Устройство для амортизирующего крепления надстройки к корпусу судна

(54) УСТРОЙСТВОЮШЕГО КРЕПЛЕКОРПУСУ СУДНА фог ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относится к судостроению, в частности к виброизолирующим устройствам судовых надстроек. Цель изобретения - повышение качества виброизоляции при сохранении высокой надежности устройства. Устройство содержит торсионные валы 1, балансиры 2, жестко связанные с торсионными валами 1, и регуляторы. Каждый регулятор имеет реверсивный шаговый электродвигатель 16, стабипизатор наклонений 20 для управления электродвигателем 16 и датчики 19 углов крена и дифферента, электрически соединенные со стабилизатором наклонений 20. Стабилизатор наклонений 20 обеспечивает эффективное гашение низкочастотной вибрации. 7 ил.1Изобретение относится к области судостроения, в частности к виброизолирующим устройствам судовых надстроек.Цель изобретения - повышение качества виброизоляции при сохранении высокой надежности устройства.На фиг. 1 дана кинематическая схема амортизирующего крепления надстройки к корпусу судна; на фиг. 2 - разрез Л А на фиг. 1 (со снятой надстройкой и блоксхемой управления реверсивно-шаговыми электродвигателями); на фиг. 3 - разрез Б - Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В - В на фиг. 3; на фиг. 5 разрез Г - Г на фиг. 3; на фиг. 6 - блоксхема стабилизатора наклонений надстройки; на фиг. 7 - блок-схема преобразователя аналог - код.Устройство для амортизирующего крепления судовой надстройки содержит торсионные валы 1 и балансиры 2, свободно поворачивающиеся в подшипниках 3 опор 4, соединенных с корпусом 5 судна. Балансиры 2 с одного конца имеют шлицевое соединение с головками торсионных валов 1, а другим концом соединены с надстройкой 6, причем носовые (кормовые) балансиры соединены с надстройкой с помощью цилиндрических шарниров 7, а кормовые (носовые) - с помощью серег 8, имеющих по концам цилиндрические шарниры 9. Все торсионные валы скрепляются по концам с поводками 10 регулирующих устройств. Поводки 10 свободно поворачиваются в подшипниках1 на опорах 12, соединенных с корпусом 5 судна и имеют на своих концах пальцы3, входящие в кольцевые углубления гаек 14, насаженных на резьбовые валы 15, которые с помощью реворсивно-цаговых электродвигателей 16 могут вращаться в опорах 17, соединение двигателей 6 с валами 15 осуществлено с помощью муфт 18. В надстройке 6 установлены датчики 19 наклонений надстроики, подающие сигналы на стабилизатор 20, управляющий реверсивпо-шаговыми электродвигателями 16.Стабилизатор наклонений (фиг. 6) состоит из сумматора-инвертора 21, усилителя 22 с дифференциальным входом, инверторов 23 и 24, преобразователей аналог -код 25 - 28, усилителей 29 - 32 мошости и генератора 33 тактовых импульсов (ГТИ), обеспечивающего синхронизацик преобразователей 25 - 28.Преобразователь аналог-код (фиг. 7) состоит из компараторов 34 и 35, цифроаналогового преобразователя 36, реверсивного счетчика 37 и схем 38 и 39 совпадения.Преобразователь осуществляет превращение аналогового напряжения и дат. чиков крена в дискретную форму.Усилители мощности (УМ) 29 - 32 (фиг. 6) осуществляют усиление дискретных импуль 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 сов преобразователей для управления в последующем четырьмя реверсивно-шаговыми двигателями 16.Монтаж надстройки и работа устройства происходит следук)шим образом.Устройство закрегляется на палубе судна, при этом балансиры 2 устанавливаются на шлицах торсионных валов 1 таким образом, чтобы под действием расчетной силы веса надстройки они заняли горизонтальное положение. После установки надстройки возможен ее перекос вследствие технологических неточностей при изготовлении и монтаже торсионных валов и неточностей расчета положения центра тяжести надстройки. Перекос надстройки устраняется автоматически, так как датчики 19 наклонений надстройки подают соответствующие сигналы на стабилизатор 20, управляющий реверсивношаговым электродвигателем 16, последний поворачивает резьбовой вал 15. При этом гайка4 перемещается вдоль вала, воздействуя стенкой вреза на пальцы 13, вследствие чего поводок 10 поворачивает торсионный вал 1 и балансир 2 устанавливается в положении, обеспечивающем отсутствие сигнала от датчиков 19, что соответствует горизонтальному положению надстройки 6.Во время эксплуатации судна вертикальная ходовая вибрация корпуса 5 судна воспринимается торсионными валами 1, испытывающими упругое кручение, и на надстройку 6 не передается. При низкочастотных колебаниях корпуса 5 судна при качке на волнении надстройка 6 испытывает крен и дифферент. При этом датчики 19 наклонений вырабатывают соответствующие электрические сигналы, которые после их дискретизации и усиления стабилизатором 20 подаются на реверсивно-шаговые электродвигатели 16. Последние поворачивают резьбовые валы на угол, который соответствует горизонтальному положению надстройки. Таким образом, перемещения надстройки относительно корпуса очень малы, что обеспечивает гашение низкочастотной вибрации и повышение надежности эластичных соединений коммутаций.Работа стабилизатора наклонений состоит в следуюцем.Снимают медленно изменяющиеся напряжения, пропорциональные углам наклона надстройки во время качки (,1 (напряжение, пропорциональное углу наклона, обусловленное килевой качкой) и (/ (напряжение, пропорциональное углу наклона, обусловленное бортовой качкой) с помощью датчиков 19 наклонений (фиг. 1 и 2).С помощью сумматора-инвертора 21 (фиг. 6), усилителя 22 и инверторов 23 и 24 получают напряжения, представляющие сумму Ыр и Ь, или их разность вида - ( Ъ + ( е), Ьч (еЪ+ (4 Iв -- Ь 9 соответственно.зПревращают каждый вид указанного напряжения в дискретную информацию с помощью преобразователей аналог - код 25 - 28 (фиг. 6) и подают его на реверсивно-шаговые электродвигатели 16 (фиг. 2).Компенсируют перемещение надстройки, обусловленное качкой, путем организации нормируемого перемещения, противоположного движению, возникающему под действием качки, с помощью поворота отдельных торсионов 1 (фиг, 2), связанных с реверсивно-шаговыми двигателями 16 и балансирами 2.Аналоговая информация в виде плавно изменяющегося напряжения, пропорционального углу наклонений надстройки в процессе качки, (/г (при килевой качке) и /е (при бортовой качке) с датчиков 19 наклонений (фиг. 2), допустим ДВК, подается на входы сумматора-инвертора 21 и усилителя схемы, стабилизатора качки с дифференциальным входом 22 (фиг. 6). С выхода каскадов 21 и 22 и инверторов 23 и 24 снимаются напряжения вида /г+(/е), Ц - Юв, И+6 и (/д - Ю соответственно и поступают на преобразователи 25 - 28.Суммарная аналоговая информация через компараторы 34 и 35 преобразователя (фиг. 7) поступает на один из входов схем И 38 и 39.На многоразрядный счетчик 37 поступает тактовая частота от генератора 33 (фиг. 6) через схемы И 38 или 39 в зависимости от захвата входного аналогового сигнала компаратором 34 или 35 (фиг. 7). Выход реверсивного счетчика 37 управляет схемой ЦАП, вырабатывающей ступенчато нарастающее напряжение. В момент, когда выходное напряжение схемы ЦАП 36 сравняется с входным напряжением, компаратор 34 или 35 переключается и останавливает счетчик 37, код в котором в этот момент соответствует входному аналоговому сигналу, Импульсы ГТИ 33 (фиг. 6), формирующие код в счетчике 37 (фиг. 7), с выхода схем И 38 или 39 поступают на один из входов усилителей 29 - 32 мощности (фиг. 6).Два компаратора 34 и 36 (фиг. 7), включенные в состав преобразователя, обеспечивают преобразование нарастающего и спадающего входных аналоговых напряжений в дискретную информацию, которая после уси правлениях. При уменьшении напряжения(возврат в первоначальное положение) цх поворот осуществляется в обратном порядке. Аналогичным образом осуществляется 20 работа схемы стабилизатора качки прц наличии бортовой (изменяется напряжение (/ ), диагональной (изменяется напряжение г/ч и (/О, причем г/ч =(/е ) илц квазидггагональной (изменяются напряжения (/е ц г/8, причем г.гг Ф(/8) качке.С целью обеспечения надлежагцей работы схемы необходимо обеспечить идентичность каналов бортовой и килевой качки стабилизатора, датчиков и реверсивно-шаговых двигателей (фцг. 6).Общая задержка, обусловленная работой схемы стабилизатора наклонений (фцг. 6), це превьппает 80 мкс, что обеспечивает ее реакцию (отработку) на каждую минуту угла поворота надстройки в процессе качки. 25 30 35 фор ггг/ла изобретения Устройство для амортизирующего крепления надстройки к корпусу судна, содержащее торсионные валы, балансиры, жестко связанные с торсионными валами, ц регуляторы, отличаюшеесг тем, что, с целью повышения качества виброизоляцци прц сохранении высокой надежности устройства, каждый регулятор включает в себя реверсивный шаговый электродвигатель, стабилизатор наклонений для управления этим электродвигателем и электрически соединенные с упомянутым стабилизатором датчики углов крена и дифферента. 40 45 ления мощными усилительными каскадамц 29 - 32 (фиг. 6), обеспечивает поворот вала реверсивно-шагового двигателя в прямом и обратном направлениях, Так, например, при наличии только килевой качки опускаются (поднимаются) носовые балансиры 2 (фиг. 2 и 6), поднимаются (опускаются) кормовые балансиры 2 - увеличивается (уменьшается) напряжение г/г (прц этом напряжение (/6=0). Это предопределяет О появление на выходах каскадов 21 - 24(фиг. 6) напряжений вида - (/ и (/, (/ и - г/ г соответственно, которые после их дискретизации и усиления обеспечат в соответствии с упомянутой схе мой соединения поворот носовых торсцонов 1