Устройство для измерения коэффициента устойчивости судна

(22) Заявлено 06.03.73 (21) 1890038/27 заявкиприсоединенриоритет Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений УДК 629,12:532.5,073(088.8) убликовано 15,12.75. Бюллетенькрыт описания 12,03.7 а опубликован г 2) Авторыизобретения М, Д, Агеев и В. Е, Горнак71) Заявитель Дальневосточный ордена Трудового Красного Знамени политехническийинститут им. В, В. Куйбышева ТА СТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭфф ОСТОЙЧИВОСТИ СУДНА 2 ение относится к области судостро становленныи на м узлом 2, соедилок 3 компенсаограммный меха- оком. Программныйтеля 12, связанлачком 14 перектактов которого2, а другая -регистр ирующиинтегрирующийчерез редуктор20, связанным состоит из двигаредуктор 13 с ку, одна группа конс кренящим узлом ты реле 16 и 17 с лючающим в себя 18, соединенный ом потенциометра тор 21 со входом механизм 4 ного через лючателя 15 соединена через контак м блоком, вк двигатель 19 с движк через резисения.Известно устройство для измерения коэффициента остойчивости судна, содержащее кренящий узел и датчик крена, выход которого соединен с регистрирующим блоком, через блок компенсации статического крена, а корпус датчика жестко связан с судном.Недостатком известного устройства является непригодность его для проведения замеров коэффициента остойчивости при наличии внешних помех - волнении моря, ветра и т. п,Для обеспечения возможности проведения замеров при любом состоянии моря предлагаемое устройство снабжено программным механизмом, двигатель которого через редуктор соединен с переключателем, через одну группу контактов которого выход датчика крена соединен с регистрирующим блоком, а другая группа контактов связана с кренящим узлом. Кроме того, для повышения точности замеров блок компенсации статического крена содержит усилитель постоянного тока, выход которого соединен с интегрирующим двигателем, вал которого через редуктор кинематически связан с движком потенциометра, соединенного также электрически через резистор со входом усилителя, причем потенциометр подключен к источнику постоянного напряжеНа чертеже представлена функциональноэлектрическая схема описываемого устройстДатчик 1 крена, жестко у5 судне, снабженном кренящинен своим выходом через бции статического крена, и прнизм 4 с регистрирующим блВ состав блока 3 компенсации статическо го крена входит усилитель 5 постоянного тока с резистором 6 в цепи обратной связи, соединенный своим входом через резистор 7 с выходом датчика 1 крена, а выходом - с интегрирующим двигателем 8, связанным через 15 редуктор 9 с большим передаточным отношением с движком потенциометра 10, соединенным также через резистор 11 со входом усилителя 5, Другими своими выводами потенциометр. 10 подключен к источнику постоян ного напряжения (на чертеже не показан).усилителя 5 с резисторами 6 и 7 соответственно в цепи обратной связи и на входе.Программный механизм, кроме того, содержит клеммы а, б, в, г с питающими напряжениями на них.Устройство работает следующим образом.При включении устройства на клеммы а иб программного механизма 4 подается напряжение. С клеммы б через переключатель 15напряжение подается на исполнительный механизм кренящего узла 2 и судно получаеткрен, С клеммы а напряжение через другиеконтакты переключателя 15 поступает на обмотку реле 16 или 17, которое срабатывая,замыкают свои нормально разомкнутые контакты. Одновременно постоянное напряжениеподается на потенциометр 10, усилитель 5,датчик 1 крена и клеммы в и г программногомеханизма 4 для питания потенциометра 20регистрирующего прибора,Сигнал датчика 1 крена, жестко связанного с корпусом судна, содержит в общем случае три составляющие: постоянную, обусловленную статическим креном судна, переменные, обусловленные соответственно волнением моря, и кренящим моментом. Период кренящего момента выбран значительно большепериода бортовой качки.Сигнал с датчика крена через резистор 7 иусилитель 5 поступает на двигатель 8, который через редуктор 9 перемещает движок потенциометра 10. Редуктор 9 имеет большоепередаточное отношение, поэтому движок потенциометра 10 перемещается в таком направлении, чтобы происходило уменьшение постоянной составляющей сигнала на выходе усилителя 5. По окончании переходного процессав блоке 3 компенсации статического крена постоянная составляющая сигнала на выходеусилителя 5 полностью скомпенсируется сигналом, снимаемым с потенциометра 10. Следовательно на контакты реле 16 и 17 поступают только переменные составляющие сигнала датчика 1 крена, которые поступают затем на интегрирующий двигатель 18, которыйчерез редуктор 19 перемещает движок потенциометра 20 так, чтобы ток, протекающий через резистор 21, стал равным току через резистор 7.Редуктор 19 имеет большое передаточноеотношение, поэтому вращение его выходнойоси вызывает только постоянная составляющая на двигателе 18, обусловленная кренящим моментом.По истечении времени, равного полупериодуиспытательного кренящего момента, кулачок14 перебрасывает контакт переключателя 15,выдавая этим команду на изменение знака 5 10 15 20 Зо 35 40 45 50 55 момента, Изменение знака кренящего момента вызывает изменение знака сигнала на выходе датчика 1 крена, что приводит к перемене знака напряжения на обратный на выходе усилителя 5.В момент равенства испытательного креня- щего момента нулю кулачок 14 перебрасывает второй контакт переключателя 15, обесточивая обмотку одного реле и запитывая обмотку другого реле, Одна пара перекидных контактов реле 16 и 17 изменяет знак опорного напряжения на потенциометре 20 на обратный, а другая подключает двигатель 18 другим полюсом к выходу усилителя 5.Сигнал с потенциометра 20 через резистор 21 поступает на вход усилителя 5, где вычитается из сигнала датчика 1 крена. Кренящий момент вызывает знакопеременную составляющую в сигнале датчика 1 крена, поэтому полярность напряжения, снимаемого с него, изменяется одновременно с изменением знака крепящего момента. Двигатель 18 перемещает движок потенциометра 20 до тех пор, пока постоянная составляющая на двигателе не станет равной нулю, А так как постоянная составляющая на двигателе 18 обусловлена только кренящим моментом, то по шкале, связанной с движком потенциометра 20, считывается значение коэффициента остойчивости судна.Формула изобретения1. Устройство для измерения коэффициента остойчивости судна, содержащее кренящий узел и датчик крена, выход которого соединен с регистрирующим блоком, через блок компенсации статического крена, а корпус датчика жестко связан с судном, о т л и ч а ю щ ее ся тем, что, с целью обеспечения возможности проведения замеров при любом состоянии моря, оно снабжено программным механизмом, двигатель которого через редуктор соединен с переключателем, через одну группу контактов которого выход датчика крена соединен с регистрирующим блоком, а другая группа контактов связана с кренящим узлом.2. Устройство по п. 1, отл и ч а ю щеес я тем, что, с целью повышения точности замеров, блок компенсации статического крена содержит усилитель постоянного тока, выход которого соединен с интегрирующим двигателем, вал которого через редуктор кинематически связан с движком потенциометра, соединенного также электрически через резистор со входом усилителя, причем потенциометр подключен к источнику постоянного напряжения..1 ИИПИ Государственного комитет по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рауш