Номер патента: 977272

Авторы: Афонин, Дыхненко, Каян, Козлов, Мельничук

ZIP архив

Текст

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11977272 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 18. 06. 81 (21) 3301693/27-11 Р 1 М К з с присоединением заявки Мо В 63 Н 1/36(23) ПриоритетГосударственный комитет СССР ао делам изобретений и открытийОпубликовано 3(11.182. БюЛлетень М 44 Дата опубликований описания 30118(53) УДК 629.12 ф :532.5.582, .5 (088. 8) А.А. Афонин, Ю.И. Дыхненко, В.П. Каян, Л.Ф. Козлови Л.П. Мельничук(72) Авторы изобретения Институт гидромеханики АН Украинской ССРи Институт электродинамики АН Украинской ССР(54) ПЛАВНИКОВЫЙ ДВИЖИТЕЛЬ Изобретение относится к судовымдвижителям, в частности к движителям с колеблющимся рабочим органомв виде плавника.Известен плавниковый движитель,содержащий рабочий орган и механизмсоздания иэгибно-крутильных колебанийразмещенный внутри рабочего орга-на 1 .Недостаток укаэанного движителяневозможность задания различных законов перекладки рабочего органа.Известен также плавниковый движитель, в котором механизм привода,содержащий рычаг шарнирно связанныйс корпусом плавсредства, расположенвне рабочего органа и позволяет изменять законы перекладки последнего,однако для этого требуется остановкадвижителя 2.Недостатками известного движителя являются наличие значительногоколичества кинематических звеньев иневысокая надежность,Цель изобретения - повышение надежности движителя.Указанная цель достигается тем,что поворотно-колебательные приводырычага и лопасти выполнены в видеэлектромагнитных двигателей неполноповоротного типа, содержащих две секции статора с обмотками и полюсами, смещенными друг относительно дру .га на угол поворота рычага, и однополюсный якорь, к которому жестко прикреплен рычаг, а устройство для управления приводами выполнено в виде схемы, содержащей задающий генератор, блок задания закона перекладки, распределитель импульсов, усилители и накопитель энергии, причем задающий генератор через блок задания закона перекладки подсоединен к входу распределителя импульсов, входы кото рого подключены к входам накопителяэнергии и усилителей, а через последние электрически связаны с обмотками двигателей обоих приводов.На фиг.1 представлены предлагаемый движитель и функциональная схема устройства для управления приводами; на фиг,2 - положение рычага и рабочего органа за один цикл при ходе вперед; на фиг, 3 - то же, при реверПлавниковый движитель (фиг.2) содержит электромагнитный двигатель (ЭМД) 1 неполноповоротного типа для создания колебаний рычага 2, второй ЭМД 3 неполноповоротного типа мень 977272ших размеров, расположенный на концерычага 2 и обеспечивающий колебанияплавника 4 относительно рычага 2.ЭМД 1 неполнопсворотного типа содержит две секции статора 5 и б, которы состоят из корпуса 7 и крышки 8и лмеют несколько выступов (полюсов),а также двухсекционный якорь 9 с нем магнитной вставкой 10, к которойжестко крепится рычаг 2. Между корПусами 7 статоров 5 и б помещена не"магнитная вставка 11 с вырезом длякачания рычага 2. В статорах 5 и брасположены обмотки 12 и 13 электромагнитного двигателя 1. Якорь 9 имеет по окружности такое же количество 15выступов (полюсов), как и статоры5 и 6. На концах полюсов секцийстатора и якоря, которые находятсявокруг одной из обмоток (например,статор 5 и первая секция якоря 9, 20которые находятся вокруг обмотки 12),оимеются небольшие остроконечные выступы, направленные в начальный момент движения якоря 9 после включенияобмотки 12 навстречу друг другу, Такая Форма полюсов статора и якоряпозволяет увеличить пусковой моментдвигателя. Якорь 9 может поворачиваться на ось ЭМД 1, где он опирается через подшипники 14 на выполнен- у)ные из немагнитного материала оси,крышки,15, которые крепятся на крышках 8 статоров 5 и б. КонструкцияЭМД 3 аналогична описанной вышеконструкции ЭМД 1 и содержит обмотки 16 и 17 статора.Схема устройства управления приводами (Фиг.1) содержит задающий генератор 18, блок 19 задания законауправления движителем, распредели-тель 20 импульсов, усилители 21 и 22Мощности для питания обмоток 12 и 13ЭМД 1, усилители 23 и 24 мощностидля питания обмоток 16 и 17 ЭМД 2 инакопители 25 электромагнитной энергии,45На Фиг.2 показаны положения полюсов якоря и статора ЭМД 1, а такжерычага 2 и плавника 4 в течение тойчасти цикла Работы длавникового движителя, когда электропитание подави .50на обмотку 13, и при подаче питания наобмотку 12 ЭМД 1 и подключенной обмотке 13, Питание на соответствующиеобмотки 16 и 17 ЭМД 3 подается такимобразом, чтобы, колебания плавника 4 отставали от колебаний рычага 2 по Фазе на величину 1/4 периодаколебаний движителя, что позволяетполучить максимально возможную величину коэффициента полезного действия движителя,Плавниковый движитель работает сследующим образом.При подаче электропитания с выхода усилителя 22 мощности устройства управления приводами на обмотку 13 ЭМД 1 возникающее вокруг обмотки электромагнитное поле стремится сорместить полюса статора 6 и соответствующей секции якоря 9, При этом якорь 9 с рычагом 2 поворачиваетая на заданный угол из позиции а в позицию в (фиг,2), Затем посредством усилителя 21 мощности устройства управления приводами подается напряжение на обмотку 12, и якорь 9 с рычагом 2 поворачивается из позиции г в позицию е. Одновременно электромагнитная энергия отключаемой обмотки 13 ЭМД 1 поступает в накопитель 25 энергии. Включение соответствующих обмоток 16 и 17 ЭМД 3 происходит с отставанием по времени относительно обмоток 12 и 13 ЭМД 1 на 1/4 величины полного периода колебаний рычага 2 плавникового движителя.Задающий генератор 18 вырабатывает электрические импульсы, которые поступают в блок 19 задания закона перекладки. Блок 1 9 задания закона управления движителем представляют собой электронное устройство, Формирующее импульсы управления сложной Формы (например, двухступенчатой, где ступень с большей амплитудой используется для форсированного включения обмоток электромагнит ных двигателей 1 и 3, а ступень с меньшей амплитудой определяет рабочее напряжение обмоток), В зависимости от колебаний рычага 2 движителя блок 19 задания закона перекладки осуществляет регулирование длительности ступени напряжения для форсированного включения обмоток, что необходимо для стабилизации тяговых усилий при изменении частоты колебаний плавникового движителя и полной отработки заданноо угла поворота рычага 2 плавникового движителя.Импульсы сложной формы с выходаблока 19 задания закона управления движителем поступают на распределитель импульсов 20. Далее сигналы с распределителя 20 импульсов поступают на усилители 21, 22 и 23, 24 мощности, переключающие обмотки 12 и 13 ЭЩ 1 и обмотки 16 и 17 ЭМД 3 соответственно. В зависимости от режима работы плавникового движителя (прямой ход или режим реверса) блок 19 задает величину и знак сдвига по времени подачи импульсов напряжения на обмотки 12 и 13 ЭМД 1 и обмотки 16 и 17 ЭМД 3. Одновременно распределитель 20 импульсов вырабатывает сигналы, управляющие работой накопителя 25 электромагнитной энергии таким образом, что в момент переключения питания с одной обмотки ЭМД на другую (например, с обмотки 12 на обмотку 13) злектромаг,нитная эенргия отключаемой обмотки накапливается в накопителе 25 и используется затем для формированного включения другой обмотки. При увеличении противодействующего крутящего момента на якоре ЭИД от,поперечных гидродинамических сил на лопасти плавникового движителя накопленная избыточная энергия отключаемой обмотки используется также для создания ,цополнительного усилия работающей (О в этот момент обмоткой.Для осуществления реверса тяги плавникового движителя включение обмоток 16 и 17 ЭМД 3 выполняется не с отставанием по времени относитель но включения обмоток 12 и 13 ЭИД 1, а с опережением на ту же величину, равную 1/4 полного периода колебаний рычага 2 плавникового движителя. Положение рычага 2 и плавника 4 в 2 течение одного цикла колебаний в режиме заднего хода транспортного средства (т,е., когда плавниковый движитель работает в режиме реверса) представлены на фиг. 3. 25Таким образом, предлагаемый движитель позволяет, получить различные законы перекладки рабочего органа только за счет изменения сигналов управления приводами, уменьшить габа- З 0 риты привода и повысить его надежность,Формула изобретенияПлавниковый движитель, содержащий прикрепленный к корпусу плавсредства привод поворотно-колебательного двикения, кннематическн связанный с рычагом, к свободному концу.которогошарнирно прикреплена лопасть с приводом ее поворотно-колебательного движения, а также блок управления приводами, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения надежности,приводы поворотно-колебательного движения рычага и лопасти выполнены ввиде электромагнитных двигателей неполноповоротного типа, каждый иэкоторых содержит по две секции статора с обмотками и полюсами, смещеннымидруг относительно друга на предельный5угол поворота рычага, и однополюсныйякорь, к которому жестко прикрепленрычаг, а блок автоматического управления приводами содержит задающий генератор, узел задания закона поворота лопасти, распределитель импульсов,усилители и накопитель энергии, приэтом задающий генератор через узелзакона поворота лопасти подсоединенк входу распределителя импульсов,выходы которого подключены к входамнакопителя энергии и,усилителей ичерез последние электрически связаныс обмотками двигателей обоих приводов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе977272 г е ректор В.Бутя Заказ 9090/21 0 лиал ППП фПатент, г.ужгород, ул.Проектная Составитель Л. Лихедактор С, Крупенина ТехредМ.Надь Тираж 462Государственного коми делам изобретений и о Москва, Ж, Раушск Подписноеета СССРкрытийя наб., д.

Смотреть

Заявка

3301693, 18.06.1981

ИНСТИТУТ ГИДРОМЕХАНИКИ АН УССР, ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ АН УССР

АФОНИН АНАТОЛИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ, ДЫХНЕНКО ЮРИЙ ИВАНОВИЧ, КАЯН ВЛАДИМИР ПАВЛОВИЧ, КОЗЛОВ ЛЕОНИД ФИЛИППОВИЧ, МЕЛЬНИЧУК ЛЕОНИД ПАВЛОВИЧ

МПК / Метки

МПК: B63H 1/36

Метки: движитель, плавниковый

Опубликовано: 30.11.1982

Код ссылки

<a href="https://patents.su/5-977272-plavnikovyjj-dvizhitel.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Плавниковый движитель</a>

Похожие патенты