книги из ГПНТБ / Кушнарев, Ю. М. Авторулевой Печора учебное пособие для студентов судоводительского факультета
.pdf
'МРФ РСФСР
Горьковский институт инженеров водного транспорта Кафедра судовождения и безопасности судоходства
Дод. Ю. М. Кушнарев
АВТОРУЛЕВОЙ „ПЕЧОРА
Учебное пособие для студентов судоводительского факультета
Горький
19 7 4
I •
Гос. публичная j
научкс-т^хнич^с.кая
библио.-на СОСР
ЭКЗЕМ. .Х.Я'Р ЧИТАЛЬНОГО ЗАЛА
АННОТАЦИЯ
Автоматическое управление курсом судна яв ляется частью комплексной автоматизации управ ления судном, его судовыми установками, вспомо гательными механизмами и устройствами.
Применение авторулевых избавляет судоводите ля от однообразного и утомительного управления судном при длительном плавании прямыми курса ми и позволяет повысить техническую скорость суд на на 2—4% за счет уменьшения тормозящего дей ствия отклоненного руля, так как правильно отре гулированный авторулевой уменьшает углы пере кладки руля и делает меньшее количество кладок руля, чем опытный рулевой.
Данное описание авторулевого «Печора» являет ся учебным пособием для студентов судоводитель ской специальности очного и заочного обучения.
Глава I. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ
v/ § 1. Назначение и основные технические данные
Авторулевой (АР) «Печора» предназначен для автоматического управления судном по заданному курсу, а также для автоматиче ского изменения курса судна с заданной угловой скоростью пово рота.
Авторулевой «Печора» может быть установлен на суда, имею щие рулевое устройство с одной или с двумя секторными рулевыми машинами и электроприводами, работающими по системе «генера тор-двигатель», имеющие одну или две электрогидравлические ру левые машины.
Разновидности авторулевого «Печора» приведены в табл. 1.
Таблица 1
Состав комплекта авторулевого «Печора»
№ |
Индекс |
Тип руле- |
|
авторуле |
вой ма |
||
п/п |
|||
вого |
шины |
||
|
|||
1 |
2 |
3 |
|
1 |
„ П е ч о р а - 1 “ |
Электроручные |
|
|
|
секторные типа |
|
|
|
„РЭР“ |
2 |
„ П е ч о р а -2 " |
|
Приборы, |
входящие в авто |
|
||||
|
|
рулевой |
|
|
При- |
|
|
- |
|
|
|
|
|
Ч |
СЭ(в ) |
2 о- |
|
|
|
|
анция элемен, |
Исполни |
|
||||
*=* |
|
|
S ' |
мсча- |
||
>*К |
|
|
=К?Ь- |
тельный |
||
|
|
|
О и |
механизм |
|
|
S, Чк |
|
|
я s |
иие |
||
>> СОС |
fri ч |
о |
См Kt |
ИМ-1 ИМ-2 |
|
|
ЁиОи'-м' |
и <Т> |
|
||||
4 |
5 |
|
6 |
7 |
8 |
9 |
1 |
1 |
|
1 |
|
|
|
1 |
1 |
|
2 |
- |
- |
|
3
4
„П е ч о р а -3 "
„П е ч о р а - 4 - 1 “
Электрогидрав |
|
|
|
|
|
лические типа „Р„ |
1 |
|
1 |
|
1 |
__ п_ |
1 |
— |
1 |
2 |
— |
3
|
|
|
|
|
Продолжение таблицы № 1 |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
5 |
„ П е ч о р а - 4 - 2 “ |
Э л е к т р о г и д р а в - |
1 |
|
1 |
|
2 |
|
л и ч е с к и е т и п а „ Р “ |
|
3 |
|
|||||
6 |
„ П е ч о р а - 4 —3 “ |
— » — |
1 |
— |
1 |
— |
|
|
7 |
„ П е ч о р а - 4 - 4 “ |
1 |
— |
1 |
— |
3 |
|
|
8 |
„ П е ч о р а - 5 “ |
|
1 |
_ |
2 |
— |
2 |
|
9 |
„ П е ч о р а - 6 - 1 “ |
— я— |
1 |
— |
2 |
4 |
— |
|
10 |
„ П е ч о р а - 6 —2 “ |
1 |
— |
2 |
— |
4 |
|
|
И |
„ П е ч о р а - 7 “ |
» |
1 |
— |
2 |
— |
2 |
|
Примечание. АР «Печора-7» тоже, что и АР «Печора-5», только отсутствуют
виды управления «Автомат» и «Циркуляция^.
АР «Печора» позволяет автоматически удерживать судно на за данном курсе, а также выполнять маневрирование при прохожде нии в узкостях и швартовке.
Средняя величина рыскания для судов в полном грузу, при ско рости хода не менее 6 узлов, при виде управления «Автомат», в за висимости от волнения, при оптимально выбранных значениях кос и коэффициента при производной не должна превышать следую
щих величин: |
|
|
а) при волнении до трех баллов |
± 1°, 0 курса; |
|
б) при волнении от |
3 до 5 баллов |
±3°, 0 курса; |
в) на мелководье |
|
±4°, 0 курса; |
г) для водоизмещающих судов при скорости |
|
|
хода не менее 4 |
узлов |
±4°, 0 курса. |
При волнении более 5 баллов обеспечивается надежная работа системы управления, однако величина рыскания при этом не регла ментируется.
Авторулевой «Печора» обеспечивает следующие виды управле ния: автоматическое; циркуляцию (изменение курса судна с задан ной угловой скоростью); следящее; простое (дистанционное); руч ное (местное).
Принцип управления при виде управления «Автомат», «Цирку ляция» и «Следящий» заключается в следующем. Входной сигнал (от ГК или от рукоятки управления) через преобразующее устрой ство поступает на вход следящей системы управления рулем, уси ливается и подается (рис. 1):
а) на обмотку возбуждения генератора, электрически связанно го с исполнительным двигателем секторной рулевой машины (в ав торулевых «Печора-1» и «Печора-2»;
4
б) эл. двигатель исполнительного механизма (ИМ), управляю щего работой насоса постоянной или переменной производительно сти электрогидравлической рулевой машины и перекладывает руль на заданный угол (в авторулевых «Печора-3» — «Печора-7»),
Рис. 1. Блок-схема авторулевого: а) с секторной рулевой машиной; б) с электро гидравлической рулевой машиной. 1. Пульт управления; 2. Станция электро элементов; 3. Секторная рулевая машина; 4. Рулевой датчик; 5. Судно; 6. Гид равлическая рулевая машина; 7. Исполнительный механизм
Сигнал обратной связи, пропорциональный углу поворота руля, поступает на вход следящей системы со знаком, противоположным знаку входного сигнала. Следящая система прекращает перекладку руля, когда сигнал обратной связи становится равным входному сигналу.
При виде управления «Простой» перекладка руля осущест вляется нажатием педали или поворотом рукоятки простого управ ления до упора.
При нажатой педали (повернутой рукоятке «Лево», («Право»), руль перекладывается влево (вправо), при отпущенной педали (ру коятке управления) руль останавливается.
При ручном виде управления, который является аварийным, угол перекладки руля пропорционален времени удержания рукоят ки исполнительного механизма в смещенном от нулевого положе нии.
5
^§ 2. Описание основных узлов авторулевого
Вкомплект АР «Печора», в зависимости от разновидности, вхо дят следующие приборы (табл. 1):
а) пульт управления (ПУ) —основной прибор всех АР, с кото рого производится управление судном при всех видах управления, кроме ручного. ПУ размещается в ходовой рубке;
б) станция электроэлементов (СЭ) является вспомогательным прибором и служит для размещения в нем электроэлементов и для удобства разводки кабельных линий. СЭ устанавливается в ма шинном отделении;
в) рулевой датчик (РД) предназначен для выработки сигналов обратной связи от истинного положения руля. РД устанавливается на рулевой машине и связан тягой с баллером руля;
г) исполнительный механизм (ИМ-1) предназначен непосред ственно для управления насосами регулируемой производительно сти. ИМ-1 устанавливается на насосе электрогидравлической руле
вой машины; д) исполнительный механизм (ИМ-2) предназначен непосред
ственно для управления золотниковым устройством насосного агре гата постоянной производительности или гидроусилителем насосно го агрегата переменной производительности. ИМ-2 устанавливается на электрогидравлической рулевой машине.
Пульт управления (ПУ)
Пульт управления является основным прибором АР, с которого осуществляются все виды дистанционного управления рулем. Пульт управления изготавливается в двух вариантах: пульт управления в виде автономного поста управления; пульт управления в виде секции общекорабельного пульта.
Наружный вид автономного поста управления представлен на
рис. 2.
Корпус прибора литой, водозащищенного исполнения. Пост управления крепится к палубе четырьмя болтами без амортизато ров. Все органы управления и шкалы расположены на двух откид ных крышках и на лицевой стороне корпуса прибора.
В ПУ насчитывается три крышки: верхняя, средняя и нижняя. Все крышки поворачиваются на петлях, причем верхняя крышка фиксируется в откинутом положении. Для обеспечения водозащищенности крышки затягиваются специальными болтами.
Нижняя крышка является быстрооткрывающейся для удобства доступа к предохранителям.
На скошенной части верхней крышки расположены:
— окно для шкал репитера гирокомпаса и положения руля; гнездо для ключа согласования шкал курса, закрытое специальной
6
—переключатель видов управления на три положения, состоя щий из трех отдельных переключателей, кинематически связанных между собой;
—переключатель кос;
—потенциометр регулировки сигнала производной угла курса судна и микровыключатели простого управления.
На лицевой стороне корпуса между верхней и средней крышка ми размещены:
—рукоятка управления перекладкой руля при виде управления «Следящий» и «Циркуляция»;
—ручка переключателя чувствительности на два положения «Грубо» и «Точно»;
—две ручки потенциометров регулировки подсветки шкал и сигнальных ламп;
—устройство для фиксации рукоятки управления.
На внешней стороне средней крышки размещены:
—ручки переключателей запуска рулевых машин (ручка пере ключателя усилителей);
—колпачки сигнальных ламп запуска рулевых машин;
—ручка переключателя сигнала об уходе судна с курса (на 4 положения) и окно для мембраны ревуна.
На внутренней стороне средней крышки расположены:
—переключатели запуска рулевых машин (переключатель уси лителей) ;
—переключатель сигнала ухода судна с курса, ревун с выпря мительным мостиком и сигнальные лампы.
В нижней части корпуса расположены:
—блоки коррекции (БКФ и БК2), служащие для выработки сигналов производной и интеграла от угла изменения курса;
—усилители У1 и У2;
—плата с предохранителями;
—клеммные платы и сальники для ввода кабелей межприбор ного монтажа.
На внутренней стороне нижней крышки находятся щипцы для снятия предохранителей и комплект запасных предохранителей.
В верхней части корпуса ПУ расположены управляющие эле менты схемы, объединенные в механизм прибора ПУ, доступ к от дельным частям которого облегчен поворотом механизма прибора ПУ относительно горизонтальной оси с фиксацией в откинутом по ложении.
В верхней части корпуса расположены также сельсины БД-404А (Мб и М8), непосредственно связанные с рукояткой управления и работающие в качестве датчиков заданного положения руля перво го и второго каналов управления при виде управления «Следящий» и в качестве датчиков сигнала циркуляции при осуществлении вида управления «Циркуляция». С рукояткой управления непосредствен
8
но связаны также микропереключатели BIO, В11, В12, осущест вляющие реверс электродвигателя М5 и включение реле циркуля ции.
В механизме прибора ПУ размещены (рис. 3):
—сельсин БС-151 (СС-150 или БС-404А), Ml, принимающий курса (репитерный) и связанные с ним шкалы грубого и точного отсчета. Для отключения сельсина Ml при согласовании шкал кур са в механизме прибора ПУ имеются два микровыключателя В6;
—сельсин БС-151 (СС-150 или БС-404А), М7, принимающий курса (автоматный), механический дифференциал для сложения углов поворота ротора сельсина М7 и электродвигателя М5, рабо
тающего от сельсинов Мб и М8;
— сельсины БД-404А—М2 и М3 —датчики курса первого и вто рого каналов управления, предназначенные для преобразования угла поворота в переменное напряжение, пропорциональное углу отклонения судна от заданного курса и работающие в режимах «Автомат» и «Циркуляция»;
9