Система размагничивания плавучего ферромагнитного объекта при береговом и плавучем базировании

 

Изобретение относится к технике размагничивания плавучих объектов. Размагничивающий стенд с кольцевой рабочей обмоткой установлен при береговом базировании на стендовой жесткой опоре, а при плавучем базировании - между плавучими рабочими модулями. Устройство для измерения характеристик магнитного поля объекта представляет исходные и текущие данные для его обработки. Пост управления выполнен с возможностью регулирования тока в рабочей обмотке по сигналам измерительного устройства. Объект протягивается лебедкой с помощью троса через рабочую обмотку. Контрольные устройства с реперами и теодолитом выявляют отклонения продольной оси объекта от проходящей между удаленными жесткими опорами центральной курсовой оси, а при плавучем базировании - и отклонения продольных осей рабочих модулей от левой и правой курсовых осей. Органы отработки отклонений продольных осей объекта и рабочих модулей выполнены в виде оборудованных плавучими блоками подруливающих устройств в передней и задней частях объекта и рабочих модулей. Пост управления связан радиоканалами с контрольными и подруливающими устройствами. Система имеет расширенную область применения и обеспечивает повышенное качество обработки объекта. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технике размагничивания плавучих объектов, в частности морских судов. Может быть использовано для размагничивания объектов транспортного машиностроения турбин, дизелей и прочего оборудования.

Техническим средством для размагничивания ферромагнитных плавучих объектов является запитываемая от внешнего источника многовитковая рабочая обмотка в виде соленоида, кольца или рамки и т.д., которые размещаются в сооружении, куда вводится размагничиваемый объект (1, 2, 3).

Важной проблемой для такого технического решения является исключение погрешностей обработки, возникающих вследствие отклонений размагничиваемого объекта от курсовой оси, проходящей через центр рабочей обмотки. Наиболее остро эта проблема возникает в системе, представляющей собой рабочую обмотку в виде кольца, установленного жестко на грунте (береговое базирование) или на плавучем средстве (плавучее базирование) с датчиками измерения магнитного поля по его окружности, где плавучий объект при обработке протягивается через это кольцо.

Идеальным является протягивание плавучего объекта по центральной курсовой оси, проходящий через центр рабочей обмотки, что достигают созданием касательно кольцу глубоководной набережной, параллельной, центральной курсовой оси на всю ее длину, перемещая затем объект, закрепленный на ней тележками, строго вдоль курсовой оси. Длина протяжки объекта составляет несколько его длин. Однако затраты на сооружение такой набережной практически превышают стоимость кольцевой рабочей обмотки и энергообеспечения.

Существует возможность обеспечить, отказавшись от набережной, протяжку обрабатываемого плавучего объекта через кольцо при помощи прикрепленного к объекту тягового троса, связанного с установленными на жестких опорах в начале и конце курсовой оси, лебедкой и барабаном. Однако при этом возникает необходимость исключить смещение продольной оси ферромагнитной массы объекта от курсовой оси системы из-за вытяжки троса, воздействия ветра, волн, прилива и т.п.

Обеспечить исключение смещения продольной оси ферромагнитной массы объекта от курсовой оси системы, установленной на плавучем средстве, которое само под воздействием упомянутых причин может также смещаться, является еще более сложной технической задачей.

Существующие системы стабилизации удержания на заданном, курсе плавучего (или летящего) объекта в виде авторулевого от гирокомпаса (или автопилота) и пр. , обеспечивают этот процесс за счет поворота рулей в обтекаемом скоростном (км/час) потоке водной или воздушной среды. При размагничивании объекта, когда скорость протяжки незначительна (м/час), т.е. скоростной поток обтекания практически отсутствует, упомянутые системы не могут быть применимы.

Задачей изобретения является созданий системы размагничивания ферромагнитных объектов при береговом или плавучем базировании, свободной от перечисленных выше недостатков.

Поставленная задача решается тем, что в систему размагничивания плавучего ферромагнитного объекта содержащую рабочую обмотку в виде кольца; источник тока, питающий обмотку; пост управления; жесткие опоры, удаленные от рабочей обмотки по ее центральной курсовой оси по обе стороны на расстояние в несколько длин объекта; тяговый трос, связанный с установленными на соответствующих жестких опорах лебедкой и барабаном и прикрепленный к объекту для протягивания его через кольцо рабочей обмотки при береговом базировании (когда рабочая обмотка с датчиками измерения магнитного поля объекта размещена на жесткой опоре, а источник питания и пост управления на берегу) в нее введены: - контрольное устройство для выявления отклонения продольной оси объекта от центральной курсовой оси при его протяжке, выполненное в виде реперов, установленных по центральной курсовой оси в центре удаленной жесткой опоры по курсу объекта; по центру рабочей обмотки; в носу и корме обрабатываемого объекта, а также теодолита, установленного в центре жесткой опоры позади объекта; - органы отработки отклонений продольной оси объекта от центральной курсовой оси в виде подруливающих устройств в составе плавучих блоков, устанавливаемых в носовой и кормовой частях объекта, и поста управления, размещенного на берегу, обеспечивающего по данным теодолита, через радиоканал включение или отключение соответствующего подруливающего устройства и возвращение объекта на центральную курсовую ось; при плавучем базировании (когда рабочая обмотка размещена между правым и левым рабочими модулями, соединенными через механизмы подтягивания с индивидуальными плавучими якорями, а источник питания и пост управления размещены на плавучем, смежном с одним из рабочих модулей, энергоблоке) в нее введено: - дополнительно к контрольному устройству центральной курсовой оси объекта, упомянутому выше, контрольное устройство для выявления отклонения продольных осей рабочих модулей, несущих, рабочую обмотку, от соответствующих левой и правой курсовых осей, проходящих параллельно центральной курсовой оси, выполненное также в виде реперов, установленных по этим курсовым осям на жесткой опоре; в носу и корме левого и правого плавучих рабочих модулей, а также теодолитов, устанавливаемые слева и справа на жесткой опоре позади объекта; - органы отработки отклонений, продольной оси правого и левого плавучих рабочих модулей, несущих рабочую обмотку, выполнены в виде подруливающих устройств, размещенных в носу и корме рабочих модулей и поста управления в энергомодуле, обеспечивающего по данным теодолитов через радиоканал включение и отключение соответствующих подруливающих устройств и возвращение плавучих рабочих модулей на курсовую левую и правую оси и, следовательно, рабочей обмотки на центральную курсовую ось.

На фиг. 1 представлена система размагничивания ферромагнитного объекта при береговом базировании, на фиг.2 - при плавучем базировании.

На фиг. 1 приведены: размагничиваемый ферромагнитный объект 1; подруливающее устройство в носу объекта 2 н, в корме объекта 2 к; удаленные жесткие опоры впереди объекта 3.1, позади объекта 3.2; тяговое устройство с лебедкой 4.1 (на опоре 3.1. ), тяговым тросом 4.2 и барабаном 4.3 (на опоре 3.2.), кольцевая рабочая обмотка 5, а также ориентированные по центральной курсовой оси реперы 6 ц (в центре опоры 3.1.), 7 ц (по центру рабочей обмотки 5), 8 ц (в носу объекта), 9 ц (в корме объекта) и теодолит 10 ц (в центре опоры 3.2. ).

На фиг.2 дополнительно приведены ориентированные соответственно по левой и правой курсовым осям плавучих рабочих модулей реперы 6 л и 6 п (на левом и правом концах опоры 3.1.), теодолиты 10 л и 10 п (на левом и правом концах опоры 3.2. ), энергомодуль 11, плавучие рабочие модули 12 л и 12 п (слева и справа рабочей обмотки 5) и ориентированные по левой и правой курсовым осям реперы 13 л и 14 л, 13 п и 14 л (в носу и корме левого и правого рабочих модулей 12 л и 12 п), подруливающие устройства рабочих модулей 15 лн и 15 лк, 15 пн и 15 пк (в носовой и кормовой частях, левого и правого рабочих модулей 12 л и 12 п).

На фиг. 3 приведено подруливающее устройство (2 н, 2 к), представляющее собой трубу 16, с установленным в ней гребным винтом 17 и электроприводом винта 18, в составе плавучего блока. Вращение гребного винта обеспечивает соответствующее перемещение плавучего блока.

Позицией 19 на фиг.1, 2 обозначен пост управления, который вместе источником питания (без указания позиции) в системе берегового базирования устанавливается на берегу, а в системе плавучего базирования - в энергомодуле 11.

Реперы 6 ц, 7 ц, 8 ц, 9 ц и теодолит 10 ц в системе обоих видов базирования составляют в совокупности контрольное устройство для выявления отклонений продольной оси объекта от центральной курсовой. Реперы 6 л и 6 п, 13 л 13 п, 14 л и 14 п, а также теодолиты 10 л и 10 п при плавучем базировании системы составляют в совокупности контрольные устройства для выявления отклонений продольных осей соответственно левого и правого рабочих модулей 12 л и 12 п от левой и правой курсовых осей.

Сигналы измерительной информации от всех контрольных устройств передаются по радиоканалам на пост управления 19.

В системе берегового базирования (фиг.1) рабочая обмотка 5 размещена на стендовой жесткой опоре (на грунте).

В системе плавучего базирования (фиг.2) рабочая обмотка 5 размещается между левым и правым плавучими рабочими модулями 12 л и 12 п, соединенными через механизмы подтягивания (шпилями) с индивидуальными плавучими якорями (без указания позиций), что обеспечивает удержание системы на грунте. Система плавучего базирования энергомодуль 11 и рабочие модули 12 л и 12 п могут устанавливаться как в рабочее положение (приведено на фиг.2), так и в транспортное. В транспортном положении рабочие модули 12 и 13 примыкают друг к другу, образуя единое плавсредство, а энергомодуль, на верхней палубе которого укладывается рабочая обмотка 5, выступает в роли буксира.

Плавучие блоки подруливающих устройств (фиг.3) устанавливаются в носу и корме обрабатываемого объекта так, чтобы ось трубы 16 гребного винта 17 была ориентирована перпендикулярно продольной оси объекта. Гребной винт 17 устройства управляется по радиоканалу сигналами с поста 19 на берегу.

В системе плавучего базирования подруливающие устройства 15 лн и 15 пк, 15 пн и 15 пк входят в состав конструкции рабочих модулей, аналогично ориентированы, управления с поста 19, размещенного на энергомодуле.

Предложенная система работает следующим образом.

Объект 1, подлежащий обработке, тяговым тросом 4.2 посредством лебедки 4.1, установленной на жесткой опоре 3.1, протягивается через кольцевую рабочую обмотку 5, установленную в вертикальной плоскости жестко на грунте, запитываемую от внешнего источника тока на берегу (без позиции). Магнитное состояние объекта, оценивается по показаниям датчиков измерений магнитного поля, располагаемых по окружности кольцевой рабочей обмотки 5.

Корма объекта 1 удерживается тросом, разматываемом с барабана 4.3, установленного на жесткой опоре 3.2.

В нормальных условиях продольная ось ферромагнитной массы объекта 1, с учетом уровня водной поверхности, проходит через центр кольца рабочей обмотки 5 и далее по центральной курсовой оси системы. Однако из-за вытяжки троса 4.2, а также под воздействием ветра, волн или приливов происходит отклонение (смещение) продольной оси объекта 1 от центральной курсовой оси, вызывая погрешности измерения магнитного поля объекта и его обработки. Это отклонение фиксируется контрольным устройством с реперами 6 ц,7 ц, 8 ц, 9 ц и теодолитом 10 ц, как при береговом, так и при плавучем базированиях системы.

В системе плавучего базирования отклонение продольных осей рабочих модулей 12 л и 12 п от левой и правой курсовых осей, возникающие под воздействием тех же явлений, фиксируются контрольными устройствами с реперами 6 л, 13 л, 14 л и 6 п, 13 п, 14 п и теодолитами 10 л и 10 п.

Сигналы от контрольных устройств передаются по радиоканалу на пост управления 19, где углы отклонения продольных осей объекта 1 и рабочих 12 л и 12 п анализируются по величине и знаку, а затем формируются командные сигналы включения и отключения соответствующих подруливающих устройств 2 н и 2 к, 15 нл и 15 кл, 15 нп и 15 кп, в частности их электроприводов 18.

Под воздействием подруливающих устройств курс объекта 1 или положение рабочих модулей 12 л и 12 п, несущих рабочую обмотку, выравниваются до совпадения их продольных осей с центральной курсовой осью и соответствующими левой и правой курсовыми осями.

Таким образом, предложенная система по сравнению с известными при незначительных затратах характеризуется повышенным качеством размагничивания (обработки) ферромагнитного объекта за счет реализации более эффективной стабилизации курса объекта при воздействии различных отклоняющих факторов.

Источники информации 1. Navy International, V 9, 6, 1989.

2. Заявка Франции 2587969, кл. В 63 G 9/06, 1987.

3. Патент РФ 2119690, кл. 6 Н 01 F 13/00, В 63 G 9/06.

Формула изобретения

1. Система размагничивания плавучего ферромагнитного объекта при береговом и плавучем базировании, содержащая рабочую обмотку в виде кольца, устанавливаемую при береговом и плавучем базировании соответственно на стендовой жесткой опоре и между правым и левым плавучими модулями, источник тока, питающий рабочую обмотку, и пост управления, размещаемые при береговом и плавучем базировании соответственно на берегу и на плавучем, смежном с одним из рабочих модулей, энергомодуле, жесткие опоры, удаленные от рабочей обмотки по ее центральной курсовой оси по обе стороны на расстояние в несколько длин объекта, тяговый трос, связанный с установленными на соответствующих жестких опорах лебедкой и барабаном и прикрепленный к объекту с возможностью протягивания его через кольцо рабочей обмотки, контрольное устройство для выявления отклонения продольной оси объекта от центральной курсовой оси и органы отработки отклонений продольной оси объекта, отличающаяся тем, что при береговом базировании контрольное устройство для выявления отклонения продольной оси объекта от центральной курсовой оси при его протяжке выполнено с реперами, установленными по центральной курсовой оси в центре удаленной жесткой опоры по курсу объекта, по центру рабочей обмотки, в носу и корме обрабатываемого объекта, а также теодолитом, установленным в центре жесткой опоры позади объекта, а при плавучем базировании дополнительно введены контрольное устройство для выявления отклонения продольных осей плавучих рабочих модулей, несущих рабочую обмотку, от соответствующих левой и правой курсовых осей, проходящих параллельно центральной курсовой оси с реперами, установленными по эти курсовым осям на жесткой опоре, в носу и корме левого и правого плавучих рабочих модулей, а также теодолитами, установленными слева и справа на жесткой опоре позади объекта, и органы отработки отклонений продольной оси правого и левого плавучих рабочих модулей, несущих рабочую обмотку.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем. что органы отработки отклонений продольной оси объекта от центральной курсовой оси выполнены с подруливающими устройствами в составе плавучих блоков, устанавливаемых в носовой и кормовой частях объекта, и постом управления, обеспечивающим через радиоканал по данным теодолита включение иди отключение соответствующего подруливающего устройства и возвращение объекта на центральную курсовую ось.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что органы отработки отклонений продольной оси правого и левого плавучих рабочих модулей, несущих рабочую обмотку, выполнены с подруливающими устройствами, размещенными в носу и корме рабочих модулей, и постом управления в энергомодуле, обеспечивающим через радиоканал по данным теодолитов включение и отключение соответствующих подруливающих устройств и возвращение плавучих рабочих модулей на курсовые левую и правую оси.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3