Волнопродуктор щитового типа

 

0 П И C À;Н... И.-.

И ЗОБРЙ

Соиэз Советских

Социвлистических

Респубпии

?35?04 (6I) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 19 06 78 (2! ) 2633610/29-15 с присоединением заявки .% (23) Приоритет (51) М. Кл. г

Е 02 В 1/02

Государстввиный кем ктет

СССР ао делам иэобретенккй и открытий

Опубликовано 25 05 80 Бюллетень Л 19

Дата опубликования описания 25.05.80 (5З) УДК 626.823 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. Б. Абатуров и В. Ф. Заруба (71) Заявитель (54) ВОЛНОПРОДУКТОР ЩИТОВОГО ТИПА

Изобретение относится к экспериментальной гидромеханике, в частности к волнопродукторам для опытовых бассейнов.

Известен волнопродуктор щитового типа, включающий волнообразующий элемент, кривошипно-шатунный механизм с кареткой и двигателем каретки Il).

Недостатком такого устройства является возможность получения только периодических волн.

Известен также волнопродуктор щитового типа, включающий волнообразующий элемент, кривошипно-шатунный механизм с кареткой и двигателем, двигатель каретки, фазовый и амплитудный модуляторы f2) .

Однако такое устройство имеет узкий диапазон изменения параметров волн.

Цель изобретения — расширение диапазона регулировани < параметров волн.

Это достигается тем, что волнопродуктор

20 снабжен детектором, двумя усили1елями-сум--- маторами, датчиксм положения каретки, фазо. вым,дискриминатором с ограничителем и дифференцирующим звеном, датчиком частоты вращения двигателя кривошипно-шатунного механизма и задатчиком электрических сигналов, выполненным в виде нескольких приводимых во враще. ние синхронным двигателем сельсинов с трехлучевыми обмотками, запитанными трехфазовым напряжением, и делителем напряжения, причем вход одного из усилителей-сумматоров соединен с выходом датчика положения каретки и через детектор — с выходом задатчика электрических сигналов, а вход второго усилителясумматора соединен с выходом датчика частоты вращения и через дифференцнрующее звено, фазовый дискриминатор и ограничитель — с задатчиком электрических сигналов. Кроме того, роторы сельсинов соединены между собой механически через зубчатые передачи с передаточными отношениями, образующими гармонический ряд 12,3... n(n ) 5).

На фиг. 1 дана схема предлагаемого волнопродуктора; на фиг. 2 — схема замкнутых систем автоматического регулирования.

Волнообразующий щитовой элемент 1 через шатун 2 соединен с пальцем 3 кривошипа; закрепленным на каретке 4, которая может

3 735704 4 ния параметров волн, волнопродуктор снабжен детектором, двумя усилителями-сумматорами, датчиком положения каретки, фаэовым дискриминатором с ограниЧителем и дифференцирующим звеном, датчиком частоты вращения

Напряжения, снятые с однофазных обмоток go сельсина, после делителей суммируются с коэффициентами К!, определяющимися энергетическим спектром задамемого нерегулярного волнения.

В результате суммирования получается электрический сигнал двигателя кривошипно-шатунного. механизма передвигаться по ходовому винту 5, Располо- ного по амплитуде и по фазе: женному радиально на маховике 6. Привод 0Е= E(t) sin (юона + 6(t) J от электродвигателя 7 постоянного тока к (в„— частота, соответствующая максимуму ходовому винту 5 осуществляется через цепной энергетического спектра). редуктор 8. Двигатель 9 кривошипно-шатунно- > Очевидно, что обычное детектирование сиг го механизма через редуктор 10 вращает нала U с помощью детектора 16 даст в ре;.маховик 6, на котором установлен датчик 11 . зультате сигнал, пропорциональный E(t) огиобратной связи — указатель положения каретки бающей пРоцесса, который может быть испольи усилитель -сумматор 12. Вне маховика установ- зован для управления вспомогательным двигалены датчики обратной связи — датчик 13 ско- to телем рости вращения двигателя 9, усилитель — сум- Очевидно также, что, ограничив сигнал U матор 14, задатчик 15 электрических"сигналов, ограничителем 18, подав его на сигнальный детектор 16, фазовый дискриминатор 17 с огра- вход фазового дйскриминатора 17 и использоничителем 18 и дифференцируютцим звеном 19,. вав в качестве опорного напряжения дискримиДатчик 11, усилитель-сумматор 12, задатчик 5 натора 17 сигнал ого сельсина, скорость враще15 и детектор 16 электрически соединены между ния которого соответствует максимуму заданнособой вспомогательным электродвигателем 7, го для воспроизведения в бассейне энергетичесобраэуя замкнутую систему автоматического кого спектра, на выходе будет сигнал, пропоррегулирования положения каретки., циональный отклойению фазы St результируДатчик 13, усилитель — сумматор 14, задат - 2о ющего колебания от фазы гармонического колечик 15, фазовый дискриминатор 17 с ограничи- бания с частотой, соответствующей максимуму телем 18 и дифференцирующим звеном 19 элект- спектра, Этот сигнал после дифференцирования рически соединены между собой двигателем 9, 3 еНоМ 19 может бьгть использован для управобразуя замкнутую систему автоматического ре-, : пения главным двигателем. гулирования скорости вращения маховика.: ? При таком построении задатчика и схем

Задатчйк 15 выполнен в виде корпуса (ус-:, регулирования получают сигналы с нужным ловно не показан), на котором закрепйено не- законом распределения: E(t) — Релея, g t сколько приводимых во вращение синхронным Равной веРоятности, При условии, что количестдвигателем 20 сельсинов 21,трехлучевые обмотки во использованных сельянов достаточно велико

22 которых запитаны симметричшям трехфазо- 30- (п. б) сигнал 0у будет подчиняться нормальновым напряжением, например, промыШлейной му закону .распределения. частоты. Однофаэовые обмотки 23 через делите- Поскольку в описанной схеме цля перемещелн 24 напряжения соединейы с детектором 16 . ния пальца кривошипа и регулирования скорос и ограничителем 18,.а роторы 25 соединены .. ти главного двигателя использованы замкнутые между собой механически через зубчатые переда-з системы. автоматического регулирования, работачи с передаточными отношениями, образующими ющие по коррелированным между собой проггармонический Ряд 1,2, 3......n (n) 5).. Раммам, с помощью установки в опытном бассейне создается нерегулярное волнение с заПри равномерном вращении" ротбра с одно- .. данным .энергетическим спектром и заданными фазной обмоткой каждого сельсина снимается 40 вероятностными характеристиками элементов переменное напряжение постоянной амплйтуды, волн; модулированное по фазе

Формула изобретения где Um — амплитуда питающего напряжения; 1; Волнонродуктор щитового типа, включаю— коэффициент передачи сельсина; 4 щий волнообразующий элемент, кривошипноФ вЂ” частота питающего напряжения; .. шатуйный.механизм с кареткой и двигателем, ! — номер сельсина;: двигатель каретки, фазовый и амплитудный k .— круговаячастотавращенйяротора . модуляторы, отличающийся тем, сельсина. -, что, с целью расширения диапазона регулировап

= ж !Оп sin (+ im). И

Этот сложный сигнал можно представить в вице гаомонического колебания, модулировани задатчиком электрических сигналов, выполненным в вице нескольких приводимых во вращение синхронным двигателем сельсинов с трехлучевыми обмотками, запитанными / """

5 735704 6 трехфазовым напряжением, и делителем иапря- между собой механически через зубчатые передажения, причем вход одного иэ усилителей- чи с передаточными отношениями, образующими сумматоров соединен с выходом датчика по- гармонический psp 1,2,3-"A (n >5). ложения каретки и через детектор — с выхо- Источники информации, дом задатчика электрических сигналов, а вход > принятые во внимание при экспертизе второго усилителя — сумматора соединен с выхо- 1, Авторское свидетельство, СССР Р 240308, дом датчика частоты вращения и через дифферен- кл. Е 02 8 1/02, 1967 (аналог). цирующее звено, фазовый дискриминатор и огра- 2. Абатуров С. Б; Исследование возможности ничитель — с задатчиком электрических сигна- создании нерегулярного волнения в бассейне лов. с помощью щитового волнопродуктора. — Труды.

2. Волнопродуктор по B.l, о т í 8 ч а ю - БНИИ им. акад. A. Й, Крылова, вып. 232, шийся тем, что роторы сельсинов соединены Судостроение, 1966, с. 66-75 (прототип).

ЦНИИПИ Заказ 2379/22 Тираж 713 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4