Способ управления тягой судового роторного ветродвижителя

ОЮЭ СОВЕТСКИ ОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 19(51)4 В 63 Н 9/ ОСУДАРСТВЕНН ПО ДЕЛАМ ИЗО И КОМИТЕТ СССРТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ г ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТОРС И ЕТЕЛЬСТВУ(71) Ленинградский кораблестроительный институт(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТЯГОЙ СУДОВОГОРОТОРНОГО ВЕТРОДВИЖИТЕЛЯ(57) Изобретение относится к судо,строению, в частности к способам1 управления тягой судового роторноговетродвижителя. Целью изобретенияявляется получение максимально возможнои тяги ветродвижителя при скоростях воздушного потока не более12 м/с. Устройство содержит полыйцилиндр 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 которогосоединен с осью ротора с помощьюмуфты 7. Ось ротора установлена вподшипниковых узлах - радиальном 8и радиально-упорном 9, закрепленныхв стакане 10. Стакан крепится к палубе 11 и платформе 12 с помощью книц13. Ветродвижитель оснащен устройством автоматического управления тягой,1368230 30 содержащим систему датчиков: датчик14 замера скорости воздушного потока, датчик 15 оборотов цилиндра, датчик замера диаметра шайбы. С датчиками связана электронно-счетная машина 17, управляющая исполнительныммеханизмом 18. Шайбы выполнены иэ четырех и восьми секторов, установленных относительно друг друга свозможностью раздвижения и увеличения диаметра до максимального, либоуменьшения диаметра до минимального. 1Изобретение относится к судостроению, в частности к способам управления тягой судового роторного ветродвижителя.Целью изобретения является полу 5чение максимально. возможной тяги роторного ветродвижителя при скоростяхвоздушного потока не более 12 м/с,На фиг, 1 изображена схема конструкции роторного ветродвижителя; на 1 Офиг. 2 - блок схема устройства автоматического управления тягой роторного ветродвижителя; на фиг. 3 - конструктивная схема четырехсекционнойторцовой шайбы с регулируемым диамет Г ром; на фиг. 4 - схема восьмисекционной торцовой шайбы с регулируемымдиаметром.Ветродвижитель (фиг, 1) содержитполый цилиндр 1, закрепленный на 20вертикальной оси 2 при помощи книц, торцовые шайбы 3 с кремальерным механизмом 4 регулирования диаметра торцовых шайб 3, торцовые крышки 5.Для вращения ротора служит двигатель б, вал которого соединен сосью ротора с помощью муфты 7. Ось ротора установлена в подшипниковых узлах - радиальном 8 и радиально- упорном 9, закрепленных в стакане10. 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 .воздействует на кремальерный механизмрегулирования диаметра шайб до величины, которая определена электронносчетной машиной. 4 ил,2датчик 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 электронно- счетную 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 машину,и выдается 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 15 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 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 суд на при скоростях воздушного потокане более 12 м/с. формула изобретения 0,145, Яцек - 0,021 й, + 0,27 зд где Ъ= ц/дц относительное удлинениецилиндра;длина цилиндра;диаметр цилиндра; Р -дц(д Ки относительная скоростьвращения ротора;,угловая скорость вращенияротора;скорость воздушного потока;К - радиус цилиндра,Способ управления тягой судового роторного ветродвижителя, заключающийся в изменении частоты вращения ротора с концевыми шайбами в зависимости от скорости свободного воздушного 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 условию1368230 Составитель А. ПетрухинТехред Л. Олийнык Коррект Редактор Н. Лазаренк Кравцов аз 1 ТираГосударственнолам изобретенииМосква, Ж, Р роизвоцственно-полигр ское предприятие жгород,роектная ВНИИП по 1303396 Подписноекомитета СССРи открытийшская наб д, 4/5