Файл: Ганкин Н.М. Регулировка гидродинамических лагов на корабле.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.04.2024
Просмотров: 44
Скачиваний: 0
ВОЕННО-МОРСКОЙ ФЛОТ СССР
H.1I. ГАНКИН
РЕГУЛИРОВКА
ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ЛАГОВ НА КОРАБЛЕ
1969
*“*аун '•Оч'ехническля |
I |
Экземпляр | |
L |
чит. зала | |
|
Г О С П У Б Л И Ч Н А Я |
|
|
Ьнб^шотрка any» |
|
|
УДК 629.1.053. |
Ah |
|
|
|
5 1 S 6B |
В работе рассматривается устройство и принцип действия оычахно-прухинных компенсационных систем гидравлических лагоь. сущность работы корректоров усилий и ленточного корректора,
изложена методика проведения регулировки лагов тиРа I I . УТЛ и ЛР на корабле.
- 3 -
ГЛАВА I . КОМПЕНСАЦИОННЫЕ СИСТЕОД ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ЛАГОВ.
КОРРЕКТОРЫ ЛАГОЬ.
§ I.Принцип действия гидродинамических лагов с дифференци
альным пружинным манометром.Погрешность и поправка лага.
Скорость хода корабля относительно воды опреде ляется в современных гидродинамических лагах с помоиьг приемных устройств и дифференциальных манометров.В дифферен
циальном манометре измеряется сила давления скоростного на пора жидаости,по величине которого в специальных счетно-ре-
шащих устройствах происходит вычисление скорости корабля
и проходимого им расстояния.Принцип измерения скоростного
напора воды показан на р и с .1 .
Устройство состоит ив двухка-
нальной трубки и дифференци ального манометра,в качестве которого применяется сильфон ный аппарат.Верхняя полость сильфонного аппарата соедине на с каналом статнчеокого,е
нижняя с каналом полного дав ления .Под действием резуль тирующего давления,равного разностн полного ■ статичес кого давлений,будет осуяест-
вхяться удлинение сильфона на величину,пропорциональную
динамическому давлению РА .Величина динамического давлении,
намеряемая дифференциальным манометром,определяется по фор муле:
fVc*
Ра - л
%
|
|
|
|
— it - |
|
|
где |
p - плотность |
воды; |
|
|
||
|
Yc ~ скорость течения жидкости в точке приема статичес |
|||||
кого |
давления.Скорость |
V. , равную истинной скорости движе |
||||
ния корабля относительно воды,будут иметь лишь те частицы |
||||||
воды.которые расположены sa пределами увлекаемого кораблем |
||||||
слоя |
воды / |
рис.2/,где |
возмущения,вносимые в поток его кор |
|||
пусом, практически |
отсутствуют. |
|
|
|||
|
|
|
|
поэтому при движении вблизи |
||
|
|
|
|
корабля скорости частиц жид |
||
|
|
|
|
кости будут отличны от скороо- |
||
|
|
|
|
ти Ус |
в том числе |
и в точке |
|
|
|
|
приема статического давления. |
||
|
|
|
|
Поскольку Ус ?= Vo,то величине |
||
|
|
|
|
относительной погрешности в |
||
|
|
|
|
измерении скорости |
будет |
|
|
|
|
|
представлять собой: |
|
|
|
Рис.2. |
|
о ,= У£-):^. |
c z |
||
|
|
|
|
|
Vo |
|
Погрешность |
О г |
принято называть |
гидродинамической погреш |
ностью лага.Величина и знак гидродинамической погрешности зависит от координат места установки приемного отверстия приема статического давления на корабле,а также от скорости
хода корабля и его |
параметров.Для определения гидродинами |
||||
ческой погрешности |
лага |
необходимо |
знать скорость |
течения |
|
жидкости в районе отверстия приема статического давления и |
|||||
истинную скорость |
\/с движения корабля относительно |
воды. |
|||
Однако в реальных условиях плавания в распоряжении штурмана |
|||||
есть толико скорость,показываемая лагоы,которую называют |
|||||
даговой скоростью и обозначают |
V*. |
Шаговая скорость |
|||
не тождественна скорости |
v'c |
|
,так как помимо |
гидроди |
намической погрешности в нее входит инструментальная |
погреи- |
||||
ность прибора.Поэтому,всли |
в формулу / 2 / поставить |
вместо |
|||
Vc |
скорость |
VA |
^ ,то получим не гидродинами |
||
ческую, а новую погрешность |
йл |
, которую принято |
|
||
называть |
погреиностью лага. |
|
|
|
- 5
|
( 2 |
) |
Погрешность лага |
состошт is двух частей:постоянном С |
> |
переменной |
) »т.е. |
|
рости имеет сложный и различный для разных типов кораблей характер.Экспериментально доказано,что погрешность пред ставляет собой плавво изменяющуюся функцию истинной,отно сительно воды,скорости корабля ус /ри с.З / и,в боль шинстве случаев,для скоростей,не превышающих 45 узлов, может быть аппроксимирована линейной зависимостью
~ |
р >. |
О/ — A f ЬVо ( |
|
где и а и ь некоторые |
постоянные величины |
\\а
Рис .3 .
Преобразуем формулу / 2 /
|
|
И8 рисунка видно,что |
||
|
|
£ - это тангенс угла |
||
|
|
наклона аппроксимирующей |
||
fj\ |
прямой ММк оси абспиас, |
|||
|
|
ордината точки |
переое- |
|
| |
р |
чения которой |
с |
осы |
^bV„ |
ординат есть |
а . |
При |
|
| |
|
такой аппроксимации |
||
|
|
отклонение дейстштель- |
||
|
|
ной величины погрешнос |
||
|
|
ти / 3 / от ее лионе- |
||
1 1 |
у |
зированного значения |
||
|
|
не превыиает,как прави |
||
|
|
ло, одного процента. |
1 ■+ £4 — К
6 -
/
Функцию кА= 1+5л принято называть коаффидеви том Пито или гидродинамическим коаФФидеентом. С учетом / 4 / гидродинамический коэффициент имеет вид:
|
к л = |
1 |
+ а + $>V0. |
^ |
|
|
Переход от лаговой скорости к истинной относитель |
||||
но воды проще осуществляется с помощью коэффициента Пито, |
|||||
который |
отличается |
от |
8л |
на единицу. Очевидно,если |
|
нам будет известен |
коэффициент |
Кл |
,то по показанию |
||
лаговой |
скорости можно определить истинную скорость У, |
относительно воды и соответствующее ей динамическое давле ние.
В современных гидродинамических лагах,имеющих компенсационную систему,эта задача чаще всего решается автоматически путем изменения натяжения компенсационных пружин.
Чтобы, автоматически решить задачу получения ис тинной скорости \/0 по иэиеРенной скорости \/л .необходимо воздействовать на пружины компенсационной системы лага так,чтобы лаговая скорость автоматически уменьшалась или увеличивалась на величину погрешности лага / 4/.Все гидро динамические лаги,имеющие компенсационную систему с винто выми пружинами имеют один и тот же принцип исключения погрешности лага.Для автоматического учета погрешности лага компенсационные системы лагов имеют корректор.Ьсе гидродинамические лаги,имеющие компенсационную систему с
винтовыми пружинами,имеют один и тот же принцип компенсации погрешности лага.Исключением является лаг ДГ-2,в котором поправка лага учитывается ленточным корректором.левточный корректор применяется также в лагах без компенсационной систеш,например,в лагах с ртутным дифференциальным маномет ром.Корректоры, применяемые в лагах с пружинно-рычажной ком пенсационной системой,иногда называют корректорами усилий.
Работа корректоров усилий непосредственно связана с компевсационныш системами .Поэтому рассмотрим принцип действия и конструктивные особенности компенсационных систем а кор ректоров усилий современных гидродинамических лагов.
§ 2 «Компенсационные системы лагов.
Если дифференциальный манометр лага предназначен для измерения скоростей,например,от 6 до 50 узлов,то отно сительная величина изменения давления будет:
fmo* |
Vinat __ ZL |
£ О |
Рассматривая это соотноиение,мы полагаем,что изме нение давления ведется по величине удлинения сильфона.Чтобы получить линейную зависимость удлинения сильфона от величины давления на всем диапазоне измеряемых скоростей необходимо увеличить жесткость сильфона Ло с увеличением жесткости уменьшается чувствительность сильфона.Вместе с этим возрас тает и погрешность в измерении малых скоростей.Исполь8ование сильфона для измерения давления по величине его удлине ния связано еще с одним нежелательным явлениемЛело в том,что сильфоны в лагах находятся под давлением,как прави ло,длительное время,а это приводит к преждевременной уста лости материала сильфона и появлению остаточных деформаций.
Лля избежания указанных недостатков в лагах с пружинным даференсдельным манометром применяется крмпевсаг щонный jejrqx измерения давления.
Компенсационные системы динамического давления в лагах представляют собой следяжие систем* и служат для устранения продольных деформаций сильфонов под действием давления.Измерение давления осуществляется путем сравнения величины момента,создаваемого следящей системой,с моментом сил динамического давления.Это сравнение может производиться,
- Е _
например,с помощью рычажного устройства,расположенного i центральном приборе лага.При равенстве указанных моментов линейная деформация сильфона равна нулю.
Компенсационные системы,применяемые в лагах,раз личаются как по принципу действия,так и по конструктивно^’ оформлению.Исходя из принципа действия,компенсационные измерительные системы можно подразделить на четыре основ ные группы:механические компенсационные системы с винтовы ми пружинами,компенсационные системы с центробежным регу лятором, гидравлические и электромагнитные компенсационные системы.
Нас будет интересовать первая группа,к которой относятся наши отечественные лаги типа ЛГ и МГЛ.
I .Компенсационная система лага ЛГ-2Б
Компенсационная система лага с корректором усилий представлена на рис.4.Она состоит из двух,связанных между собой,узлов:собственно компенсационной системы и корректора.
Компенсационная система включает в себя главный рычаг 3 ,свободно поворачивающийся вокруг оси О ,со сколь зящим контактом на конце; вспомогательный рычаг 4 , свобод но разворачивающийся вокруг оси ОТ Один конец вспомогатель ного рычага имеет на конце ролик,который опирается на экс
центрик 5 ,к другому концу прикреплен конец главной пружины.Второй конец пружины связав с главным рычагом 8.
корректор состоит из сектора с направляющими В,по которым может перемешаться ролик,помещенный на конце двухплечего рычага 6 .двухплечий рычаг связан с главным вспомо гательной пружиной.Сектор укреплен на каретке и может вместо с ней перемещаться пропорционально скорости вдоль винта 7 .Одновременно сектор с помощью винта 13 может пово рачиваться вокруг оси Ог .Рассмотрим работу компенсацион ной системы с корректором.