Устройство для очистки поверхности обшивки корпуса судна в доке

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ ОБШИВКИ КОРПУСА СУДНА В ДОКЕ, содержащее приводной двигатель, кинематически связанный с очистным барабаном со стержнями, на которых размещены рабочие элементы для приведения очищаемой обшивки в колебательное движение, отличающееся тем, что, с целью уменьшения энергетических затрат и снижения уровня щума, оно снабжено измерителем частоты колебаний очищаемой общивки , регулятором оборотов приводного двигателя, двумя преобразователями сигналов по частоте и амплитуде и блоком сравнения, причем выходы обоих преобразователей соединены с соответствующими входами блока сравнения, вход каждого из них соединен с соответствующим выходом измерителя частоты колебаний, а выход блока сравнения соединен с входом регулятора оборотов приводного двигателя. (Л ffi Ml

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,SU„„1167103

4(5И В 63 В 59 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3705190/27-11 (22) 20.02.84 (46) 15.07.85. Бюл. № 26 (72) И. С. Гальченко, Б. И. Штейн, И. С. Голобокова и В. Ф. Борисенко (53) 629.128 .6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 844469, кл. В 63 В 59/06, 1978. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ

ПОВЕРХНОСТИ ОБШИВКИ КОРПУСА

СУДНА В ДОКЕ, содержащее приводной двигатель, кинематически связанный с очистным барабаном со стержнями, на которых размещены рабочие элементы для приведения очищаемой обшивки в колебательное движение, отличающееся тем, что, с целью уменьшения энергетических затрат и снижения уровня шума, оно снабжено измерителем частоты колебаний очищаемой обшивки, регулятором оборотов приводного двигателя, двумя преобразователями сигналов по частоте и амплитуде и блоком сравнения, причем выходы обоих преобразователей соединены с соответствующими входами блока сравнения, вход каждого из них соединен с соответствующим выходом измерителя частоты колебаний, а выход блока сравнения соединен с входом регулятора оборотов приводного двигателя.

I 167103

Изобретение относится к судостроению, в частности к устройствам для очистки поверхности обшивки корпуса судна в доке.

Целью изобретения является уменьшение энергетических затрат и снижение уровня шума.

На фиг. приведена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — графики зависимости сигналов напряжения U от частотыф и амплитуды А; на фиг. 3 — график зависимости сигнала амплитуды А от частоты

На общей раме (не показана) смонтированы очистной барабан 1, приводной двигатель 2, измеритель частоты 3 колебаний корпуса судна, за основу которого может быть взят, например, электродинамический виброграф ВЛ вЂ” 50, и регулятор оборотов 4 приводного двигателя 2.. На стержнях 5 очистного барабана 1 размещены ударные элементы — шарошки 6.

На той же общей раме смонтирован блок управления работой регулятора, включающий два преобразователя сигналов 7 и 8, блок сравнения 9 и усилитель 10.

В общем случае определение количества стержней 5 и выбор двигателя производится с учетом того, что произведение номинального числа оборотов очистного барабана 1 на количество стержней 5 примерно равно средней частоте свободных колебаний очищаемых участков судна (либо кратно ей) для обеспечения достаточного диапазона регулирования как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения оборотов.

Работа устройства в общем случае осуществляются следующим образом.

Рабочий орган с работающим приводным двигателем 2 прижимают к очищаемому участку корпуса судна, при этом напряжение на управляющей обмотке регулятора оборотов 4 равно нулю, а очистной барабан 1 ударяет по упомянутому участку с частотой

f =mn, где п — число оборотов очистного барабана;

m — количество стержней на очистном барабане.

Одновременно очищаемый участок колеблется с частотой f> свбодных колебаний, определяемой его параметрами Mi, (масса навешенных механизмов) Li (геометрические параметры) и др. Свободные колебания очищаемого участка измеряются измерителем частоты 3, с обмоток которого снимается синусоидальное напряжение в зависимости от скорости перемещения каретки вибрографа U=cp(V), которое подается на вход преобразователей 7 и 8. Преобразователь 7 вырабатывает напряжение в зависимости от частоты колебаний очищаемой поверхности U=V(f) а преобразователь 8 — от амплитуды колебаний U=V(A), после чего сигналы подаются на вход блока

Зо

35 сравнения 9. В зависимости от величин сигналов U=<р(ф) и 1 = р(А) на выходе блока сравнения 9 вырабатывается суммарный сигнал AU=Up — Uy (см. фиг. 2).

Посредством сигнала U=cp(A) осуществляется выход рабочего органа на режим работы в точке А — пик резонансной кривой, или близкий к нему, учитывая погрешности измерения этот режим характеризуется совпадением частот нанесения ударов с частотой свободных колебаний (см. фиг. 3). Посредством же сигнала U=V(f) блок управления определяет на какой ветви резонанса, восходящей или нисходящей (точке В или С), работает рабочий орган с тем, чтобы определить направление изменения числа оборотов очистного барабана для выхода в точку А. Данное обстоятельство важно, поскольку режимы работы в точках В и С характеризуются равенством амплитуд колебаний очищаемого участка (см. фиг. 3). Далее суммарный сигнал AU через усилитель 10 подается на управляющую обмотку регулятора оборотов 4, который в зависимости от величины и знака сигнала hU изменяет обороты приводного двигателя 2. В процессе очистки возможны следующие конкретные случаи соотношения частот нанесения ударов по корпусу и свободных колебаний последнего.

В случае совпадения (случайного) частоты ударов по очищаемому участку с частотой его свободных колебаний fi(f=mn=f ) рабочий орган работает в точке А в которой амплитуда колебаний очищаемой поверхности максимальна (см. фиг. 2) . В этом случае b U = UA — Ц= О, на управляющую обмотку регулятора оборотов 4 не подается напряжение и очистной барабан 1 продолжает вращаться с числом оборотов и и очистка данного участка осуществляется с резонансной частотой при совпадении фаз колебаний, обусловленном общей точкой отсчета (момент первого удара по корпусу).

Если частота наносимых ударов f=mn меньше частоты свободных колебаний очищаемого участка, амплитуда колебаний последнего упадет и рабочая головка начнет работать в режиме точки Bi. В этом случае на управляющую обмотку регулятора оборотов 4 подается напряжение AU = U — ЫЬ

)О, приводной двигатель 2, а следовательно, и очистной барабан 1 увеличивают обороты до величины ni, при которой режим работы рабочей головки перемещается в точку Аь в которой bU=O. В результате очистка производится с резонансной частотой f =mnI. Если же частота наносимых ударов f= mn больше частоты свободных колебаний очищаемого участка ft, рабочая головка будет работать в режиме точки Сь

В этом случае на управлющую обмотку регулятора 4 подается напряжение Л!!вЂ

1167103

=U — Uy (О. Обороты снижаются до п режим работы перемещается в точку

Ai, в которой AU=0. Здесь также fi=mn<.

При переходе рабочей головки с участка с параметрами Lf, М;и частотой свободных колебаний fq после резонансной очистки его на участок с параметрами М;, L; и частотой свободных колебаний f происходит изменение резонансной амплитуды колебаний, которому соответствует другой уровень изменения сигнала Б = 9 (А) — меньший U

= q (А ) или больший U = qr (Ау) (см. фиг. 2). В данном случае режим резонансной очистки осуществляется в точках А и

А как в точках максимальной амплитуды для данного участка аналогичным образом.

Устойчивость режима работы в точке

Л при появлении возмущающего воздействия обусловлена немедленным появлением на выходе блока сравнения 9 управляющего напряжений AU соответствующего знака, которое посредством регулятора оборотов автоматически подстраивает частоту нанесения ударов шарошками 6 на резонансную после прекращения действия возмущающего усилия.

В рассмотренных случаях для каждого участка очищаемой поверхности определяли уровень изменения сигналов Ui=y(A>);

Uz= y(Az) и Uq= гр (А3) при колебании одной конкретной точки соответствующего участка. При этом предполагалась такая настройка преобразователей 7 и 8, при которой график U= e (1) пересекал график

U= cp (А) в точке максимума последнего для получения нулевого суммарного сигнала

ЛБ на входе регулятора 4 при резонансе.

Однако другие точки данного участка очищаемой поверхности при этой же частоте колебаний имеют собственную амплитуду, которая может отличаться от рассмотренной. Следовательно, данные точки имеют. другой уровень изменения сигнала U=q(A) меньший Бч=ср(А4) или больший Us=q(As) Графики функций изменения сигналов

Ut = р(А ); U4=q>(A4) Us=y(As) для точек одного участка, совершающих колебания с одинаковой частотой, имеют выраженный максимум на общей абсциссе (см. фиг. 2) . Следовательно, графики функций Ug=(p(A4) и 14= р(А ) не могут пересекаться в точке своего максимума кривой

U=V(f) и могут вообще не пересекаться в рабочем диапазоне частот). Тем не менее

10 и в этих точках блок управления подстраивает частоту нанесения ударов под резонансную В этом случае при резонансе на входе регулятора оборотов 4,будет не нулевой сигнал AU, а сигнал Л13 определенной величины, отрицательный для точки

4 и положительный для точки 5. Действительно, стремление блока управления отработать появившийся при переходе с точки

1 на точку 5 или 4 сигнал AU до его нулевой величины (переход на режим точек пересечения) связано с увеличением или уменьшением оборотов очистного барабана, однако данное увеличение или уменьшение компенсируется в такой же степени уменьшением сигнала +gU, направленным на

25 уменьшение оборотов, или сигнала — А11, при котором происходит увеличение оборотов.

Практически процесс протекает следующим образом: при перемещении рабочей головки по очищаемому участку с часто3ц ТоН свободных колебаний с точки А4 или А очистной барабан не изменяет числа оборотов, а нейтральная точка на регуляторе оборотов 4 смещается с, нулевой на величину — AU4 или +Us.

Таким образом, каждая точка каждого участка корпуса судна совершает при очистке колебания с максимальной амплитудой.

Резонансная очистка производится и в том случае, когда частота ударов в целое число раз меньше частоты свободных колеаний очищаемого участка.

1167103 1 А1 f

Фиг. 2

Фиг. 3

Редактор М. Циткина

Заказ 4381/22

Составитель Ю. Серов

Техред И. Верес Корректор С. Черни

Тираж 435 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал, ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4