Система определения дифферента

 

Изобретение относится к системам для измерения гидродинамических характеристик судна, а именно ходкости, за счет измерения дифферента судна. Цель изобретения - повышение точности и достоверности определения. Система содержит датчик 3 частоты вращения вала двигателя, датчик 5 перемещения топливной рейки и датчик 1 дифферента, последовательно соединенные первый ключ 2, блок 11 формирования функции, блок 12 формирования производной, блок 13 решения уравнения, блок 14 управления дифферентованием, реле 16 задержки времени, генератор 7 синхроимпульсов, выход которого подключен к управляющему входу первого ключа 2

второй 4 и третий 6 ключи, входы которых соединены соотвественно с датчиками 3 и 5, а выходы - с другим входом блока 11 формирования функции, первый 8 и второй 9 элементы И, блок 10 задания режима работы системы и электродвигатель 15 балластного насоса, который подключен к блоку 14 управления дифферентованием. Выходы блока 10 задания режима работы системы соединены с первыми входами первого 8 и второго 9 элементов И, вторые входы которых соединены с выходом генератора 7 синхроимпульсов, а выходы - с управляющими входами второго 4 и третьего 6 ключей соответственно. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1

В 14 (51) 5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4221712/40-11 (22) 06.04.87 (46) 23.08.90. Бюл. № 31 (72) Л. А. Певзнер, В. Е. Салов, В. Б. Хабур, В. Ф. Большаков и В. Б. Липис (53) 629.12 (088.8) (56) Проспект фирмы Dynamic. Kontram.

FairIay Int. «Shipp WeepIy», 1982, 283, № 5166, 34. (54) СИСТЕМА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИФФЕРЕНТА (57) Изобретение относится к системам для измерения гидродинамических характеристик судна, а именно ходкости, за счет измерения дифферента судна. Цель изобретения— повышение точности и достоверности определения. Система содержит датчик 3 частоты вращения вала двигателя, датчик 5 перемещения топливной рейки и датчик 1 дифферента, последовательно соединенные первый ключ 2, блок 11 формирования функции, блок 12 формирования производной, блок 13 решения уравнения, блок !4 управления дифферентованием, реле 16 задержки времени, генератор 7 синхроимпульсов, выход которого подключен к управляющему входу первого ключа 2, второй 4 и третий 6 ключи, входы которых соединены соответственно с датчиками 3 и 5, а выходы — с другим входом блока 11 формирования функции, первый 8 и второй 9 элементы И, блок 10 задания режима работы системы и электродвигатель 15 балластного насоса, который подключен к блоку 14 управления дифферентованием. Выходы блока 10 задания режима работы системы соединены с первыми входами первого 8 и второго 9 элементов И, вторые входы которых соединены с выходом генератора 7 синхроимпульсов, а выходы— с управляющими входами второго 4 и третьего 6 ключей соответственно. 2 ил.

1586954

Изобретение относится к системам для изменения гидродинамических характеристик корпуса судна, а именно ходкости, за счет изменения дифферента судна.

Целью изобретения является повышение точности и достоверности.

На фиг.. 1 изображена блок-схема системы определения дифферента судна; на фиг. 2 — участки ходовых характеристик судна с главным дизельным двигателем.

Система определения дифферента содержит датчик 1 дифферента судна, выход ко-! торого подключен к входу первого ключа 2, датчик 3 частоты вращения вала двигателя, выходом подключенный к входу второго ключа 4, датчик 5 перемещения топливной рейки, выход которого подключен к входу третьего ключа 6. Второй вход первого ключа 2 соединен с выходом генератора ? синхроимпульсов. Этот же выход соединен с первыми входами первого 8 и второго 9 элементов И, выходы которых соединены с другими входами второго 4 и третьего 6 ключей ссютветственно, причем второй вход первого элемента И 8 соединен с первым выходом блока 10 задания режима работы системы, а второй вход второго элемента И 9 соединен с вторым выходом блока 10 задания режима работы системы.

Выход первого ключа 2 соединен с первым входом блока 11 формирования функции, второй вход которого соединен с выходами второго 4 и третьего 6 ключей, выход блока 11 формирования функции через блок

12 формирования производной и блок 13 решения уравнения соединен с входом блока 14 управления дифферентованием, с выходов которого управляющие сигналы поступают на электродвигатель 15 балластного насоса и реле 16 задержки времени. Выход реле 16 задержки времени соединен с входом генератора 7 синхроимпульсов.

Изменение дифферента судна изменяет сопротивление движению судна, ссютветственно при этом меняется режим работы пропульсивного комплекса. Если двигатель оснащен предельным регулятором частоты вращения вала, то для по„:держания постоянной топливоподачи (S= —.со||: 1 I IpII изменении дифферента изменяется частот а вращения вала и. Если двигатель оснащен всережимным регулятором частоты Up2nleния вала, то при изменении сопротивления движению судна регулятор О.:спс: цяас т постоянную частоту вращению в.;, .л

=const) путем изменения пода II. Оц . в двигатель через орган управления воподачей. Выбор оптимального диффере|| Га заключается в поиске такого его значения, при котором величина изменяемого параметра (n или S — в зависимости от способа управления двигателем) достигает экстремума. Так при способе управления двигателем с помощью предельного регулятора условие оптимума дифферента наступает при и=

40 6

=жах, при способе управления двигателем с помощью всережимного регулятора аналогичное условие наступает при S=min.

Это можно проиллюстрировать на примере ходовых характеристик судна с главным дизельным двигателем (фиг, 2), где изображены участки этих характеристик (1 и 11) в координатах мощность двигателя

N, — скорость судна V,. Кривыми и и S показаны линии равных значений частоты вращения вала (и) и положения органа управления топливоподачей (топливной рейки) двигателя (5). Кривая 1 изображает характеристику при неоптимальном дифференте, кривая II — после оптимизации дифферента.

При этом nI)ng и SI)Sg. Точка А на кривой

1 характеризует равновесный режим работы пропульсивного комплекса до оптимизации дифферента. Оптимизация дифферента смещает характеристику вправо (облегчает) до кривой II. При этом перемещение характеристики может происходить от точки А до точки  — при способе управления двигателем с помощью предельного регулятора (S=const), частота вращения повышается от и2 до nI, достигая при этом максимально возможной величины из всех замеряемых значений. Перемещение ходовой характеристики может также происходить от точки А до точки С вЂ” при способе управления двигателем с помощью всережимного регулятора (n=const), положение топливной рейки при этом уменьшается от SI до S2, достигая минимально возможной из всех замеренных значений.

Таким образом, определять оптимальный дифферент судна можно, замеряя п (при

S=const) или S (при n=const) в процессе изменения ходового дифферента судна и нахождения экстремума функции n=f(d) или

S=f(ri).

Система работает следующим образом.

На ходу судна на тихой воде или при незначительном волнении oneparop, используя блок 10 задания режима работы системы, задает один из двух режимов работы системы в зависимости от способа управления двигателем (при фиксированной частоте вращения вала двигателя или при фиксированном положении топливной рейки), подготавливая тем самым первый элемент И 8 либо второй элемент И 9 к пропусканию импульса синхронизации от генератора синхроп" !"rlüco:I т II3 второй ключ 4 либо на третий к.,:О. 6 сс;Ответственно, Блок 10 задания режимов работы системы содержит двухпозициопный переключатель и индикаторы режима работы. . 1алее с помощью блока 14 управления дис| <д . Ог.,тованием, представляющего собой набор: |:.;; Горов и пускателей электродви гат. -:.: |астных насосов, оператор произво, . |ю изменений дифферента судна на —, Iy, определенную для каждого тип;:, oпытным путем из расчета

Формула изобретения

5 получения максимального количества измерений за имеющийся в распоряжении оператора промежуток времени. При этом в блоке 14 вырабатывается сигнал запуска электродвигателя 15 заданного балластного насоса и сигнал запуска реле 16 задержки времени. Последнее введено в схему в связи с тем, что изменение дифферента происходит не одновременно с перекачкой балласта ввиду инерционности корпуса судна.

Таким образом, через промежуток времени, заданный в реле 16 задержки времени и зависящий от типа судна, реле 16 задержки времени вырабатывает сигнал запуска генератора 7 импульсов синхронизации, представляющий собой одновибратор, с выхода которого синхроимпульс поступает на первый ключ 2, пропускающий сигнал с датчика 1 дифферента на блок 11 формирования функции, либо через первый элемент И 8, либо второй элемент И 9 (в зависимости от установленного режима работы с помощью блока 10 задания режима работы системы) поступает на второй ключ 4 или третий ключ 6, тем самым открывая один из них для пропускания сигнала с датчика 3 частоты вращения вала двигателя, либо с датчика 5 положения топливной рейки на второй вход блока 11 формирования функции. В последнем накапливаются значения измеренных датчиками 1, 3 или 5 величин и в процессе неоднократного повторения описанной процедуры формируется функция

k=1(d) (где Й вЂ” частота вращения вала двигателя, либо положение топливной рейки в относительных единицах, d — дифферент в метрах) вида

Й=ЬО+ Ьid+bgd где bo, Ьь Ь вЂ” коэффициенты полинома второй степени.

Далее в блоке 12 формирования производной формируется первая производная функции k=1(d) вида

k =b i+2bgd.

86954

Результат формирования поступает на вход блока 13 решения уравнения, где решается уравнение

b i+2bgd=0, причем корнем этого уравнения является

5 искомое значение оптимального дифферента

d.„, поступающее на вход блока 14 управления дифферентования для отображения на индикаторе. Наконец, оператор, используя блок 14 управления дифферентованием и электродвигатель 15 балластного насоса, придает судну дифферент, равный оптимальному.

Система определения дифферента, содер15 жащая электродвигатель балластного насоса, датчики частоты вращения вала двигателя, перемещения топливной рейки и дифферента, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и достоверности, система снабжена элементами И, блоком задания режима работы системы и соединенными последовательно первым ключом, соединенным с выходом датчика дифферента, блоком формирования функций, блоком формирования производной, блоком решения уравнения

25 блоком управления дифферентованием, реле задержки времени, генератором синхроимпульсов, выход которого подсоединен к управляющему входу первого ключа, вторым и третьим ключами, входы которых соединены соответственно с датчиками частоты

3О вращения вала двигателя и перемещения топливной рейки, а выходы соединены с другим входом блока формирования функций системы, причем двигатель балластного насоса подключен к блоку управления дифферентованием, а выходы блока задания ре35 жима работы системы соединены с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходом генератора синхроимпульсов, а выходы соединены соответственно с управляющими

4О входами второго и третьего ключей.

pv2. е

Составитель A. Логачев

Редактор М. Бланар Техред А. Кравчук Корректор А. Обручар

Заказ 2393 Тираж 361 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, IOI