Urzadzenie do regulacji obciazenia silników okretowych Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do re¬ gulacji obciazenia silników okretowych, napedza¬ jacych sruby o nastawianych lopatkach, przy czym predkosc obrotowa silników reguluje sie do stalej ich wartosci za pomoca urzadzenia, które oddzia- 5 luje na doplyw paliwa do silnika. Sprawdza sie równiez przy tym nastawianie pompy paliwowej i porównuje je w ten sposób z okreslonymi war¬ tosciami granicznymi, ze przy przekroczeniu tych wartosci wysyla sie do ukladu silownika sygnal 10 korekcyjny, aby w ten sposób zmienic pochylenie lopatek sruby i umozliwic powrót obciazenia sil¬ nika do nastawionej wartosci.W znanych urzadzeniach do regulacji obciazenia wykorzystuje sie najczesciej suw pompy paliwowej 15 jako parametr obciazenia silnika i jako wielkosc wejsciowa regulacji obciazenia. Znane jest na przy¬ klad urzadzenie do regulacji obciazenia, które swa wielkosc wejsciowa przyjmuje z preta steruja¬ cego pompy paliwowej, sterujacej czujnikiem sy- 20 gnalowym, który moze byc hydrauliczny, pneuma¬ tyczny lub elektryczny. Sygnal czujnika wykorzy¬ stuje sie do korekty skoku sruby, aby osiagnac wy¬ magane obciazenie silnika.Wiele urzadzen regulujacych jest wyposazonych 25 w zawory regulacji obciazenia, przy czym zawór ten steruje silownikiem, który ze swej strony kory¬ guje skok sruby, a tym samym okreslony moment obrotowy silnika. Dopuszczalny stosunek pomiedzy predkoscia obrotowa a suwem pompy paliwowej, 30 2 jaki odpowiada okreslonej znamionowej predkosci obrotowej, osiaga sie za pomoca krzywki. Ma to te niedogodnosc, ze silnik moze byc przeciazony, jezeli predkosc obrotowa obnizy sie wskutek wply¬ wów zewnetrznych ponizej wartosci znamionowej.Znane sa równiez rozwiazania konstrukcyjne, w których dopuszczalny moment obrotowy silnika ba¬ zuje na efektywnej predkosci obrotowej tego sil¬ nika. Rozwiazania te sa jednak pod wzgledem mechanicznym skomplikowane. Maksymalne obcia¬ zenie silnika moze byc nastawione tylko za po¬ moca sruby. Nie istnieja zatem proste rozwiazania konstrukcyjne do Stalej regulacji zdalnej obciaze¬ nia maksymalnego.Znane sa ponadto urzadzenia regulujace do ste¬ rowania zdalnego z ograniczeniami obciazenia. Te rozwiazania konstrukcyjne sa jednak skompliko¬ wane, wskutek czego tylko z trudnosciami daje sie utrzymac regulacja. Polega to glównie na tym, ze istnieje wiele ukladów silownika. Sygnal z urza¬ dzenia do regulacji obciazenia koryguje nastawie¬ nie silownika, który ze swej strony uruchamia si¬ lownik w piascie sruby. Czulosc regulacji obciaze¬ nia moze byc nastawiana tylko przez wymiane zaworu regulacyjnego.Celem wynalazku jest opracowanie urzadzenia umozliwiajacego nieskomplikowana regulacje obcia¬ zenia silników okretowych dla osiagniecia stalego maksymalnego obciazenia bez dluzszego przecia- 80 22880 228 3 zania silników, tak aby mozna bylo osiagnac za¬ wsze maksymalna predkosc jazdy.Cel ten zostal osiagniety przez opracowanie urza¬ dzenia do regulacji obciazenia silników okretowych, w którym dwa komparatory sa podlaczone do ge¬ neratora impulsów przeksztalcajacego jeden lub drugi z sygnalów z komparatorów w ciag impulsów, z których kazdy zdaza swym przewodem do prze¬ kaznika przynaleznego do kazdego z komparatorów, przy czym przekaznik dziala odpowiednio do czasu trwania impulsów oraz wlacza napiecie do stero¬ wania ukladu silownika do nastawiania skoku lo¬ patek sruby, a bezposrednio do przynaleznych prze¬ kazników sa podlaczone dwa komparatory, wlacza¬ jace ciagle przy duzym przeciazeniu lub duzym niedociazeniu napiecia do sterowania ukladu si¬ lownika.Generator impulsów zawiera nastawny uklad opózniajacy, a szerokosc i czestotliwosc impulsów sa nastawialne. W przewody komparatorów sa wlaczone „I" bramki, do których dwóch wejsc jest podlaczony piaty komparator odczytujacy liczbe obrotów. Sygnal korekcyjny uzyskiwany z porów¬ nania wartosci „powinno byc-jest", nastawienia pompy paliwowej i przemieniony w ciag impul¬ sów, jest tak doprowadzany do ukladu silownika, ze nastawienie nachylenia lopatek sruby okretowej odbywa sie stopniowo, impuls ten odpowiada przy tym kazdorazowo jednemu stopniowi. Przy prze¬ ciazeniu zdaza impuls nastawiany w dól i przy niedociazeniu dazy impuls nastawiany w góre do ukladu silownika.Zaleta urzadzenia polega na tym, ze w obwodzie regulacji stwierdza sie najpierw dzialanie impul¬ su nastawienia, zanim nie nastapi dalszy impuls.Dzieki temu nie nastepuje przestawienie suwu sruby przy krótkotrwalych odchyleniach obciaze¬ nia, tylko przy zmianach obciazenia przecietnego.Moze byc to osiagniete przez celowe nastawienie dlugosci impulsów i ich przerwy. Oprócz tego jest mozliwe skuteczne dzialanie sygnalu korekcyjnego za pomoca odpowiedniego przewodu opózniajacego, dopiero po okreslonym czasie.Uklad polaczen urzadzenia bada napiecie rózni¬ cowe, czterech komparatorów, uzyskane z porówna¬ nia wartosci „powinno byc-jest" nastawienia pom¬ py paliwowej, wedlug wielkosci i przebiegu. Dwa komparatory, sluzace do uchwycenia mniejszych od¬ chylen obciazenia, sa polaczone z generatorem im¬ pulsowym, przemieniajacym sygnaly przekazane przez komparatory w ciagi impulsów, które zdazaja do podlaczonego przekaznika, przy czym kazdemu komparatorowi jest przyporzadkowany jeden prze¬ kaznik.Przekazniki wlaczaja nastawiane w dól i w góre napiecie, sluzace do sterowania ukladu silownika, który zmienia nachylenie lopatek sruby okretowej.Przekazniki dzialaja przy tym tylko w czasie trwa- S* a impulsów w ich ciagu. W celu nastawienia rzystnego stosunku czasu trwania impulsów i cze¬ stosc impulowania generatora impulsów sa nasta¬ wialne. Oprócz tego generator impulsów zawiera przewód opózniajacy. Przy duzych odchyleniach ob¬ ciazenia oba inne komparatory oddaja napiecie.Z uwagi na to, ze komparatory te sa sprzezone bez¬ posrednio z przekaznikami, przeto nastepuje tu cia¬ gle nastawienie nachylenia lopatek sruby dopóty, dopóki nie zostana osiagniete mniejsze odchylenia obciazenia. 5 W przewody wyjsciowe czterech komparatorów sa wlaczone bramki „I", których drugie wejscia sa podlaczone do wyjscia piatego komparatora, analizujacego liczbe obrotów silnika. Dzieki temu zagwarantowana jest niezaleznosc regulacji obcia- 10 zenia od efektywnej predkosci obrotowej.Dalsze uksztaltowanie ukladu polaczen polega na tym, ze do generatora funkcyjnego, wytwarzajacego wartosci zadane dla nastawienia pompy paliwowej, jest podlaczony potencjometr, sluzacy do ustawienia 15 i uksztaltowania krzywej obciazenia. Generator funkcyjny zawiera dwa wzmacniacze operacji, któ¬ re poprzez cztery zestawione proste tworza krzy¬ wa obciazenia.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy- 20 kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat urzadzenia regulujacego, a fig. 2 — krzywa obciazen z naniesionymi krzywymi obciazenia granicznego. Uklad elektroniczny urza¬ dzenia regulujacego wszedzie tam gdzie jest to 25 mozliwe, jest zbudowany z obwodów calkujacych.Obwody logiczne maja tu wysoki poziom przy nie- czulosci 3 V na zaklócenia, a nalezace do ukladu przyrzady zaliczajace maja niski poziom.Sygnaly wyjsciowe w postaci napiecia przemien- 30 nego wychodza z generatora tachometrycznego 1.Inne sygnaly wejsciowe w postaci napiecia stalego wychodza natomiast z nadajników sygnalowych pomp paliwowych (0.... —10 V) i sa prowadzone poprzez potencjometry 2, 3 do selektora sygnalo- 35 wego 4. Sygnaly sa przerabiane nastepujaco. Krzy¬ wa obciazenia jest odpowiednio do fig. 2 uzyskana przez generator funkcji 6, a najwyzsze polozenie pompy paliwowej jest odczytywane w selektorze sygnalowym 4. Porównanie pomiedzy wymagana 40 wartoscia polozenia pompy paliwowej a najwyz¬ sza wartoscia rzeczywista odbywa sie w sumatorze 7. Otrzymana w sumatorze 7 róznica jest porówny¬ wana z wartosciami granicznymi przeciazenia i nie¬ dociazenia, przedstawionymi równiez na fig. 2. Przy 45 przekroczeniu wartosci granicznych wyzwala sie po okreslonym opóznieniu ciag impulsów, wytwarzany przez generator impulsów 8. Mozliwy ciag impul¬ sów z generatora impulsów 8 do kazdego dowol¬ nego zaworu solenoidowego tak ustawia suw, ze 50 obciazenie utrzymuje sie znowu wewnatrz dopusz¬ czalnych granic, a odchylenia pozostaja wewnatrz zasiegu regulacji. Napiecie tachometra z generato¬ ra 1 jest prostowane w prostowniku 9 i steruje po tym generatorem funkcji 6. 55 Generator 6, którego aktywne elementy stanowia dwa wzmacniacze operacji, spelnia funkcje, która zbliza sie przez cztery linie proste do wchodzacej w rachube krzywej obciazenia. Funkcja jest okre¬ slona przez ustawienie liczby potencjometrów. Na¬ go Piecie wyjsciowe generatora (0...+10 V) jest wiec w kazdej chwili miara maksymalnie dopuszczal¬ nego polozenia pompy paliwowej. Krzywa obcia¬ zenia moze byc ustawiona w dól na wartosc zadana polozenia pompy paliwowej przez potencjometr 10, 65 podlaczony z tylu generatora funkcji 6.80 228 Nadajniki sygnalów polozenia pompy paliwowych sa podlaczone do selektora sygnalowego 4, który pozwala na przejscie najwiekszego (najbardziej ujemnego) sygnalu wejsciowego. Napiecie wyjscio¬ we selektora 4 odpowiada najwyzszej wartosci rze¬ czywistej ustawienia pompy paliwowej. Selektor 4 obejmuje diody krzemowe m, przy czym m=liczba silników. Napiecie wyjsciowe z selektora sygnalo¬ wego 4 i z potencjometra 10, który jest podlaczony z tylu generatora funkcji 6, sa dodawane w suma¬ torze 7, odwracajacym znaki. Aktywny element su¬ matora 7 stanowi wzmacniacz operacyjny. Napiecie wyjsciowe sumatora 7 odpowiada róznicy wartosci zadanej i rzeczywistej ustawien pompy paliwowej, przy czym, jak juz wspomniano, selektor 4 wybiera jako wartosc rzeczywista zawsze ustawienie pompy paliwowej najbardziej obciazonego silnika. Suma¬ tor 7 jest podlaczony do dwóch komparatorów lla i llb oraz 12a i 12b. Jezeli napiecie wyjsciowe su¬ matora 7 przekroczy okreslona nastawialna wartosc, to wówczas zmienia sie napiecie wyjsciowe jedne¬ go z komparatorów lla, llb, 12a, 12b z 0 V ....+10 V i wskazuje dzieki temu przeciazenie. Jezeli róznica jest ujemna i przekroczy okreslona wartosc, to wówczas zmienia sie napiecie wyjsciowe innego komparatora na +10 V i dzieki temu wskazuje nie¬ dociazenie.Komparatory lla i llb oraz 12a i 12b sa pod¬ laczone do logicznego ukladu polaczen i spelniaja nastepujace funkcje.Sygnaly z komparatorów lla i llb, 12a i 12b ustaja wówczas, kiedy predkosc obrotowa wcho¬ dzaca tu w rachube lezy ponizej okreslonej uprze¬ dnio wartosci (predkosc obrotowa przy obciazeniu jalowym). Jest to umozliwione za pomoca „I" zbie¬ raczy 13a i 14a i przez dalszy komparator 15, który odczytuje predkosc obrotowa.Jezeli predkosc obrotowa przekroczy predkosc obrotowa obciazenia jalowego i z komparatorów lla i llb oraz 12a i 12b przekazany jest sygnal przeciazenia lub niedociazenia, to wówczas sygnal ten zdaza poprzez „albo" zbieracz 16 i nie uwidocz¬ niony na rysunku przewód opózniajacy do genera¬ tora impulsów 8, przy czym przewód opózniajacy jest umieszczony w generatorze impulsów 8. Po ustawianym opóznieniu generatora impulsów 8 za¬ czyna wysylac ciag impulsów o ustawionej szero¬ kosci i czestotliwosci. Ciag impulsów trwa tak dlu¬ go, az obciazenie nie znajdzie sie poza dopuszczal¬ nym zakresem.Uklad opózniajacy i generator impulsów 8 zawie¬ raja przede wszystkim trzy ustawiane uprzednio przyrzady zliczajace. Jezeli przelacznik 17 „ruch reczny^automatyczny" znajduje sie w polozeniu „ruch iutomatyczny", to wówczas ciag impulsów moze przekroczyc przewód przyrostu 8 lub przewód poboru mocy 19 poprzez jeden z „I" zbieraczy 20 lub 21a. Zaleznie od tego, czy istnieje stan nie¬ dociazenia lub przeciazenia. Ciag impulsów zdaza do jednego z „albo" — zbieraczy 20b, 21b i do je¬ dnego ze wzmacniaczy 22, 23. Ze zbieraczami „albo" 20b, 21b jest ponadto polaczony, prowadzony przez wylacznik 26 przewód impulsów 24, 25 sluzacy do recznej regulacji obciazenia sruby okretowej.Kazdy ze wzmacniaczy 22, 23, które pracuja z ty* rystorami, powoduje zadzialanie przynaleznego przekaznika 5 sluzacego do przedluzenia czasu trwania; impulsów. Przekazniki 5 wlaczaja napiecie 5 przemienne 230 V na odnosne wejscie nie uwidocz¬ nionego na rysunku solenoidu, wskutek czego osia¬ ga sie zmiane suwu, proporcjonalna do lacznego czasu trwania impulsów. Przy bardzo duzym prze¬ ciazeniu lub niedociazeniu sygnal wyjsciowy suma- io tora 7 jest podawany bez opóznienia bezposrednio poprzez komparator lla lub komparator 12a, „I" zbieracz 13b lub „I" 14b do „albo" zbieracza 20b lub „albo" zbieracza 21b tak, ze jeden z przekazni¬ ków 5 zadziala wówczas trwale na okreslony czas, 15 to znaczy odchylenie obciazenia lezy w zasiegu ro¬ boczym komparatorów lla i llb lub 12a i 12b. Do obslugi ukladu sluzy tablica sterownicza, umiesz¬ czona na mostku i tablica sterownicza, umieszczona w komorze sterujacej. 20 Na tablicy sterowniczej mostka jest usytuowany przelacznik 17 „ruch reczny-automatyczny".. Ponad¬ to istnieje wylacznik cisnieniowy 26 do recznej re¬ gulacji. Do wylacznika cisnieniowego 26 sa pola¬ czone poprzez dwa „I" zbieracze, dwie lampki kon- 25 trolne 27, które przy ruchu automatycznym wska¬ zuja impulsy korekcyjne w przewodzie przyrostu 18 lub w przewodzie poboru mocy 19. Przy reczne) obsludze, lampki 27 wskazuja niedociazenie lub przeciazenie. Na tablicy sterowniczej w komorze 30 sterowniczej sa umieszczone dwie lampki kontrolne 28, które wskazuja zawsze impulsy korekcyjne.Oprócz tego sa jeszcze dodatkowe dwie lampki kontrolne 27, które sa polaczone równolegle do lampek 27 umieszczonych na innej tablicy sterowni- 35 czej.Uklad zawiera oprócz tego szesc wylaczników do ustawiania opóznienia generatora impulsów, szero¬ kosci impulsów i czestotliwosci impulsów. Sa tu jeszcze cztery pokretla potencjometrów do ustawia- 40 nia róznych wartosci odniesienia dla predkosci obrotowej niedociazenia, przeciazenia i przeciaze¬ nia jalowego, a takze do obnizenia krzywej obcia¬ zenia do odpowiedniego poziomu wartosci znamio¬ nowej. 45 Wykres przedstawiony na fig. 2 ilustruje wlasnie taka krzywa obciazenia, zaznaczona linia ciagla, a takze górna krzywa obciazenia granicznego, za¬ znaczona linia kreskowana oraz dolna krzywa ob¬ ciazenia granicznego, zaznaczona linia kropkowana 50 i kreskowana.Na [krzywych obciazenia jest przedstawione do¬ puszczalne obciazenie silnika D w zaleznosci od liczby obrotów U. 55 PL PL PL