Pierwszenstwo: Opublikowano: 25.IX.1965 KI. 65f2, 21 MKP B 63 UKD hziA 18 Twórca wynalazku: mgr inz. Andrzej Piechota Wlasciciel patentu: Centralne Biuro Konstrukcji Okretowych Nr 1, Gdansk (Polska) FT^HOT -;kA Przetwornik cisnien zwlaszcza do pomiaru momentu obrotowego na trzonie sterowym okretu Przedmiotem wynalazku jest przetwornik cis¬ nien, zwlaszcza do pomiaru chwilowych wartosci momentu obrotowego na trzonie sterowym w okre¬ towych urzadzeniach sterowych o napedzie hydra¬ ulicznym, w ogólnosci zas do wyznaczania chwilo¬ wych wartosci wypadkowej sil lub momentów, wystepujacych w danym urzadzeniu pc-d wply¬ wem zmiennego cisnienia hydraulicznego w cy¬ lindrach.Znane urzadzenia wymagaja w takich przypad¬ kach -- dla wyznaczenia chwilowych wartosci wypadkowej sil lub momentów scislej synchro¬ nizacji pomiaru cisnien we wszystkich cylin¬ drach danego urzadzenia, przy uzyciu osobnych mierników cisnienia do kazdego cylindra, co jest trudne w realizacji przy szybko zmieniajacych sie cisnieniach.Celem wynalazku jest usuniecie tej niedogod¬ nosci przez opracowanie rozwiazania umozliwiaja¬ cego jednoczesne przekazywanie i sumowanie w jednym urzadzeniu, przetwornika, impulsów hydraulicznych z kilku cylindrów, dzieki czemu do obliczenia wypadkowej wartosci sil lub mo¬ mentów w danej chwili potrzebny jest pomiar tylko jednej wielkosci zmiennej, a mianowicie cisnienia powietrza w membranie przetwornika.Istota wynalazku polega na zastosowaniu umie¬ szczonej w korpusie przetwornika dzwigni dwu- ramiennej, urzadzenia hydraulicznego, przenosza¬ cego na dzwignie momenty o nieznanych, zmien¬ nych wartosciach oraz urzadzenia pneumatyczne¬ go do wywolania, regulacji i pomiaru przeciwnie skierowanego momentu, równowazacego dowolna chwilowa wartosc wypadkowej momentów niezna- 5 nych.Urzadzenie hydrauliczne sklada sie z cylindrów, wmontowanych do korpusu przetwornika, zaopa¬ trzonych w nurniki lub tloczki i laczonych prze¬ wodami cieczy z nadajnikiem lub przekaznikiem 10 sjrgnalów hydraulicznych, wywolujacych przez na¬ cisk cieczy na nurniki zmieniajace sie naciski nurników na dzwignie, stwarzajace wypadkowy moment obrotowy.Do urzadzenia pneumatycznego w przetworniku 15 nalezy wmontowana do jego korpusu mieszkowa membrana, zasilana sprezonym powietrzem i wy¬ wolujaca swoim naciskiem na dzwignie moment o kierunku przeciwnym do kierunku wypadkowej pozostalych momentów. Przy tym, dzieki sprzeze- 20 niu zwrotnemu pomiedzy wychyleniami dzwigni, a cisnieniem powietrza w mieszku, cisnienie po¬ wietrza w mieszku przybiera samoczynnie takie wartosci chwilowe, jakie sa potrzebne dla zrów¬ nowazenia naciskiem membrany pozostalych mo- 25 mentów na dzwigni i które moga byc latwo re¬ jestrowane za pomoca np. indykatora.Do zrównowazenia parcia powietrza na membrane przy zerowych cisnieniach mierzonych sluzy spre¬ zyna o nastawianym napieciu, naciskajaca na 20 dluzsze ramie dzwigni od dolu. 5002050020 Istotny jest równiez sposób sprzezenia zwrot¬ nego pomiedzy wychyleniami dzwigni a cisnieniem powietrza w mieszku membrany, polegajacy na tym, ze przewidziane w tym celu odprowadzenie powietrza z mieszka jest zakonczone dysza, umie¬ szczona w bliskiej odleglosci nad ramieniem dzwi¬ gni, które skutkiem tego dlawi wyplyw powie¬ trza odpowiednio do swego chwilowego wychyle¬ nia, tak, ze cisnienie w mieszku w kazdej chwili przywraca dzwigni polozenie równowagi.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przetwornik do wyznaczania mo¬ mentów obrotowych, przekazywanych przez hy¬ drauliczna maszyne sterowa na trzon sterowy statku w rzucie poziomym, a fig. 2 — schemat ukladu pras hydraulicznych maszyny sterowej w polaczeniu z rumplem.W korpusie 1 jest umieszczona dwuramienna dzwignia 2 na sprezystym beztarciowym przegu¬ bie 3, wykonanym w postaci plaskiej sprezyny, zamocowanej w polowie swej dlugosci w otworze 4 dzwigni 2, a na obu koncach — w otworach 5 korpusu "L Cylindry 6 do 9 z nurnikami 10, osadzone w kor¬ pusie 1 sa rozmieszczone symetrycznie wzgledem punktu 0 obrotu dzwigni 2 i polaczone za pomoca zla¬ czek 11 i przewodów 12 z cylindrami 27 do 30, pras hydraulicznych maszyny sterowej. Przewody 12 lacza odpowiednio cylinder 6 z cylindrem 27, cylinder 7 z cylindrem 28 itd. w kolejnosci jak wyzej.W poblizu konca dluzszego ramienia dzwigni 2 w dolnej scianie korpusu 1 jest wmontowana do otworu 13 wymienna sprezyna 14 o nastawianym napieciu, a do przeciwleglego otworu 15 w górnej scianie korpusu — mieszkowa membrana 16, za¬ silana sprezonym powietrzem, doprowadzanym poprzez zlaczke 17 pokrywy 18 do mieszka mem¬ brany 16, przez zwezke 19. Sprezyna 14 sluzy do utrzymywania w polozeniu równowagi nieobcia- zonej dzwigni 2 przy zadanej wartosci cisnienia powietrza w membranie.Otwór 20 laczy mieszek membrany 16 z wkre¬ cona do pokrywy 18 rozgalezna zlaczka 21, posia¬ dajaca przylacze 22 dla indykatora cisnienia i od¬ galezienie do przewodu 23. Przewód 23 doprowa¬ dza powietrze z mieszka membrany 16 do zlaczki 24, wkreconej w korpus 1 nad koncem dzwigni 2 i zaopatrzonej w dysze 25. Ramie dzwigni 2 dlawi w ten sposób wyplyw powietrza z mieszka 16 przez zwezke 25, odpowiednio do kierunku i wiel¬ kosci wychylenia z polozenia równowagi. Sruba 26 ogranicza wychylenia ramienia dzwigni 2 w dól.Chwilowe cisnienie cieczy w cylindrach 27, 28, 29 i 30 pras hydraulicznych maszyny sterowej sa przenoszone przewodami 12 do cylindrów 6, 7, 8 i 9 przetwornika. Momenty wywierane w danej chwili przez wszystkie nurniki 10 dodaja sie algebraicznie, dajac moment wypadkowy na dzwi¬ gni 2, proporcjonalny do wartosci wypadkowego momentu, przenoszonego w tej chwili przez ma¬ szyne sterowa na trzon steru. Wspólczynnik pro¬ porcjonalnosci miedzy tymi momentami jest staly, 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 przy stalych zasadniczych parametrach wymiaro¬ wych hydraulicznego napedu steru i urzadzenia, przekazujacego impulsy na dzwignie 2 przetwor¬ nika.Wypadkowemu momentowi sil, przekazywanych na dzwignie 2 naciskami nurników 10 przeciw¬ dziala moment nacisku membrany 16, pomniej¬ szony o staly moment od sily, wywieranej przez sprezyne 14. Ten moment przeciwdzialajacy re¬ guluje sie samoczynnie, utrzymujac dzwignie w polozeniu równowagi, dzieki sprzezeniu zwrot¬ nemu pomiedzy wychyleniami dzwigni 2, a cis¬ nieniem powietrza w membranie 16. Sprzezenie zwrotne polega na dlawieniu ramieniem dzwigni 2 wyplywu powietrza z membrany 16 przez dysze 25, wobec czego kazde wychylenie dzwigni 2 z polozenia równowagi wywoluje przeciwdziala¬ jaca temu wychyleniu zmiane cisnienia w mieszku membrany 16.Indykator, przylaczony do odgalezienia 22 zla¬ czki 21 rejestruje cisnienie w membranie 16, co pozwala na zarejestrowanie chwilowej wartosci sily nacisku membrany 16 oraz momentu tej sily a tym samym — po uwzglednieniu stalego mo¬ mentu nacisku sprezyny 14 — na wyznaczenie przeciwnego momentu, powstajacego od nacisków nurników 10 na dzwignie 2.Szukany moment hydraulicznej maszyny ste¬ rowej oblicza sie, mnozac wyznaczona wartosc przez staly w warunkach pomiaru wspólczynnik. PL