SE428792B - Forfarande for reglering av framdrivningsmaskineriet i ett fartyg med stellbar propeller - Google Patents

Description

8102848-2 10 15 20 25 30 35 2 och propellerstigning. Fig 5 är ett blooksehema över en anordning för genomförande av de i fig 1-3 åskâdliggjorda förfarandena.

Såsom visat i fig 5 erfordras för genomförande av sät- tet enligt uppfinningen detektorer l, 2 och 3 för fartygets fart, bränsleförbrukning och varvtal. Dessa detektorer 1-3 kan vara av vilket som helst lämpligt slag, analogt eller digitalt, samt är via en gränssnittsenhet 4 kopplade till en reglerutrustning 5, vilken företrädesvis innehåller en dator samt avger styrsignaler till manöverdon 6 och 7 för styrning av propellerstigningen respektive fartygsmaskine- riets och därmed propellerns eller propellrarnas varvtal.

Regleringen enligt uppfinningen sker i tvâ steg och det första av dessa är exemplifierat i fig l. Det innebär, att fartygets hastighet eller fart bringas att väsentligen överensstämma med ett förutbestämt börvärde på hastigheten.

Närmare bestämt åstadkommer det första steget att fartygets faktiska fart bringas in i ett önskat hastighetsintervall Vßör 3 Avsör. Inregleringen av fartygets hastighet till det önskade intervallet börjar med en avkänning av far- tygets faktiska hastighet. Om denna redan ligger inom nämnda intervall, sker en direkt övergång till det andra steget i förfarandet enligt uppfinningen, vilket andra steg i fig l är betecknat optimering. Om den faktiska hastigheten däremot ligger utanför det aktuella interval- let, utföres först en grov omställning genom utnyttjande av i en tabell uppställda erfarenhetsbaserade värdenå Således minskas/ökas maskineriets varvtal till ett enligt nämnda tabell mot hastighetens börvärde ungefär svarande värde X samt ökas respektive minskas prcpellerbladens stigning. Fartyget får därefter stabilisera sig i sin nya rörelsehastighet, t ex under 90 s, varefter fartygets fart uppmätes under en mätperiod på exempelvis 90 s.

Om det nu uppmätta hastighetsvärdet ligger inom det förutbestämda intervallet, sker en övergång till förfaran- dets andra steg, medan i annat fall varvtalet ökas/minskas med ett bestämt belopp, t ex l5 r/min per avvikelse om 1 knop mellan hastighetens ärväråe Och börvärfle. Denna 10 15 20 25 30 35 8102848-'2 3 varvtalsändring åtföljes av en minskning resp ökning av stigningen hos fartygspropellern. Det tidigare mätför- loppet upprepas därefter och sedan kontrolleras åter huruvida det senaste mätvärdet ligger inom det förut- bestämda intervallet. ändringarna upprepas till dess att detta blir fallet, såvida ej dessförinnan varvtalet avviker med mer än ett förutbestämt belOPPø t ex 15 :hun från det ursprungliga grovinställningsvärdet, i vilket fall larm ges.

När övergång har skett till det andra steget av regleringen enligt uppfinningen, ställes en flagga Avarv = 1. Därefter minskas varvtalet med ett förut- bestämt inkrement, t ex l r/min, och ökas propeller- stigningen med ett förutbestämt belopp. Efter det att fartyget har fått stabilisera sin rörelse under något lämpligt intervall, t ex 90 s, mätes fartygets hastig- het samt kontrolleras huruvida denna hastighet ligger inom ovannämnda intervall. Om den uppmätta hastigheten ligger utanför intervallet sker nu en återgång till det första stegets hastighetsinreglering, medan om hastig- heten ligger inom det aktuella intervallet flaggan Avarv sättes lika med 0 samt en kontroll göres av om bränsleförbrukningen har minskat genom den omedelbart föregående varvtalsminskningen. Om så är fallet, minskas varvtalet ytterligare och ökas stigningen åter samt mätes hastigheten ånyo för kontroll av om denna ligger inom nämnda hastighetsintervall. Om hastigheten ligger utanför intervallet (egentligen under), elimineras den föregående ändringen av varvtal och stigning genom mot- svarande ökning av varvtalet och minskning av stigningen, varefter varvtalet och stigningen låses. Om hastigheten däremot ligger inom intervallet, upprepas kontrollen av om bränsleförbrukningen har minskat genom den senaste ändringen av varvtal och stigning. Om så är fallet upp- repas det föregående förloppet antingen till dess att varvtal och stigning låses på i det föregående beskrivet sätt eller till dess att en bränsleförbrukningsökning konstateras. I det senare fallet sättes en andra flagga 8102848-2,, 10 15 20 25 30 35 4 Bvarv = l och ökas varvtalet med det tidigare utnyttjade varvtalsinkrementet, t ex l r/min. Därefter sker en ytterligare ökning av varvtalet med lämpligen samma inkrement samt en minskning av propellerstigningen, varefter hastigheten mätes med en fördröjning på exempel- vis 90 s och en kontroll göres av om det uppmätta hastig-i." hetsvärdet ligger inom ovannämnda hastighetsintervall.

Om så ej är fallet sker en återgång till förfarandets första steg med en förnyad hastighetsinreglering. Om det uppmätta hastighetsvärdet däremot ligger inom det aktuel- la hastighetsintervallet ges flaggan Bvarv värdet 0 samt kontrolleras huruvida bränsleförbrukningen genom den sista ökningen av varvtalet och minskningen av stigningen har ökat eller minskat. Om en minskning konstateras, ökas ånyo varvtalet och minskas stigningen samt upprepas mätförloppet och kontrollen av om den nu uppmätta hastig- heten ligger inom ifrågavarande hastighetsintervall. Om så ej är fallet kompenseras den senaste ändringen av varv- tal och stigning, varefter varvtalet och stigningen låses.

Om det uppmätta hastighetsvärdet däremot ligger inom ifrågavarande hastighetsintervall, utföres en förnyad kontroll av bränsleförbrukningen. Den beskrivna slingan genomgås ett upprepat antal gånger till dess att antingen det uppmätta hastighetsvärdet ligger utanför aktuellt ' hastighetsintervall eller till dess att en ökning av -bränsleförbrukningen konstateras, i vilket fall den senaste ändringen av framdrivningsmaskineriets varvtal och propellerstigningen elimineras genom en minskning av varvtalet och en ökning av stigningen, varefter dessa låses.

Det inses att genom ovan beskrivna förfarande en kombination av varvtal och stigning uppnås, vilken kom- bination ger lägst bränsleförbrukning i fartygsmaskineriet för hastigheter i det ifrâgakommande hastighetsintervallet.

Det kan i vissa fall vara önskvärt att hålla bränsleför- brukningen konstant på någon önskad nivå räknat per till- ryggalagd sträcka. Ett utförande av förfarandet enligt föreliggande uppfinning, vilket utförande uppfyller detta 10 15 20 25 81028lr8'2 5 önskemål, är visat i fig 3. I enlighet med vad som visas i fig 3 göres som första åtgärd en beräkning av lämpligt hastighetsvärde enligt formeln: ,â 0,5 _ _ bör V _ var Qäär där B står för bränsleförbrukningen per tillryggalagd sträcka. Som en andra åtgärd genomföres den i fig l be- skrivna hastighetsregleringen med utgångspunkt från det beräknade hastighetsvärdet. Därefter kontrolleras huruvida den faktiska bränsleförbrukningen ligger inom ett inter- vall, som innehåller det önskade börvärdet på bränsleför- brukningen, t ex Bbör 3 1%. Om så är fallet sker en opti- mering av bränsleförbrukningen genom utförande av regle- ringen enligt schemat i fig 2. Om bränsleförbrukningen däremot ligger utanför ifrågavarande intervall utföres en ny beräkning enligt ovanstående formel av lämpligt hastighetsvärde, varefter förloppet upprepas till dess att varvtal och stigning låses enligt schemat i fig 2.

Av den i fig 4 visade kurvskalan framgår att den utvecklade effekten för upprätthållande av en viss hastig- het är varvtals- och stigningsberoende. Genom det ovan beskrivna maskinella förfarandet säkerställas dock att den lägsta möjliga bränsleförbrukningen för en viss önskad hastighet uppnås. Någon motsvarande manuell reglering med hjälp av instrument för fart, bränsleförbrukning, stig- ning och varvtal är ej praktiskt möjlig, eftersom regle- ringen förutsätter ständig övervakning och passning, som endast låter sig utföras med automatiska medel.

Claims (4)

8102848-2 PATEENTKRAV
1. l.Förfarande för reglering av framdrivningsmaskine- riet i ett fartyg med ställbar propeller, k ä n n e - t e c k n a t därav, att förfarandet utföres under ut- nyttjande av detektorer (l, 2, 3) för fartygets fart, bränsleförbrukning och varvtal, en reglerutrustning (5) samt manöverdon (6, 7) för separat styrning av propellerstigning och varvtal, att fartygets hastighet medelst reglerutrustningen (5) och manöverdonen (6,7) först inregleras till ett värde inom ett förutbestämt intervall, som innehåller ett börvärde på hastigheten, genom ändring av fartygsmaskineriets varvtal och pro- r pellerns stigning, att bränsleförbrukningen mätes efter hastighetsinregleringen medelst fartdetektorn (1) och reglerutrustningen (5), samt att varvtalet och stig- ningen därefter medelst reglerutrustningen (5) och manöverdonen (6, 7) ändras under bibehållande av hastig- heten inom nämnda intervall till dess att en kombination av varvtal och stigning uppnås, vilken kombination ger lägst bränsleförbrukning i fartygsmaskineriet, genom att hastigheten mätes på samma sätt efter varje på hastighetsinregleringen följande ändring av varvtal och stigning för kontroll medelst reglerutrustningen av att hastigheten"fortfarande ligger inom intervallet och genom att bränsleförbrukningen efter varje sådan ändring på samma sätt mätes och medelst reglerutrust- rningen jämföres med närmast föregående mätning av * bränsleförbrukningen, om hastigheten efter ändringen låg inom intervallet. 7
2. 2. Förfarande enligt patentkravet l, k ä n n e - t e c k n a t därav, att medelst reglerutrustningen (5)och varvtalsmanöverdonet (7) ytterligare ändringar av varvtalet göres i samma riktning som den föregående, om denna innebar en minskning av bränsleförbrukningen, tills antingen en ökning av bränsleförbrukningen regi- streras eller hastigheten ligger utanför intervallet. 81028l§8'2 7
3. 3. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att den första ändringen av varvtalet efter hastighetsinregleringen är en varv- talssänkning.
4. 4. Förfarande enligt något av patentkraven 1-3, k ä n n e t e c k n a t därav, att hastighetens bör- värde väljes på grundval av ett önskat bränsleförbruk- ningsvärde, räknat per tillryggalagd sträcka, att efter hastighetsinregleringen en kontroll göres av om bränsle- förbrukningen ligger inom ett förutbestämt andra inter- vall, som innehåller det önskade bränsleförbruknings- värdet, samt att ett nytt börvärde beräknas för en ytterligare hastighetsinreglering, om bränsleförbruk- ningen efter hastighetsinregleringen ligger utanför det andra intervallet.