Стенд для испытания элементов судового валопровода

 

Изобретение относится к судостроению , в частности к стендам для испытания элементов судовых валопроводов. Цель изобретения - повышение эксплуатационных характеристик стенда и обеспечение возможности автоматизации процессов испытаний. На станине 1. выполнены консоли 2, к которым прикреплены упругие элементы. На них укреплены судовые опоры 4 испытуе.мого судового валопровода 5. К станине 1 прикреплены с помощью стоек 6 кольцевые сердечники 7 и 8 электромагнитов постоянного тока с обмотками возбуждения. На станине 1 соосно с валопроводом укреплены электрические мац1ины 12 и 13 постоянного тока. На упругих элементах закреп.чсны тензодатчики. а на станине 1 - датчики угла закручивания судового валопровода I. После подключения управляемого преобразователя к сети переменного тока к цепи якоря электрической машины приложено постоянное напряжение. Работая в режиме двигателя, она вращает судовой валопровод 5 вместе с электрической .машиной 13, которая работает в режиме генератора. Величина генерируемого тока определяет режим торможения валопровода. Подавая импульсное напряжение на электрическую .мащину 12, получае.м импульсные нагружения валопровода 5, имитирующие удары винта. Процесс испытания реализуется по заранее заданной программе с помощью микроэвм. 5 ил. i (Л fe/ 12 С О 00 4 СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5п 4 В 63 Н 23 34 G 01 М 13 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3977962/27-1! (22) 10. 1! .85 (46) 15.04.87. Бюл. ¹ 14 (72) Л. А. Симхес (53) 629.12.002.72.037 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 757393, кл. В 63 Н 23/34, 19.05.78. (54) СТЕНД ДЛЯ ИСП Ъ| ТАНИЯ ЭЛ ЕМ ЕНТОВ СУДОВОГО ВАЛОПРОВОДА (57) Изобретение относится к судостроению, в частности к стендам для испытания элементов судовых валопроводов. Цель изобретения — повышение эксплуатационных характеристик стенда и обеспечение возможности автоматизации процессов испытаний.

На станине 1. выполнены консоли 2, к которым прикреплены упругие элементы. На них укреплены судовые опоры 4 испытуемого судового валопровода 5. К станине 1 прикреплены с помощью стоек 6 кольцевые сердечники 7 и 8 электромагнитов постоян„„SU„„1303490 А1 ного тока с обмотками возбуждения. На станине 1 соосно с валопроводом укреплены электрические машины 12 и 13 постоянного тока. На упругиx элементаx закреll.teíû тензодатчики. а на станине 1 — датчики угла закручивания судового валопровода 1.

После подключения управляемого преобразователя к сети переменного тока к цепи якоря электрической машины приложено постоянное напряжение. Работая в режиме двигателя, она вращает судовой валопровод 5 вместе с электрической машиной 13, которая работает в режиме генератора. Величина генерируемого тока определяет рс-жим торможения валопровода. Подавая импульсное напряжение на электрическую машину 12, получаем импульсные нагружения валопровода 5, имитируюгцие удары Е винта. Процесс испытания реализуется по заранее заданной программе с помощью микроЭВМ. 5 ил.

1303490

Формула изобретения

Изобретение относится к судостроению, в частности к стендам для испытания элементов судовых валопроводов.

Цель изобретения — повышение эксплуатационных характеристик стенда и обеспечение возможности автоматизации процессов испытаний.

На фиг. 1 изображен стенд для испытания элементов судового валопровода, вид сбоку; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 — то же (по оси валопровода); на фиг. 4 — узел электромагнита для нагружения судовой опоры; на фиг. 5 — электрическая блок-схема стенда.

На станине 1 выполнены консоли 2, к которым прикреплены упругие элементы 3.

На упругих элементах 3 укреплены судовые опоры 4 испытуемого судового валопровода 5. К станине 1 прикреплены с помощью стоек 6 кольцевые сердечники 7 и 8 электромагнитов ЭМ1 — ЭМ4 постоянного тока с обмотками возбуждения 9. В центральные отверстия нижних сердечников 7 с зазором вставлены штоки 10, один конец которых прикреплен к опоре валопровода, а другой — к ферромагнитному диску

11. На станине соосно с валопроводом укреплены электрические машины 12 и 13 постоянного тока с независимым возбуждением. На упругих элементах 3 установлены тензодатчики 14, а к станине 1 в районе установки судовых опор 4 прикреплены датчики 15 угла закручивания судового валопровода 5. Электрическая машина 12 предназначена для работы в качестве приводного электродвигателя и присоединена к управляемоу преобразователю 16, питающему цепь его якоря. Электрическая машина

l3 используется в качестве генератора, цепь его якоря присоединена к управляемому преобразователю 17, на выходе которого включено нагрузочное приспособление 18.

Цепи возбуждения электрических машин 12 и 13 содержат регулировочные резисторы

19, позволяющие изменять магнитные потоки этих машин. Обмотки возбуждения 9 электромагнитов ЭМ1 — ЭМ4 присоединены к управляемым преобразователям 20. Тензодатчики 14 электрически связаны с измерителем 21 тензодеформации, а выходы катушек индуктивности 1 !†4 датчиков 15 угла закручивания судового валопровода 5 — с измерителем 22 интервалов времени. Выходы измерителя 21 тензодеформации и измерителя 22 интервалов времени связаны с входом микроЭВМ 23. Выход микроЭВМ 23 связан с входами управляемых преобразователей 16 и 17. Кроме того, стенд снабжен пультом 24 ручного управления.

Стенд для испытания элементов судового валопровода работает следующим образом.

После подключения управляемого преобразователя 16 к сети переменного тока к цепи якоря электрической машины 12 приложено постоянное напряжение. Работая в ре5

50 жиме двигателя, электрическая машина 12 вращает судовой валопровод 5 вместе с электрической машиной 13. Изменение подаваемого напряжения вызывает изменение напряжения на якоре электрической машины 12, что приводит к изменению частоты вращения судового валопровода 5. На клеммах якоря электрической машины 13, вращающейся вместе с валопроводом 5, создается напряжение, питающее управляемый преобразователь 17, позволяющий регулировать электрический ток в нагрузочном резисторе 18. Электрическая машина 13 работает в режиме генератора, а величина генерируемого тока определяет режим торможения валопровода 5. В свою очередь, величину генерируемого тока определяет режим управляемого преобразователя 17, который легко изменять путем управляющего напряжения. Это позволяет подавать, например, синхронное с частотой вращения валопровода управляюгцее напряжение, содержагцее импульсы, вызывающие в валопроводе 5 импульсное нагружение, имитирующее удары, воспринимаемые гребным винтом судна. С другой стороны, уменьшение тока нагрузки уменьшает режим нагружения валопровода 5, а при отсутствии тока имитируется режим холостого хода валопровода 5.

В этом режиме может быть измерена мощность потерь в опорах 4 валопровода 5 путем измерения мощности, потребляемой электрической машиной 12.

Подавая различные управляющие напряжения на управляемые преобразователи 20, получаем разные токи в обмотках возбуждения 9 электромагнитов, при этом диски !1 притягиваются либо вверх, либо вниз, в зависимости от того, какая обмотка возбуждения 9 оказывается под напряжением.

Диски 11 через пггоки 10 прилагают силы электромагнитов к опорам 4 валопровода 5.

Величины этих сил подаются плавной регулировке, а соответствующее перемещение опор 4 контролируется тензодатчиками 14.

Режим закручивания валопровода 5 контролируется с помощью датчиков 15 угла закручивания валопровода 5. Импульсы, появляющиеся на выходе датчиков 15, подаются на измеритель 22 интервалов времени. Изменяя режим нагружения валопровода 5 с помощью электрической машины 13 и приложения сил электромагнитов к опорам 4 получаем различные углы закручивания валопровода 5. Режимы работы валопровода 5 могут быть получены с помощью пульта 24 ручного управления или могут быть запрограммированы и автоматически воспроизведены с помощью микроЭВМ 23.

Стенд для испытания элементов судового валопровода, содержащий станину, выполненную с возможностью размещения над ней судовых опор с установленным в них

1303490 судовым валопроводом, механизм нагружения судовых опор валопровода по вертикали, привод для вращения судового валопровода и механизм нагружения последнего, отличающийся тем, что, с целью повышения

его эксплуатационных характеристик и обеспечения возможности автоматизации процессов испытаний, он снабжен упругими элементами с тензодатчиками, установленными на станине с возможностью размещения на них судовых опор валопровода, измерите- 10 лями тензодеформаций, датчиками угла закручивания судового валопровода, прикрепленными к станине в районе возможной установки судовых опор валопровода, измерителем интервала времени, управляемыми преобразователями тока, микроЭВМ и пультом управления, при этом механизм нагружения судовых опор валопровода по вертикали содержит кольцевые электромагниты постоянного тока, корпусы которых закреплены на станине, а нх сердечники выполнены с возможностью вертикального перемещения и прикрепления к судовым опорам вал оп ровода. причем и рн вод дл я вра щения судового валопровода и механизм его нагружения содержат соответствующие электрические машины постоянного тока с независимым возбуждением, одна из котоpbIx выполнена с возможностью кинематической связи с одним концом судового валопровода, а другая — с другим его концом, при этом электрические цепи электрических машин и обмоток электромагнитов связаны с выходами управляемых преобразователей тока. входы которых связаны с выходами пульта управления и микроЭВМ. а входы микроЭВМ через измеритель интервалов времени связаны с выходамн датчиков угла закручивания судового валопровода, а через измеритель тензодеформации — с Bblходами тензодатчнков.

+ 10

Фиг. Ч

Составитель A. Строков

Реда кто р T. Па рфе но ва Техред И. Верес Корректор Е. Рошко

Заказ !267/23 Тираж 409 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! !3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4