 14 значением, т.е. шаг винта не может быть установлен выше той величины, при которой возникает перегрузка двигателя. Может быть установлен только шаг винта ниже этого значения. После выдержки, заданной таймером, восстанавливается нормальный режим функционирования системы управления.

Кнопка 10 служит для отключения цепи автоматического снятия перегрузки а аварийных условиях (при необходимости регулирования шага ВРШ в любую сторону независимо от перегрузки двигателя).

Данная конструкция сиртемы управления имеет повышенную надежность за счет автоматического поддержания заданного шага ВРШ (снятие перегрузки и восстановление нагрузки до заданного значения после временной выдержки), а также повышает безопасность плавания и улучшает условия эксплуатации,

1Их

«3

ОТ ЗАДАЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА t

Формула изобретения

Система управления винтом регулируемого шага, содержащая задающий элемент,

связанный через блокирующее устройство и исполнительный механизм с механизмом изменения шага винта регулируемого шага, и блок автоматического снятия перегрузки, связанный с топливной рейкой приводного

двигателя и подключенный к блокирующему устройству, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности управления, блокирующее устройство включает в себя таймер и блок ограничения

и памяти, последовательно связанные друг с другом, а блок ограничения и памяти включает в себя последовательно соединенные дифференциатор, схему выборки и хранения и усилитель-ограничитель, причем выход блока автоматического снятия перегрузки соединен с входами дифференциатора и схемы выборки и хранения, а выход задающего элемента соединен со входом дифференциатора, при этом выход

таймера соединен с входом усилителя-ограничителя, а выход последнего - с исполнительным механизмом изменения шага винта.

ОТ БЛОКА 9

СИГНАЛ Ч/1Й1СРА

14

и%ых