Способ управления тягой судового роторного ветродвижителя

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 В 63 Н 9/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4128646/27-11 (22) 25. 06. 86(46) 23. 01.88. Бюл. К- 3 (71) Ленинградский кораблестроительный институт (72) В.С. Тарадонов, В.Ф. Ярочкин, С.Н. Завьялов и П.И. Свердлов (53) 629.123.43(088.8) (56) Заявка Великобритании

В 2072112, кл, В 63 Н 9/02, 1981. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТЯГОЙ СУДОВОГО РОТОРНОГО ВЕТРОДВИЖИТЕЛЯ (57) 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 1, 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 11 и платформе 12 с помощью книц

13. Ветродвижитель оснащен устройством автоматического управления тягой, 1368230

30 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 исполнительным механизмом 18. Шайбы выполнены иэ четырех и восьми секторов, установленных относительно друг друга с возможностью раздвижения и увеличения диаметра до максимального, либо уменьшения диаметра до минимального.

Изобретение относится к судостроению, в частности к способам управления тягой судового роторного ветродвижителя.

Целью изобретения является полу5 чение максимально. возможной тяги роторного ветродвижителя при скоростях воздушного потока не более 12 м/с, На фиг. 1 изображена схема конструкции роторного ветродвижителя; на 1О фиг. 2 — блок схема устройства автоматического управления тягой роторного ветродвижителя; на фиг. 3 — конструктивная схема четырехсекционной торцовой шайбы с регулируемым диамет- l ром; на фиг. 4 — схема восьмисекционной торцовой шайбы с регулируемым диаметром.

Ветродвижитель (фиг. 1) содержит полый цилиндр 1, закрепленный на 20 вертикальной оси 2 при помощи книц, торцовые шайбы 3 с кремальерным механизмом 4 регулирования диаметра торцовых шайб 3, торцовые крышки 5.

Для вращения ротора служит дви- 26 гатель б, вал которого соединен с осью ротора с помощью муфты 7. Ось ротора установлена в подшипниковых узлах — радиальном 8 и радиальноупорном 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 потока, установленный на верхней торцовой крышке ротора, Датчики фиксируют скорость воздушного потока, частоту вращения ротора и диаметр торцовых шайб. Информация с датчиков передается на электронносчетную машину 17, где она обрабатывается в соответствии с заложенной в нее формулой и выдается на исполнительный механизм, который .воз действует на кремальерный механизм регулирования диаметра шайб до величины, которая определена электронносчетной машиной. 4 ил.

2 датчик 15 оборотов цилиндра, установленный на палубе у оси ротора и потенциометрический датчик 16 замера диаметра шайбы, установленный на торцовых шайбах.

Кроме того, устройство содержит связанную с датчиками электронносчетную машину 17.и исполнительный механизм 18, воспринимающий команды 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 относительно друга с возможностью раздвижения и увеличения диаметра до максимального 20, либо уменьшения диаметра до минимального 21.

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

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

Ротор приводят во вращение двигателем 6, включенным в работу с номинальной и постоянной мощностями.

Датчики 14-16 фиксируют скорость воздушного потока, частоту вращения ротора и диаметр торцовых шайб 3. Информация с датчиков передается на электронно-счетную машину 17, где она обрабатывается в соответствии с формулой, введенной в машнну,и вы1368230 дается 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 ма.шину 17.

Таким образом, предлагаемое устройство автоматического управления позволяет управлять тягой роторного ветродвижителя. В зависимости от скорости воздушного потока, изменяют диаметр концевых шайб и частоту вращения ротора согласно формуле, обес- 25 печивая такое оптимальное соотношение частоты вращения и диаметра концевых шайб 3, что на роторе возникает максимально возможная подъемная сила при постоянной номинальной мощности двигателя. Увеличение подъемной силы ведет к увеличению тяги судна при скоростях воздушного потока не более 12 м/с. формула изобретения

0,14Д, Яцек — 0,02 d + 0,27зд где = 4 н относительное удлинение цилиндра; длина цилиндра; диаметр цилиндра;

Р— дц (д R(, 7п относительная скорость вращения ротора;, угловая скорость вращения ротора; скорость воздушного потока;

R — радиус цилиндра.

Способ управления тягой судового роторного ветродвижителя, заключающийся в изменении частоты вращения ротора с-концевыми шайбами в зависимости от скорости свободного возl душного потока, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью получения максимально возможной тяги ветродвижителя при скоростях воздушного потока не более 12 м/с, изменяют диаметр концевых шайб д согласно условию

1368230

Составитель А. Петрухин

Техред Л. Олийнык Корректор О. Кравцова

Редактор Н. Лазаренко

Заказ 169/18 Тираж 396 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4