RU133925U1 - COMPLEX FOR TORQUE MONITORING, AXIAL STOP FORCES AND ANGULAR SPEED ON ROTATING SHAINS - Google Patents

COMPLEX FOR TORQUE MONITORING, AXIAL STOP FORCES AND ANGULAR SPEED ON ROTATING SHAINS Download PDF

Info

Publication number
RU133925U1
RU133925U1 RU2013112781/11U RU2013112781U RU133925U1 RU 133925 U1 RU133925 U1 RU 133925U1 RU 2013112781/11 U RU2013112781/11 U RU 2013112781/11U RU 2013112781 U RU2013112781 U RU 2013112781U RU 133925 U1 RU133925 U1 RU 133925U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
complex
torque
rotating
shaft
shains
Prior art date
Application number
RU2013112781/11U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Александрович Чернышев
Галина Ивановна Бухарина
Константин Григорьевич Пешков
Александр Владимирович Красильников
Original Assignee
Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации filed Critical Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации
Priority to RU2013112781/11U priority Critical patent/RU133925U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU133925U1 publication Critical patent/RU133925U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

Комплекс для мониторинга крутящего момента, сил осевого упора и угловой скорости на вращающихся валах, содержащий установленные на гребном валу по осям соответствующих главных напряжений и собранные в измерительные схемы тензометрические мосты осевого усилия и крутящего момента, отметчик оборотов, блок регистрации и обработки данных, отличающийся тем, что передача сигнала с вращающегося вала осуществляется по радиоканалу с помощью радиопередатчика и обеспечивается обмен данными с судовым сервером и через него со штатными системами судна.A complex for monitoring torque, axial thrust forces and angular velocity on rotating shafts, containing axial force and torque tensometric bridges mounted on the propeller shaft along the axes of the corresponding main stresses, speed indicator, data recording and processing unit, characterized in that the signal from the rotating shaft is transmitted through the radio channel using a radio transmitter and provides data exchange with the ship’s server and through it with standard systems with udna.

Description

Полезная модель относится к области измерительной техники и может быть использована для измерения осевых усилий и крутящего момента на гребных валах судов.The utility model relates to the field of measurement technology and can be used to measure axial forces and torque on the propeller shafts of ships.

Наиболее распространенным способом оценки мощности, развиваемой силовой установкой судна, в настоящее время является контроль расхода топлива силовой установки и пересчет его в развиваемую мощность по коэффициентам, полученным на заводе-изготовителе. Данный способ является довольно приблизительным, так как коэффициент пересчета существенно зависит от правильности регулировки подачи топлива в силовой установке и режима ее работы.The most common way to evaluate the power developed by a ship’s power plant is currently to control the fuel consumption of the power plant and recalculate it into developed power by the coefficients obtained at the manufacturer. This method is quite approximate, since the conversion factor substantially depends on the correct adjustment of the fuel supply in the power plant and its operation mode.

Известно устройство для измерения осевого усилия и крутящего момента гребного винта судна тензометрическими мостами, установленными на вращающемся валу и соединенными в измерительный мост, токосъемник со скользящими щетками, усилительно-измерительную аппаратуру и источник питания, располагаемые стационарно на неподвижном объекте (патент №2115900 ФГУП «ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова» 1998 г.) - прототип.A device for measuring the axial force and torque of the propeller of a vessel with tensometric bridges mounted on a rotating shaft and connected to a measuring bridge, a current collector with sliding brushes, amplification-measuring equipment and a power source located stationary on a stationary object (patent No. 21115900 FSUE TsNII named after academician A.N. Krylov "1998) - a prototype.

Недостатками известного устройства является необходимость изготовления большого количества токосъемных колец для передачи информации, под различные диаметры гребных валов, что ограничивает возможности устройства при проведении испытаний современных судов и кораблей. У крупнотоннажного флота диаметры валов превышают 0,5 м, а у атомных ледоколов и специальных судов диаметры валов - до 1,1 м. Конструкции токосъемников для таких валов становятся чрезвычайно громоздкими, металлоемкими и очень тяжелыми. Эти недостатки особенно проявляются при транспортировке таких токосъемников и монтаже их на гребной вал.The disadvantages of the known device is the need to manufacture a large number of slip rings for transmitting information for various diameters of the propeller shafts, which limits the capabilities of the device when testing modern ships and ships. For large-capacity fleets, shaft diameters exceed 0.5 m, and for nuclear icebreakers and special vessels, shaft diameters are up to 1.1 m. Current collector designs for such shafts become extremely bulky, metal-intensive and very heavy. These disadvantages are especially apparent when transporting such current collectors and mounting them on a propeller shaft.

Предлагаемая полезная модель комплекса для мониторинга крутящего момента, сил осевого упора и угловой скорости на вращающихся валах является устройством для измерения осевых усилий и крутящего момента на гребных валах судов различных типов и назначений. В судовых условиях и особенно при ограниченной протяженности свободной поверхности вала актуальным становится создание устройств, использующих для передачи информации радиоканал. Для этого в комплексе для съема сигнала с вращающегося вала применен радиопередатчик с частотной модуляцией сигнала.The proposed utility model of the complex for monitoring torque, axial thrust forces and angular velocity on rotating shafts is a device for measuring axial forces and torque on the propeller shafts of ships of various types and purposes. In ship's conditions, and especially with a limited extent of the free surface of the shaft, the creation of devices using a radio channel for transmitting information becomes relevant. To this end, a radio transmitter with frequency modulation of the signal is used in a complex for signal collection from a rotating shaft.

Для определения и регистрации текущих значений осевой силы упора и крутящего момента в разрабатываемых системах измерения предлагается измерять деформацию сжатия и кручения участка валопровода, передающего осевую силу упора и крутящий момент. Для повышения точности измерения создаваемой системы измерения осевой силы упора в системе предусматривается дополнительное измерение смещения (опрокидывания) верхней части корпуса главного упорного подшипника относительно базовых корпусных конструкций. Такие смещения имеют достаточную величину для их надежной регистрации измерительной аппаратурой и пропорциональны действующей в валопроводе осевой силе упора.To determine and record the current values of the axial thrust force and torque in the developed measurement systems, it is proposed to measure the compressive and torsional strain of the shaft shaft section transmitting the axial thrust force and torque. To increase the measurement accuracy of the created system for measuring the axial force of the stop, the system provides an additional measurement of the displacement (tipping) of the upper part of the main thrust bearing housing relative to the basic housing structures. Such displacements are of sufficient value for their reliable registration by measuring equipment and are proportional to the axial force of the stop acting in the shaft line.

Основная задача комплекса - повышение достоверности и надежности при измерении мгновенных значений крутящего момента, передаваемого валопроводом на гребной винт, и осевой силы упора гребных винтов с одновременным измерением частоты вращения валопровода.The main objective of the complex is to increase the reliability and reliability when measuring the instantaneous values of the torque transmitted by the shaft drive to the propeller, and the axial thrust of the propellers with simultaneous measurement of the shaft speed.

В основу такого комплекса положен принцип измерения деформации скручивания валопровода при помощи тензометрических мостов с последующей передачей измеренного сигнала с вращающегося вала по радиоканалу в блок регистрации и обработки сигналов.The basis of such a complex is the principle of measuring the twisting of the shaft line using strain gauge bridges, followed by the transmission of the measured signal from the rotating shaft via a radio channel to the signal recording and processing unit.

На фигуре 1 представлен схематический чертеж комплекса для мониторинга крутящего момента и сил осевого упора, передаваемых валопроводом на гребной винт, а также измерения частоты вращения валопровода. Комплекс состоит из подвижной I и стационарной II частей, включающих следующие элементы:The figure 1 presents a schematic drawing of a complex for monitoring the torque and axial stop forces transmitted by the shaft to the propeller, as well as measuring the shaft speed. The complex consists of mobile I and stationary II parts, including the following elements:

Подвижная часть (I), устанавливаемая на вращающемся валу:Moving part (I) mounted on a rotating shaft:

- тензометрический мост (1), установленный на гребном валу по осям соответствующих главных напряжений,- tensometric bridge (1) mounted on the propeller shaft along the axes of the corresponding main stresses,

- радиопередатчик (2),- radio transmitter (2),

- блок питания (3),- power supply (3),

- передающая антенна (4).- transmitting antenna (4).

Стационарная часть (II), устанавливаемая в удобном для оператора месте:Stationary part (II) installed in a place convenient for the operator:

- приемная антенна (5),- receiving antenna (5),

- приемник частотно модулированных сигналов (6),- a receiver of frequency modulated signals (6),

- отметчик оборотов (7),- speed indicator (7),

- лазерный датчик (8),- laser sensor (8),

- блок регистрации и обработки сигналов (9).- unit for recording and processing signals (9).

Комплекс работает следующим образом.The complex works as follows.

При вращении гребного вала на нем развиваются осевая сила и крутящий момент, деформирующие вал. Закрепленные на валу тензометрические мосты (1) изменяют свое сопротивление и в их диагоналях возникают напряжения разбаланса, которые подаются на вход радиопередатчика (2). Для работы радиопередатчика к нему подключается блок питания (3) с временем автономной работы - 10 часов. Усиленный и частотно-модулированный сигнал с радиопередатчика передается на передающую антенну (4) и по радиоканалу на приемную антенну (5), соединенную с приемником частотно модулированных сигналов (6), где принятый сигнал декодируется и поступает на вход блока регистрации и обработки сигналов (9). Туда-же поступают сигналы пропорциональные частоте вращения - от импульсного отметчика оборотов (7) и величина смещения корпуса упорного подшипника с лазерного датчика перемещений (8). Блок регистрации и обработки сигналов (9) по введенным в него тарировочным коэффициентам вычисляет значения осевой силы упора, крутящего момента и частоты вращения валопровода, выводит полученные значения на экран монитора в виде графика, а также сохраняет полученные значения на свой магнитный носитель.When the propeller shaft rotates, axial force and torque develop on it, deforming the shaft. The strain gauge bridges mounted on the shaft (1) change their resistance and unbalance voltages arise in their diagonals, which are fed to the input of the radio transmitter (2). For the operation of the radio transmitter, a power supply unit (3) is connected to it with a battery life of 10 hours. An amplified and frequency-modulated signal from a radio transmitter is transmitted to a transmitting antenna (4) and via a radio channel to a receiving antenna (5) connected to a receiver of frequency-modulated signals (6), where the received signal is decoded and fed to the input of the signal recording and processing unit (9 ) The signals proportional to the rotational speed come from the pulse revolution indicator (7) and the displacement of the thrust bearing housing from the laser displacement sensor (8). The signal recording and processing unit (9), using the calibration coefficients entered into it, calculates the values of the axial stop force, torque and shaft speed, displays the obtained values on the monitor screen in the form of a graph, and also stores the obtained values on its magnetic carrier.

На фигуре 2 представлен общий вид оборудования, установленного на валу и входящего в состав комплекса для мониторинга крутящего момента и сил осевого упора, передаваемых валопроводом на гребной винт, а также измерения частоты вращения валопровода.The figure 2 presents a General view of the equipment mounted on the shaft and included in the complex for monitoring the torque and axial stop forces transmitted by the shaft to the propeller, as well as measuring the shaft speed.

Дополнительно блок регистрации и обработки сигналов (9) имеет возможность осуществлять прием-передачу данных с судового сервера и через него связываться как с другими измерительными комплексами, так и со штатными системами судна.In addition, the signal recording and processing unit (9) has the ability to receive and transmit data from the ship’s server and communicate through it with other measuring systems as well as with the ship’s standard systems.

Таким образом, с помощью комплекса для мониторинга крутящего момента, сил осевого упора и угловой скорости на вращающихся валах реализуется решение задачи повышения надежности и достоверности измерений в сложных судовых и корабельных условиях при ограниченной протяженности поверхности вала, выделенной для размещения измерительной аппаратуры.Thus, with the help of a complex for monitoring torque, axial thrust forces and angular velocity on rotating shafts, a solution to the problem of increasing the reliability and reliability of measurements in difficult ship and ship conditions is realized with a limited length of the shaft surface allocated for the placement of measuring equipment.

Claims (1)

Комплекс для мониторинга крутящего момента, сил осевого упора и угловой скорости на вращающихся валах, содержащий установленные на гребном валу по осям соответствующих главных напряжений и собранные в измерительные схемы тензометрические мосты осевого усилия и крутящего момента, отметчик оборотов, блок регистрации и обработки данных, отличающийся тем, что передача сигнала с вращающегося вала осуществляется по радиоканалу с помощью радиопередатчика и обеспечивается обмен данными с судовым сервером и через него со штатными системами судна.
Figure 00000001
A complex for monitoring torque, axial thrust forces and angular velocity on rotating shafts, containing axial force and torque tensometric bridges mounted on the propeller shaft along the axes of the corresponding main stresses, a speed indicator, a data recording and processing unit, characterized in that the signal from the rotating shaft is transmitted through the radio channel using a radio transmitter and provides data exchange with the ship’s server and through it with standard systems with udna.
Figure 00000001
RU2013112781/11U 2013-03-22 2013-03-22 COMPLEX FOR TORQUE MONITORING, AXIAL STOP FORCES AND ANGULAR SPEED ON ROTATING SHAINS RU133925U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013112781/11U RU133925U1 (en) 2013-03-22 2013-03-22 COMPLEX FOR TORQUE MONITORING, AXIAL STOP FORCES AND ANGULAR SPEED ON ROTATING SHAINS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013112781/11U RU133925U1 (en) 2013-03-22 2013-03-22 COMPLEX FOR TORQUE MONITORING, AXIAL STOP FORCES AND ANGULAR SPEED ON ROTATING SHAINS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU133925U1 true RU133925U1 (en) 2013-10-27

Family

ID=49447144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013112781/11U RU133925U1 (en) 2013-03-22 2013-03-22 COMPLEX FOR TORQUE MONITORING, AXIAL STOP FORCES AND ANGULAR SPEED ON ROTATING SHAINS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU133925U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2673869C1 (en) * 2018-01-09 2018-11-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Stand for measuring energy indicators of power plant
RU2766620C1 (en) * 2021-03-11 2022-03-15 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) Apparatus for monitoring the residual mechanical deformation in a section or a link of a mechanical power unit

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2673869C1 (en) * 2018-01-09 2018-11-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Stand for measuring energy indicators of power plant
RU2766620C1 (en) * 2021-03-11 2022-03-15 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) Apparatus for monitoring the residual mechanical deformation in a section or a link of a mechanical power unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103033140B (en) A kind of device that utilizes the avalanche of laser displacement sensor monitoring Dangerous Rock Body
CN103048071B (en) Device and method for monitoring dynamic torque of frameless torque motor in suspension state
CN105675061A (en) Wireless power supply-based strain shaft power telemetering device
CN103868636B (en) A kind of torque of rotating shaft kinetic measurement supervisory system
CN204679190U (en) A kind of mine hoist rotation shaft torquemeter
CN102901594A (en) Device for testing friction moment of pairing rolling bearing
CN103063169B (en) A kind of device utilizing the avalanche of monitoring ultrasonic Dangerous Rock Body
RU133925U1 (en) COMPLEX FOR TORQUE MONITORING, AXIAL STOP FORCES AND ANGULAR SPEED ON ROTATING SHAINS
CN107764247B (en) Sediment monitor and sediment monitoring system
CN202433134U (en) Ship shaft power measuring device
CN101598617A (en) Axle-system axial pulsating force measurement device
CN103712669A (en) Flow gauge online calibration device
CN110762339A (en) Mileage locator for in-pipeline detection and mileage positioning acquisition method
CN110441057A (en) A kind of marine shaft remote sensing type strain measurement system and its measuring device and measurement method
US20240068801A1 (en) Safety measuring device and safety evaluation method for large-diameter pipeline
CN205483061U (en) Agricultural plant protection unmanned aerial vehicle comprehensive tester and unmanned aerial vehicle system
CN210513696U (en) Remote sensing type strain measurement system for marine propeller shaft and measurement device thereof
CN204064652U (en) A kind of high power clutches Performance Test System
CN202433135U (en) Towing force testing device for towboat
CN201289412Y (en) Apparatus for measuring major diameter shaft power
Niedworok Dynamic torque measurement of drive transmission in vehicles being in motion using strain gauges measurement technique and wireless data transmission
CN201540142U (en) Automatic measuring device for unidirectional movement of ascending/descending of water level
CN210037037U (en) Actual measurement device for efficiency of generator of hydraulic power plant
CN212871208U (en) Water surface flow measurement system based on unmanned aerial vehicle carrier
CN102155934B (en) Optical fiber static water level gauge

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20140323

NF1K Reinstatement of utility model

Effective date: 20150910

MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20170323

NF9K Utility model reinstated

Effective date: 20181221

PD9K Change of name of utility model owner
PC91 Official registration of the transfer of exclusive right (utility model)

Effective date: 20200724