Przedmiotem wynalazku jest sposób sterowania napedem statku morskiego, stanowiacy uzyteczne ulepszenie sposobu sterowania napedem statku morskiego wedlug patentu nr 134 587. W sposobie sterowania napedem statku morskiego wedlug patentu nr 13-* 587 mie¬ rzy sie wartosci charakteryzujace uklad napedowy, a w szczególnosci glówne napedowe wielkosci regulowane takie, jak zuzycie paliwa i predkosc statku, wielkosci kinematy¬ czne sruby nastawnej takie, jak predkosc obrotowa, skok i wspólczynnik posuvu oraz wielkosci obciazenia silnika glównego takie, jak moment obrotowy, wskaznik obciazenia, prowadzac pomiary w okreslonych zewnetrznych warunkach plywania. Pomiary dokonuje sie dla kazdej okreslonej wypornosci statku, stanu jego zanurzenia. Dobiera sie Ha kazdej wartosci zadanej glównej napedowej wielkosci regulowanej, optymalne wartosci wspól¬ czynnika posuwu. Te wartosci stanowia glówne kinematyczne wielkosci regulowane sruby napedowej. Tworzy sie optymalne wzajemne zaleznosci wielkosci napedowych i wprowadza sie je do bloku instrukcji, programów nastaw optymalnych i odchylek przedzialów ufnosci.Z kolei uzyskanymi parami wielkosci takimi, jak wartosc zadana glównej napedowej wielko¬ sci regulowanej i odpowiadajaca jej dobrana optymalna wartosc wspólczynnika posuwu, przetworzonymi na sygnaly wartosci zadanych predkosci obrotowej i skoku sruby, steruje sie nastawami regulatora predkosci obrotowej silnika oraz steruje sie oddzielnie nasta¬ wami mechanizmu zmiany skoku sruby nastawnej. Operacje sterowania zabezpiecza sie doda¬ tkowo pomocniczymi operacjami przeciwprzeciazeniowymi.Istotnym jest, iz optymalne wartosci wspólczynnika posuwu dobiera sie dla kazdej wa¬ rtosci zadanej zuzycia paliwa, jako glównej napedowej wielkosci regulowanej. Nastawy war¬ tosci zadanych pomocniczych wielkosci kinetycznych takich, jak wartosc zadana predkosci obrotowej i wartosc zadana skoku sruby nastawnej zmienia sie nie przekraczajac dopuszczal¬ nych obciazen silnika glównego. Dobiera sie optymalne wartosci wspólczynnika posuwu, osia¬ gajac optymalne wartosci wielkosci takich, jak maksymalna predkosc i ekwiwalentna maksy¬ malna wartosc drogi statku na jednostke zuzycia paliwa, z uwzglednieniem zaklócen losowych, J2 140 254 odchylek pomiarowych w przedziale ufnosci. Zmierzone wartosci i dobrane wartosci, stano¬ wiace charakterystyki optymalne oraz odchylki wartosci w dopuszczalnych przedzialach uf¬ nosci, wprowadza sie do bloku instrukcji programów nastaw optymalnych i odchylek przedzia¬ lów ufnosci, tworzac projekt nastaw optymalnych, z którego nastepnie pobiera sie wlasciwe pary wartosci wielkosci potrzebnych do sterowania nastawami regulatora predkosci obroto¬ wej silnika glównego i oddzielnie nastawami mechanizmu skoku sruby nastawnej. Sterujac na¬ stawami stabilizuje-sie zuzycie paliwa poprzez korygowanie predkosci obrotowej. Oddziel¬ nie stabilizuje sie wspólczynnik posuwu poprzez korygowanie skoku sruby nastawnej.W alternatywnym wariancie sposobu wedlug tego wynalazku optymalne wartosci wspólczyn¬ nika posuwu dobiera sie dla kazdej zadanej predkosci statku, jako glównej napedowej wiel¬ kosci regulowanej. Zmienia sie nastawy wartosci zadanych pomocniczych wielkosci kinematy¬ cznych takich, jak wartosci zadanej predkosci obrotowej i wartosci zadanej skoku sruby nastawnej, nie przekraczajac dopuszczalnych obciazen silnika glównego. Dobiera sie opty¬ malne wartosci wspólczynnika posuwu, osiagajac optymalne wartosci wielkosci takich, jak minimalne zuzycie paliwa i ekwiwalentna wartosc masy paliwa na jednostke drogi statku, z uwzglednieniem zaklócen losowych, odchylek pomiarowych w dopuszczalnym przedziale ufno¬ sci, anierzone wartosci i dobrane wartosci, stanowiace charakterystyki optymalne oraz od¬ chylki wartosci w dopuszczalnym przedziale ufnosci, wprowadza sie do bloku instrukcji pro¬ gramów nastaw optymalnych i odchylek przedzialów ufnosci, z którego nastepnie pobiera sie wlasciwe pary wartosci wielkosci potrzebnych do sterowania nastawami regulatora predkosci obrotowej silnika glównego i oddzielnie - nastawami mechanizmu zmiany skoku sruby nastaw¬ nej.Sterujac nastawami stabilizuje sie predkosc statku poprzez korygowanie predkosci obro¬ towej. Oddzielnie stabilizuje sie wspólczynnik posuwu poprzez korygowanie skoku sruby na¬ stawnej. Ten sposób sterowania napedem statku morskiego pozwala na optymalizacje parame¬ trów, a wiec na znaczne oszczednosci paliwa, a dodatkowo na obnizenie drgan i wibracji.Jednakowoz sposób jest stosunkowo skomplikowany, bowiem realizacja jego wymaga wykonania wielu operacji jednostkowych.Celem uzytecznego ulepszenia sposobu wedlug patentu nr 134 587 bylo istotne uproszcze¬ nie sposobu, przy zachowaniu korzystnych skutków technicznych i techniczno-uzytkowych.Okazalo sie, iz mozna znacznie zmniejszyc liczbe operacji jednostkowych, a w szczególnosci liczbe róznych pomiarów i operacji doboru, gdy zna sie przebieg zasadniczy charakterystyk, to jest w szczególnosci zaleznosci wielkosci napedowych danego statku lub serii statków.Istota wynalazku jest odpowiednio ulepszony sposób, wedlug patentu nr 134 587, w któ¬ rym w okreslonych zewnetrznych warunkach plywania, dla okreslonej wypornosci i/lub stanu zanurzenia statku i dla zadanej wartosci glównej napedowej wielkosci regulowanej dobiera sie nastawe zadanej wartosci predkosci obrotowej i nastawe zadanej wartosci skoku sruby, przy których wartosc drugiej glównej napedowej wielkosci regulowanej osiaga optimum. Te wartosci, jako pary sygnalów nastaw optymalnych, wprowadza sie oddzielnie do ukladu nape¬ dowego. Uzyteczne ulepszenie, realizujac postawiony cel, wykazuje korzystne skutki tech¬ niczne i techniczno-uzytkowe. Poza znacznym uproszczeniem sposobu rozwiazanie zapewnia plynna regulacje nastaw. Przedmiot wynalazku jest przedstawiony schematycznie w przykla¬ dach wykonania.Przyklad I. Zadana glówna wielkoscia regulowana jest ustalone zuzycie pali¬ wa - 1.320 kg/h. Druga glówna napedowa wielkoscia regulowana jest predkosc statku. Statek o wypornosci 40.000 t. Stan zanurzenia: dziób - 10,2 m, obreze - 10,4 m, rufa - 10,6 m.Zewnetrzne warunki plywania sa nastepujace: stan morza - 3 ? 4°B, kierunek wiatru - czo¬ lowy, predkosc wiatru - 6 m/s, kierunek fali morskiej - czolowy, wysokosc fali - 3 ? 4 m.Z projektu nastaw optymalnych dla tych danych: predkosc obrotowa - wynosi - 113 obr/min., skok sruby - 41,2 dm, a nastawe regulatora predkosci obrotowej doregulowuje sie, az do uzyskania wartosci zadanej, zas nastawe skoku sruby - jak wyzej. Wprowadza sie je do ukla¬ du napedowego. Zmierzone zuzycie paliwa wynosi 1.350 kg/h, to Jest nieco wiecej niz wartosc140 254 3 zadana. Zmierzona wartosc predkosci statku wynosi 14»2 wezla. Sprawdzony wskaznik obcia¬ zenia wynosi 7,2, co odpowiada 80 % momentu obrotowego, a wiec miesci sie'w zakresie ob¬ ciazen dopuszczalnych. Próbkuje sie. Obniza sie nastawe regulatora predkosci obrotowej, by uzyskac jej zmniejszenie o 1 obr./min. Pomiarem sprawdza sie wartosci, odczytujac: zu¬ zycie paliwa - 1,33 kg/h, predkosc statku zmalala i wynosi 14,1 wezla, wskaznik obciaze¬ nia wynosi 7#1.Kolejno zmniejsza sie skok sruby o 1 dm. Kolejno sprawdza sie wartosci wymienionych wielkosci, odczytujac: zuzycie paliwa - 1.320 kg/h, predkosc statku - 14,05 wezla, wska¬ znik obciazenia - 7,05. Zmienia sie nastawe regulatora predkosci obrotowej 1 nastawe re¬ gulatora zmiany skoku sruby, by uzyskac zuzycie paliwa na poziomie 1.320 kg/h, sprawdza¬ jac kazdorazowo czy wskaznik obciazenia silnika nie wykazuje przekroczen. Komparuje sie wartosc predkosci statku, az do uzyskania jej optimum, które wynosi 14,3 wezla. Odczytu¬ je sie wówczas ponownie wielkosci napedowe, które wynosza: predkosc obrotowa - 110,5 obr./min., skok sruby - 43 dm, wskaznik obciazenia - 7,25* Sa to wartosci w punkcie pracy optymalnej. Uzyskane wartosci: predkosc obrotowa sruby - 110,5 obr./min i skok sruby - 43 dm stanowia wartosc zadanych nastaw optymalnych.Przyklad II. Zadana glówna napedowa wielkoscia regulowana jest ustalona predkosc statku, której wartosc wynosi 14,2 wezla. Druga glówna napedowa wielkoscia jest zuzycie paliwa. Statek o wypornosci 40.000 t - pod ladunkiem. Stan zanurzenia: dziób - 10,17 m, owreza - 10,37 m, rufy - 10,40. Zewnetrzne warunki plywania sa nastepujace: stan morza - 2 + 4°B, kierunek wiatru - zmienny, predkosc wiatru - 3 ? 10 m/s, kierunek fali morskiej - zmienny, o dlugosci 180 m, o kierunku czolowym. Z projektu nastaw optymalnych dla tych danych: zadana predkosc obrotowa - 113,0, zadany skok sruby - 41,7 dm. Nastawe regulatora predkosci obrotowej doregulowuje sie, az do wskazania zadanej wartosci pred¬ kosci obrotowej. Z kolei zmieniajac nastawe skoku sruby uzyskuje sie zadane wartosci sko¬ ku. Zmierzona wartosc predkosci statku wynosi 14,3 wezla, to jest nieco wiecej niz war¬ tosc zadana. Zmierzona wartosc zuzycia paliwa wynosi 1250 kg/h. Sprawdza sie wskaznik obciazenia, który wynosi 6,6, to jest nie przekracza wartosci obciazenia dopuszczalnego.Próbkuje sie. Obniza sie wartosc nastawy regulatora predkosci obrotowej by uzyskac Jej zmniejszenie o 2 obr./min. Pomiarami sprawdza sie wartosci predkosci statku, która wyno¬ si 14,35 wezla, a zuzycie paliwa - 12,35 kg/h, wskaznik obciazenia wynosi 6,55. Kolejno zmniejsza sie skok sruby o 1 dm. Sprawdza sie wartosci wymienionych wielkosci, odczytujac predkosc statku - 14,2 wezla, zuzycie paliwa - 1.220 kg/h. Uzyskano jego minimum. Sa to wartosci w punkcie pracy optymalnym. Uzyskane wartosci predkosci obrotowej 111,0 obr./min i skok sruby 40,7 dm stanowia wartosci zadanych nastaw optymalnych.Przyklad III. Zadana glówna wielkoscia regulowana jest ustalona predkosc statku, której wartosc wynosi 14,2 wezla. Druga glówna napedowa wielkoscia jest takze zuzycie paliwa. Lecz ten sam statek - jak w przykladzie II - ma wypornosc tylko 20.000 t - bez ladunku, z balastem. Stan zanurzenia: dziobu - 4,7 m, owreza - 5,41 m, rufy - 6,12 m.Zewnetrzne warunki plywania - jak w przykladzie II. Z projektu nastaw optymalnych dla tych danych: predkosc obrotowa wynosi 105,5 obr./min, skok sruby - 42,7 dm, a nastawe regula¬ tora predkosci obrotowej doregulowuje sie, az do uzyskania rzeczywistej, wyzej wymienio¬ nej, wartosci predkosci obrotowej. Z kolei zmieniajac nastawe mechanizmu skoku sruby uzy¬ skuje sie zadana wartosc skoku, wynoszaca 42,7 dm.Zmierzona wartosc predkosci statku wynosi 13,9 wezla, to jest nieco mniej niz wartosc zadana. Zmierzona wartosc zuzycia paliwa wynosi 980 kg/h. Sprawdza sie wskaznik obciaze¬ nia, który wynosi 6,0, to jest nie przekracza wartosci obciazenia dopuszczalnego. Prób¬ kuje sie. Podwyzsza sie wartosc nastawy regulatora predkosci obrotowej, by uzyskac jej zwiekszenie o 1 obr./min. Pomiarami sprawdza sie wartosc predkosci statku, która wynosi 14,0 wezlów, a zuzycie paliwa - 990 kg/h. Kontroluje sie wskaznik obciazenia, który wy¬ nosi 6,05, to jest nie przekracza wartosci obciazenia dopuszczalnego. Poniewaz nie uzy¬ skano zadanej wartosci predkosci statku, przeto podwyzsza sie wartosc skoku sruby o 2 dm.Sprawdza sie wartosci wymienionych wielkosci, odczytujac predkosc statku - 14,3 wezla,4 140 254 zuzycie paliwa - 1.030 kg/h9 a wskaznik obciazenia - 6,2, to jest nie przekracza wartosci obciazenia dopuszczalnego. Poniewaz zmierzona predkosc statku jest wieksza niz zadana, przeto zmniejsza sie nastawe skoku sruby o 1,0 dra. Odczytuje sie wartosci wielkosci, któ¬ re wynosza: predkosc statku - 14,2 wezla, zuzycie paliwa - 1 .020 kg/h. Z kolei koryguje sie pomocnicze wielkosci napedowe. Zmniejsza sie wartosc predkosci obrotowej o 1 obr./min i jednoczesnie zwieksza sie skok sruby tak, by utrzymac na zadanym poziomie wartosc pre¬ dkosci statku. Pomiarowo sprawdza sie wzrost zuzycia paliwa o 10 kg/h, po czym zwieksza sie predkosc obrotowa o 2 obr./min, zwiekszajac z kolei skok sruby, by utrzymac na zada¬ nym poziomie predkosc statku. Korygowanie nastaw pomocniczych powtarza sie kazdorazowo mierzac i komparujac zuzycie paliwa, az do momentu wystapienia jego minimum.Nierzac wartosci wielkosci: predkosc statku - 14,2 wezla to jest wartosc zadana, zu¬ zycie paliwa - 1.010 kg/h - wartosc minimalna, przy optymalnych wielkosciach nastaw sru¬ by, predkosc obrotowa, 105 obr./min, skok sruby - 43,8 dm i wskaznik obciazenia - 6,1, to jest nie przekracza jeszcze wartosci obciazenia dopuszczalnego.Zastrzezenie patentowe Sposób sterowania napedem statku morskiego, w którym w okreslonych zewnetrznych warun¬ kach plywania mierzy sie wartosci charakteryzujace uklad napedowy, dokonujac pomiarów dla kazdej okreslonej wypornosci statku, stanu zanurzenia, dobiera sie dla kazdej zadanej gló¬ wnej napedowej wielkosci regulowanej - takiej jak zuzycie paliwa i predkosc statku - opty¬ malne wartosci wspólczynnika posuwu, stanowiace glówne kinematyczne wielkosci regulowane sruby napedowej, tworzy sie wzajemne zaleznosci wielkosci napedowych i wprowadza do bloku instrukcji, programów optymalnych, z kolei uzyskanymi parami wielkosci, przetworzonymi na sygnaly wartosci zadanych, steruje sie nastawami regulatora predkosci obrotowej silnika oraz steruje sie oddzielnie nastawami mechanizmu zmiany skoku sruby nastawnej, wedlug pa¬ tentu nr 134 587, znamienny tym, ze w okreslonych zewnetrznych warunkach plywania, dla okreslonej wypornosci i/lub stanu zanurzenia statku 1 dla zadanej wartosci glównej napedowej wielkosci regulowanej dobiera sie nastawe zadanej wartosci predkosci obrotowej i nastawe zadanej wartosci skoku sruby, przy których wartosc drugiej glównej na¬ pedowej wielkosci regulowanej osiaga optimum, po czym obie te nastawy predkosci obrotowej i skoku sruby wprowadza sie oddzielnie do ukladu napedowego, jako pary sygnalów nastaw optymalnych.Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 130 zl PL