Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_13737
.pdf
к угловому движению, не вызывая при этом никаких реакций со стороны такой регулировки, которые в
противном случае могли бы серьезно помешать правильному выполнению функций.
2
Регулирование, обеспечиваемое такими клапанами, является практически непрерывным, что соответствует
динамической непрерывности возмущающих воздействий, исходящих от волн, благодаря чему равенство
между действием волн и реакцией стабилизатора постоянно поддерживается. Благодаря непрерывности
регулирования, устройство электрической индукции, с помощью которого достигается управление
ускорением, может быть расположено в анодной цепи термоэлектронной лампы, управляемой высокоточным
прибором, реагирующим на угловую скорость отклонения. Устройство индукции может включать
трансформатор во вторичной обмотке разомкнутой цепи, от которого, согласно закону электромагнитной
индукции, индуцируется электродвижущая сила, которая практически пропорциональна скорости изменения
первичного анодного тока, и если последний сделан практически пропорциональным dO первой производной
по времени (т.е. d1t угловой скорости), то индуцированная во вторичной обмотке электродвижущая сила
практически пропорциональна второй производной по времени (tZs углового ускорения), что позволяет,
применяя его к сеткам термоэлектронных ламп для получения вышеупомянутого действия, которое реагирует
на саму причину 110 или источник возмущения. Эта дополнительная электродвижущая сила вызывает
регулирование стабилизирующего оборудования в ответ на угловое ускорение судна. Аналогичным образом,
при желании можно получить управляющие действия, реагирующие на еще более высокие производные по
времени.
4
Любая модификация управляющего воздействия для соответствия различным характеристикам разных судов
или, для одного и того же судна, для соответствия различным погодным условиям легко достигается путем
изменения коэффициентов, с которыми взаимодействует компонент.
Действия троллинга (реагирующие на 0, -do и) 4 368,281 входят в результирующий контроль.
Благодаря использованию термоэлектронных ламп с высоким эффективным омическим сопротивлением,
постоянная времени индуктивной цепи (например, поля генератора), в которую они вставлены, значительно
уменьшается, и, таким образом, обеспечиваемое управление имеет очень существенные задержки, что
крайне важно для рассматриваемой цели.
Наконец, в конструкции, предложенной в соответствии с изобретением, используется устройство,
реагирующее на угловую скорость, включающее два гироскопа, вращающихся в противоположных
направлениях и дифференциально соединенных таким образом, что реакция гироскопической системы на
крен является суммарной для обоих гироскопов, тогда как их реакция на тангаж и рыскание является
вычитаемой, что исключает возможность какого-либо мешающего влияния угловых скоростей, кроме скорости
крена, на работу стабилизирующего оборудования.
Другие важные особенности и цели данного изобретения станут очевидны из следующего описания,
сопровождаемого приведенными ниже чертежами, на которых:
На рисунке 1 показано общее расположение стабилизирующего оборудования, на рисунке 2 — деталь рисунка
1, на рисунке 3 — прибор управления маятником, на рисунке 4 — деталь рисунка 1, на рисунках 5 и 6 —
прибор управления угловой скоростью, на рисунке 7 — электрическая схема управления угловой скоростью,
на рисунке 8 — схемы управления угловым ускорением.
Рисунок 9 представляет собой модификацию стабилизирующего оборудования, показанного на рисунке 1, -i 5.
Рисунок 10 представляет собой модификацию схемы, показанной на рисунке 8, а рисунок 11 схематически
отображает работу схемы, показанной на рисунке 10.
На рисунке 1 показан подвижный груз 1 в виде металлического блока, способного катиться поперек судна по
направляющей 2 на колесах 3. Трос 4 (или несколько тросов) вызывает перемещение груза 1 под
воздействием давления, создаваемого в гидравлическом цилиндре двойного действия 5, поршневой шток
которого 7 поддерживает с обоих концов соответствующие блоки шкивов 6, установленные таким образом,
чтобы вместе с шкивами 10, закрепленными на судне с помощью кронштейнов 11, образовывать несколько
пар шкивов, один конец 8 которых закреплен на шпангоуте судна, а другой передний конец проходит через
дополнительные шкивы 9 и оттуда крепится к грузу, как показано на рисунке.
Известно, что показанная конструкция позволяет перемещать груз по судну при сравнительно коротком ходе
поршня в цилиндре 5. Цилиндр 5 соединен посредством трубок 12 с гидравлическим насосом переменной
напорности 13, приводимым в движение двигателем постоянной скорости 14 с маховиком 15 для
выравнивания воздействия переменной нагрузки 75 во время работы установки. Управляющий элемент
(иногда называемый плавающим кольцом) 16 насоса 13 управляется регулирующими средствами,
являющимися основным предметом данного изобретения. Известно, что при определенном угловом
положении управляющего элемента 16 насоса, обозначенном, например, углом α от его среднего положения,
показанного на рисунке 1, существует соответствующая определенная скорость напора насоса, а
следовательно, и определенная скорость поршня и перемещаемого груза.
Изменение направления вращения управляющего элемента 16 вокруг нулевой точки меняет направление
разгрузки на 90 градусов и, следовательно, направление движения груза.
Прорезной рычаг 17, вращающийся вокруг точки 18, входит в зацепление со штифтом 20, концентричным со
шкивом 6, как показано на рисунке. Перемещение штока поршня 7 обеспечивает соответствующие колебания
рычага 17 вокруг точки 18.
С помощью системы рычагов 21 и 19 большие перемещения штока поршня 7 обеспечивают соответствующие
пропорционально уменьшенные параллельные перемещения рычага 19 посредством шарнирного соединения
последнего в точке 22 с пазовым рычагом 17.
Рычаг 23 с точкой опоры 24 имеет противоположный конец, зафиксированный пружинами 105. Прорезной
рычаг 26 скользит в точке 27 к рычагу 19; нижний конец рычага 26 соединен с нижним концом рычага 23
посредством звена 28.
В точке 29 рычага 26 он соединен с рычагом 30, который в точке 31 соединен с плавающим рычагом 32.
Верхний конец 33 рычага 32 шарнирно установлен на гайке 34, способной перемещаться продольно вдоль
винта 35 во время вращения последнего. Вал 35 закреплен в приводном положении относительно
планетарной системы 36 эпициклических передач, показанной подробно на рисунке 4; конические шестерни
37, 38 и 20 свободно закреплены на валу 35 и закреплены на цилиндрических шестернях 39, 40
соответственно, зацепляясь с соответствующими цилиндрическими шестернями 41, 42 на валах двигателей
43, 44, снабженных цепными тормозами 45, 46; От тех же двигателей 125 через соответствующую зубчатую
передачу и валы 47, 48 (Рисунок 1) приводятся в действие валы 49, 50, управляющие устройствами слежения
на приборах 51 и 52, реагирующими на угол и угловую скорость вращения соответственно. Прибор 52
отклоняется от своего нормального вертикального положения, но от этого заранее заданного наклонного
положения. Это важно во всех случаях, когда необходимо компенсировать заданный крен или создать
искусственный крен, как в случае искусственного увеличения угла возвышения огня на военно-морских судах.
Прибор 52 представляет собой устройство для измерения угловой скорости, подробно показанное на рисунках
5 и 6. Он содержит 75 два гироскопа 71, 72, приводимые в движение в противоположных направлениях,
корпуса которых шарнирно установлены внутри рамы 73 вокруг двух параллельных осей A-A, B-B,
расположенных поперек. Четыре цилиндрических металлических 80 резервуара 74, 75, 76, 77, изготовленных
из металла, не подверженного воздействию ртути, закреплены на раме 73 с помощью изолирующей опоры 78.
Круглые основания резервуаров изготовлены из упругого материала, образующего 85 диафрагмы. При
необходимости могут быть добавлены центрирующие пружины для обеспечения горизонтального положения
гироскопа.
Резервуары полностью заполнены ртутью и имеют в верхней части по одной капиллярной стеклянной трубке
70, 80, 81 и 82 соответственно, сообщающейся с резервуаром, с отложением металла, не подверженного
воздействию ртути, образующим пленку с высоким сопротивлением. Известно, что пленки такого типа могут
иметь очень разные значения сопротивления на единицу своей длины, варьирующиеся от нескольких Ом до
нескольких мегаом в зависимости от толщины отложения; Они могут служить переменными резисторами при
изменении высоты ртутного столба. Соответствующие кронштейны 83, 84, 85 и 86 закреплены на
соответствующих корпусах гироскопов, как показано на рисунке, и имеют винты с накатанной головкой 87, 88,
89 и 90, каждый из которых имеет на концах кусок изоляционного материала 91, 92, 93 и 94, позволяющие
регулировать начальное давление, оказываемое гироскопами на резервуары. При заданной регулировке и
отсутствии угловой скорости вращения высота ртути в трубках 79, 80, 81 и 82 имеет определенное начальное
значение в середине трубки. Когда возникает угловая скорость вращения, одновременно возникают
гироскопические реакции, пропорциональные мгновенному значению этой угловой скорости. Таким образом,
одна пара резервуаров (например, 76, 77) сжимается, а другая пара (74) — нет. и 75) расширенный, что
вызывает подъем ртути в капиллярных трубках 125 81, 82 и падение ртути в трубках 79, 80 пропорционально
мгновенной угловой скорости вращения, и это используется для целей управления, показанных на рисунке 7
130. Постоянная разность потенциалов от a управляет возбуждением генератора 53, приводимого в движение
двигателем 54; якорь генератора 53 соединен с якорем двигателя 43 посредством кабеля 55, возбуждение
двигателя 43 постоянное (не показано); электрические цепи, относящиеся к управлению генератором 53 и
двигателем 43 с помощью прибора 52, объяснены в связи с рисунком 7.
Прибор 51, подробно показанный на рисунке 3, представляет собой указатель направления маятникового типа
с большим периодом колебаний. При необходимости он может содержать гироскопы (не показаны) для
увеличения периода колебаний.
Маятник 56 опирается на режущую кромку 57 с помощью рычага, закрепленного на подставке 58, в которой
установлен дугообразный сегмент 59, имеющий зубья червячного колеса на нижнем конце, с которым
зацепляется червяк 60, соединенный с валом двигателя 44. В верхней части сегмента 59 расположена дуга из
изоляционного материала 61 с двумя проводящими сегментами 62, 63, разделенными коротким дугообразным
зазором 64 изолятора, который может быть воздушным.
Маятник 56 имеет на своем нижнем конце блок из изоляционного материала 65, к которому с определенной
упругостью прикреплена вилка 66, поддерживающая металлическое колесо тележки 67.
Тележка 67 с двумя сегментами 62, 63 управляет известным способом реле 68, замыкая контакты 69 и 70
последующего двигателя 44, как показано на рисунке. Известное свойство такой системы заключается в том,
что зазор 64 всегда стремится достичь тележки 67, вокруг положения которой система слегка колеблется или
гудит. Когда судно кренится на определенный угол 0 вправо (например), маятник 4051 остается неподвижным
в пространстве, а сегмент 63 смещается на тот же угол 0 до тех пор, пока зазор 64 снова не достигнет
положения тележки 67. Когда это произойдет, двигатель 44 совершит число оборотов, пропорциональное
этому углу 0, как и шестерня 38, свободно установленная на валу 35.
Предположим, что другая шестерня 37 зафиксирована; в таком случае гайка 34 будет иметь смещение d O
вдоль винта 35, также пропорциональное мгновенному углу крена. Это последующее действие будет
продолжаться непрерывно на протяжении всего движения судна по качке.
Предоставив подходящие средства (не показаны) для наклона рамы прибора 51, показанного на рисунке 3,
вокруг продольной оси судна, я могу изменять положение навигационного прибора $O из вертикального,
невозмущенного положения в любое другое заранее определенное положение, обеспечивающее
определенный постоянный угол отклонения от прежнего (невозмущенного) положения. В этом случае
стабилизирующие средства, описанные в данном изобретении, будут стабилизировать судно. 368,281 368,281
литография 95 нанесена на трубки 79, 80, 81 и 82, как показано, а именно: положительный вывод соединен с
трубками 79 и 81, а отрицательный — с трубками 80 и 82.
Когда отсутствует угловая скорость вращения и, следовательно, разница давлений, создаваемая гироскопами
в резервуарах, потенциал резервуаров 76, 75, соединенных вместе, равен потенциалу резервуаров 74, 77,
соединенных электрически. Однако, если появляются гироскопические давления (обозначенные стрелками),
потенциал точки 96 поднимается выше, а потенциал точки 97 опускается ниже, сохраняя свое прежнее равное
значение. Резистор 98, подключенный к тому же источнику питания 95, имеет среднюю точку 99, соединенную
с общим отрицательным полюсом батареи (не показана), питающей нити накала двух трехэлектродных
силовых клапанов 100, 101, и та же точка 99, соединенная с отрицательным полюсом 102 пластины питания.
Точки 96, 97 на изолированных резервуарных системах соединены с сетками клапанов 100, 101.
Антенные цепи ламп соединены последовательно с дифференциально намотанными обмотками возбуждения
104 генератора 53, якорь которого 105 соединен с якорем 106 двигателя 43, и возбуждение которого (не
показано) является постоянным. Генератор 53 имеет еще одно дифференциальное поле.
107 Питание подается от резистора 108 через скользящий контакт 109, соединенный с отрицательным
выводом 102 источника питания, и перемещается валом 49 (рис. 1), механически соединенным с валом якоря
двигателя 43. При одинаковой высоте ртути в трубках 79, 80, 81 и 82 потенциалы захвата клапанов 100, 101
равны, и магнитодвижущие силы дифференциального расщепленного поля 104 компенсируют друг друга;
Если одновременно контакт 109 находится посередине резистора 108, магнитодвижущие силы -45
дифференциального поля 107 также компенсируют друг друга, и генератор 105 в этом случае не
возбуждается. Если из-за угловой скорости вращения гироскопические реакции деформируют объемы
резервуаров и вызывают изменение высоты ртути в трубках 79, 80, 81 и 83, как показано на рисунке,
потенциал точки 96 увеличивается, что увеличивает ток в анодной цепи клапана 100 (по аналогичной логике
видно, что анодный ток клапана 101 уменьшается). Это вызывает разбалансировку дифференциального поля
104 генератора и запускает якорь 106 двигателя 43, который совершает количество оборотов,
соответствующее смещению контакта 109, достаточное для возникновения разбалансировки поля. 107
компенсирует первоначальный дисбаланс поля 104.
На рисунке 8 показана схема, с помощью которой достигается управляющее воздействие, реагирующее на
угловое ускорение отклонения. На рисунке лампы 100, 101 и дифференциальное поле 104 70 повторяются с
рисунка 7. Последовательно с анодными цепями ламп 100, 101 вставлены первичные обмотки двух
трансформаторов 130, 131, вторичные обмотки которых соединены с одной стороны вместе и с 75 общим
отрицательным выводом батареи накала (не показана), нагревая нити накала ламп 132, 133. Сетки этих ламп
соединены с другими выводами вторичных обмоток трансформаторов 80, 130, 131 либо напрямую, либо через
подходящую систему усиления. Анодные цепи ламп 132, 133 соединены с дополнительным
дифференциальным полем 134, аналогичным полю 104. Когда анодные токи 85 ламп 100, 101 не изменяются,
и, следовательно, когда угловая скорость прокатки равна нулю или постоянна, токи клапанов 132, 133 равны,
и результирующий эффект дифференциального поля 134 также равен нулю. Когда угловая скорость прокатки
(-) изменяется, то есть когда существует угловое ускорение (-A), токи в первичных обмотках Q
трансформаторов 130, 131 изменяются пропорционально мгновенной угловой скорости прокатки, а
электродвижущие силы, индуцированные во вторичных обмотках указанных трансформаторов,
пропорциональны, в силу закона индукции, скорости изменения потока, то есть, ввиду вышеизложенного,
пропорциональны мгновенному угловому ускорению прокатки. По аналогии можно заключить, что
резистивный эффект дифференциального поля 134 также пропорционален мгновенному значению углового
ускорения прокатки. Ввиду системы слежения, обеспечиваемой дифференциальным полем 107 Это условие
эквивалентно дополнительному члену 110 p T в выражении для перемещения x движущегося груза.
Таким образом, видно, что заданным значениям мгновенной угловой скорости и ускорения качения
соответствует в конечном результате определенное число оборотов двигателя 43 от его нулевого значения.
Это условие непрерывно выполняется на протяжении всего движения и справедливо для мгновенных
значений угловой скорости и ускорения 120. Оно выполняется лучше, чем быстрее осуществляется
управление. Управление, обеспечиваемое трехэлектродными клапанами описанного типа, обеспечивает эти
преимущества непрерывности, а также быстроты. Последнее условие легко понять из того факта 368,281 7,
что постоянная времени индуктивной цепи, такой как поле 104, значительно уменьшается из-за высокого
омического сопротивления.
Что касается клапана, включенного последовательно с такой схемой, я хотел бы, чтобы было понятно, что
использование схем с термоэлектронными лампами и расположение описанных резервуаров
рассматривается мной как пример непрерывного, быстродействующего управления, а не в ограничивающем
смысле, поскольку любая другая схема управления, удовлетворяющая вышеуказанным условиям
непрерывности и отсутствия существенной задержки по времени, также подходит для этой цели.
Подводя итог вышеизложенному, можно констатировать, что описанная схема обладает следующими
свойствами:
a. К определенному значению мгновенного угла крена O соответствует пропорциональное число оборотов
двигателя 44 от его нулевого положения, когда угол O=0, т.е. когда судно находится в вертикальном
положении.
255 b. При определенных значениях мгновенной угловой скорости di и мгновенного углового ускорения dt 2
качения существует соответствующее пропорциональное число оборотов двигателя 43 от его нулевого
положения, когда как мгновенная угловая скорость качения -da, так и угловое ускорение качения dt 2 равны
нулю.
Таким образом, определенное мгновенное состояние движения I, d 20 \ \,-dt, dt 2/ представляется в данном
изобретении пропорциональным мгновенным смещением (d) гайки 34 из ее среднего положения типа d-d; O
+d O +<m O + + p Z, где коэффициент пропорциональности m' содержит коэффициенты передачи в системе,
управляемой прибором 51, коэффициент n' содержит константы дифференциальной системы 104, а
коэффициент p' содержит константы дифференциальной системы 134; некоторые из коэффициентов
системы, управляемой прибором 52, содержатся как в m'O, так и в p'. Линейная комбинация членов do и d + d
получается с помощью эпициклических механизмов 36.
Выбор значения коэффициента T 1 лучше всего определяется с учетом статистического равновесия; w X
=Whi, где W — водоизмещение судна:
Следовательно, a = Wnv. Регулирование угловой скорости и ускорения более важно с точки зрения
динамических условий и для целей регулировки.
Правильное значение коэффициентов n' и p' при перемещении груза под действием угловой скорости и
ускорения. Я могу 65 использовать либо изменение скорости генератора 53 путем изменения возбуждения
приводного двигателя 54, либо модифицировать анодные токи с помощью переменных резисторов, таких как
113, либо модифицировать термоэлектронное излучение 70 трехэлектродных трубок 100, 101, либо
использовать любые другие регулирующие средства в серии управляющих средств между гироскопами 71, 72
и якорем 106 двигателя 43. Эти регулировки 75 лучше всего производить во время испытаний, когда влияние
угловой скорости и ускорения на характеристики оборудования может быть непосредственно установлено.
Описав природу перемещения гайки 34 под влиянием угла, угловой скорости и углового ускорения качения,
необходимо теперь описать управление движущимся грузом 1, осуществляемое с помощью рычажной
системы, показанной на рис. 1. Цель этой рычажной системы — обеспечить последующее управление
движением груза, благодаря чему перемещение x груза становится пропорциональным перемещению x гайки
34.
Заданное смещение гайки 34, например, влево, вызывает открытие управляющего элемента 16
гидравлического насоса 13, поскольку точка 31 изначально зафиксирована, и, таким образом, начинается
соответствующее движение груза 95, например, вправо, контролируя мгновенный крен влево. В этой фазе
движения шток поршня перемещается влево, смещая также влево через рычаги 17, 19, 26, 100, 30 точку 31
плавающего рычага 32, что вызывает уменьшение углового момента этого рычага, а также уменьшает угол α
управляющего элемента 16, уменьшая скорость движения груза. При заданном начальном смещении гайки 34
движущийся груз будет перемещен на величину, необходимую для смещения точки 31 влево, чтобы вернуть
управляющий элемент 16 в его среднее положение, что, таким образом, останавливает груз. В
действительности начальное смещение груза вызывает уменьшение угловой скорости крена, что в своей
Вращение вызывает обратное вращение двигателя 43 115 и движение гайки 34 вправо.
Это движение гайки 34 вправо еще больше будет способствовать возвращению управляющего элемента 16 в
его нейтральное положение, когда разрядка насоса, а также движение груза 368281 прекратятся. Таким
образом, при определенном начальном смещении гайки 34 происходит соответствующее пропорциональное
смещение точки 31 и, следовательно, груза 1, достаточное для компенсации начального смещения гайки 34 и
прекращения разрядки насоса путем возвращения управляющего элемента в его среднее положение. Однако
может случиться так, что из-за чрезмерного вращения стабилизирующее оборудование окажется
недостаточным для его подавления.
Для решения этой аварийной ситуации предусмотрен рычаг 23, который шарнирно закреплен вокруг точки 24.
Рычаг 19 имеет два упора 110 и 111, способных обеспечить достаточно большой ход груза и, следовательно,
рычага 19 относительно рычага 23. Предполагая снова предыдущий пример, когда груз перемещается вправо,
а рычаги 17, 19 — влево, описанная выше аварийная ситуация возникнет, когда упор 111 повернет нижний
конец рычага 23 влево, помогая таким образом быстрее переместить точку 31 влево, чем это происходило бы
обычно, когда точка 112 неподвижна. Таким образом, рычаг 23 является аварийным средством, и его функция
заключается в остановке груза вблизи конца направляющей независимо от того, что угловое движение груза
не было преодолено, что проявляется в слишком значительном ходе подвижной гайки 34. Случай, когда рычаг
23 работает, представляет собой довольно ненормальную работу оборудования при очень сильной качке.
Случаи, когда рычаг 23 не работает, представляют собой Нормальная работа стабилизирующего
оборудования в пределах диапазона закалки валков.
Хочу, чтобы было понятно, что приведенное выше описание изобретения не следует толковать в
ограничивающем смысле, поскольку на практике для реализации изобретения может использоваться
большое разнообразие, казалось бы, различных форм стабилизирующих устройств. Так, например, вместо
неподвижного груза, перемещаемого тросами от стационарного гидравлического цилиндра, подвижный груз
может содержать гидравлический трансмиссионный узел, включающий электропривод, гидравлический насос
и гидравлический двигатель; в этом случае вес этого оборудования суммируется с весом закалки валков,
расположение рычагов может быть изменено, поскольку некоторые части, такие как управляющий элемент 16,
начинают двигаться вместе с грузом, а другие, такие как точка 20, становятся неподвижной точкой, — но это
изменение функций различных элементов очевидно и может быть легко рассчитано специалистами в данной
области техники по рисунку 1.
Вместо гидравлической трансмиссии можно использовать обычный электропривод. В качестве примера
подобная схема показана на рисунке 9. Подвижный груз 114 содержит в своей верхней части
электродвигатель 115, генератор 116, приводимый в движение с постоянной скоростью от двигателя 115, и
электродвигатель 117, работающий при переменном напряжении, подаваемом от генератора 116 и
приводящий в движение через соответствующий редуктор 118 вал 119, передающий мощность на два
барабана 120, 121, приводящие в действие тросы 122, 123, перемещающие груз поперек. В этом случае
питание двигателя 117 и возбуждения 124 генератора должно осуществляться либо гибкими проводниками,
либо контактами тележки, или подобным образом. На рисунке 9 я обозначаю контактами 125, 126,
устанавливающими соединение между обмоткой возбуждения генератора и шинами 127. 128, возбуждения,
напряжение 85 которого регулируется соответствующим контроллером 129 в ответ на управление углом,
угловой скоростью и угловым ускорением точно так же, как и раньше (т. е.
рычаг 32, подвижная гайка 34 и т. д.) 90 Хотя я описал систему стабилизации, в которой стабилизирующий
момент создается перемещением груза, я хотел бы, чтобы было понятно, что изобретение гораздо более
общее и 95 применимо к другим способам создания стабилизирующего момента. Например, движущиеся суда
(корабли, подводные лодки, дирижабли, самолеты и тому подобное) могут получать свой стабилизирующий
момент от лопаток (не показаны), которые соответствующим образом расположены и регулируются с левого и
правого бортов судна, и любое регулирование этих лопаток (либо путем их большего или меньшего наклона,
либо путем предоставления большей или меньшей поверхности среде, в которой движется судно) изменяет
величину и направление стабилизирующего момента; Принцип управления лопатками или любыми другими
элементами, создающими крутящий момент, остается тем же, но механизм, управляющий перемещением или
вращением лопаток, снова будет управляться подвижной гайкой 34, движение которой реагирует как на
позиционные (инструмент 51), так и на динамические (инструмент 52) элементы углового движения, которое
необходимо нейтрализовать, а фактическое перемещение лопаток осуществляется с помощью системы
рычагов, которая вводит механизм контроля, ограничивающий действие управления в зависимости от силы
преобладающего возмущения, проявляющегося величиной перемещения гайки 34.
Помимо возможности использования 125 различных стабилизирующих устройств, как описано выше, я хотел
бы, чтобы было понятно, что описанные средства управления следует рассматривать как иллюстративные, а
не в предельном смысле. Так, например, 130 = 1 368,281, например, увеличиваясь, и, следовательно, угловое
ускорение направлено в одном направлении, реле 135 остается замкнутым с одной стороны, что
обеспечивает определенное постоянное преобладание управления в одном направлении благодаря тому, что
закорочено только одно сопротивление, например, 138. Управление резко меняется, когда угловая скорость
(которой пропорциональны отклонения анодных токов ламп 100, 101) проходит через максимум и начинает
изменяться в противоположном направлении; В этом случае вместо резистора 138 закорочен резистор 139.
Таким образом, в то время как средства управления углом и угловой скоростью являются непрерывными,
средства, реагирующие на угловое ускорение, являются прерывистыми, и их действие (например,
соответствующее смещение компонента do подвижной гайки 34) вместо потенциального управления сетками
вакуумных ламп с помощью деформируемых резервуаров я могу использовать угольные батареи, или упругое
изменение воздушных зазоров магнитов, по которым протекает переменный ток, или любую другую схему, в
которой для данной механической силы существует соответствующее определенное значение тока или
электрического потенциала, или любую другую электрическую величину, которая может быть использована
для целей управления описанного типа.
Приведенное выше описание относится к непрерывно действующим средствам управления, достаточным для
нейтрализации возмущающего момента волн или других механических возмущений, которые также действуют
непрерывно. Таким образом, возмущение нейтрализуется в любой момент времени.
Однако в некоторых случаях, для упрощения, некоторые составные части системы управления могут быть
сконструированы таким образом, чтобы функционировать довольно прерывистым образом, без какого-либо
отступления от сущности и объема данного изобретения. Полученное таким образом регулирование, как
правило, представляется во времени прямоугольной кривой вместо непрерывной кривой (например,
синусоидальной формы). Известно, однако, что любая периодическая прерывистая кривая может быть
преобразована в ряд Фурье, основная гармоника которого, как правило, достаточно хорошо аппроксимирует
среднее непрерывное регулирование, создаваемое таким прерывистым управлением; во многих случаях для
практических целей достаточно такого приближения.
Хочу, чтобы было понятно, что хотя в следующих пунктах формулы изобретения я намереваюсь охватить в
первую очередь средства непрерывного управления, реагирующие на элементы углового движения (угол,
угловая скорость, угловое ускорение качения), которые являются непрерывными, я также намереваюсь
охватить средства прерывистого управления в смысле упомянутой выше основной гармоники.
На рисунке 10 представлена схема расположения, иллюстрирующая подобный пример; для большей
наглядности на рисунке 10 показаны только измененные элементы схемы, изображенной на рисунке 8.
Трехэлектродные электронно-разрядные трубки 132, 133, вместо того чтобы быть соединенными
последовательно с дифференциальным полем 134 генератора 53, соединены с двумя катушками
поляризованного реле 135, закороченными с помощью соответствующих металлических мостиков 136, 137,
причем два резистора 138, 139 включены последовательно с полем.
104 Как показано на рисунке 7, резисторы 138, 139 также обозначены на рисунке 7. Управление угловым
ускорением, обеспечиваемое трубками 132, 133, в этом случае является прерывистым. Фактически, пока
угловая скорость равна, ее можно представить во времени прямоугольной кривой I, показанной на рисунке 11.
Основная гармоника II этой прямоугольной кривой приблизительно эквивалентна угловому ускорению и может
быть заменена на последнее. Очевидно, что любая прерывистая схема того же общего типа (например, с
использованием реле, люфта и т.п.) может быть использована в вышеуказанном широком смысле, как указано
в прилагаемых пунктах формулы изобретения.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я 10
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_368282.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=368282&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB368282A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: 28 ноября 1980 г. № 35903/30.
Фотография слева: 28 сентября 1931 года.
Полностью принято: 29 февраля, 7932, ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Улучшения$ ini или относящиеся к организации S для достижения желаемых функциональных значений двух
или более величин.
Мы, Томас Дж. Л. Уоррен, проживающий по адресу: Бичвуд, Гаскейл Роуд, Алтринхэм, графство Честер,
подданный Великобритании, и компания ASSOCIATED ELECTRICAL INDU ST 1 IIS LIMITED, расположенная
по адресу: Кроунл Хаус, Алдвилл, город Вестминстер, британская компания, настоящим заявляем, что данное
изобретение имеет следующий характер:
0 Данное изобретение относится к устройствам, автоматически сохраняющим или обеспечивающим
поддержание желаемой функциональной зависимости между величинами двух или более величин, например,
между величинами расхода воздуха и расхода пара в котельной установке, и основной целью изобретения
является создание усовершенствованного устройства указанного типа, которое по своей сути просто в
конструкции и надежно в эксплуатации.
Усовершенствованная конструкция согласно настоящему изобретению включает в себя пару резистивных
потенциометров, которые замыкают общий источник питания, а положения отводящих или подвижных
контактных элементов которых соответственно определяются величинами этих двух параметров, и
электрически управляемое центральное реле выключения, рабочий элемент или катушка которого соединены
между указанными отводящими элементами. Таким образом, реле срабатывает в соответствии с
изменениями в регулировке отводящего элемента одного или обоих указанных потенциометров, вызванными
изменением величины одной или обеих величин. Реле, благодаря своей работе, обеспечивает изменение
одной или обеих указанных величин с целью поддержания заданного функционального соотношения между
ними.
В некоторых случаях особенно желательно, чтобы установка была приспособлена для того, чтобы одна из
величин tc изменялась в зависимости от конкретной функции, которая, не обязательно, ограничивается
прямой пропорциональностью.
пропорциональность другой величины. Для этой цели, по меньшей мере, один из потенциометров
сопротивления может быть снабжен отводами 5 пмг, эффективные сопротивления между последовательными
отводами которых изменяются в желаемой мере в соответствии с функциональным законом, который должен
поддерживаться между двумя величинами в заданном диапазоне значений той величины, к которой относится
данный потенциометр.
Для удобства в каждое плечо одного или обоих потенциометров может быть включен переменный резистор,
благодаря чему срабатывание реле 60 может осуществляться в соответствии с различными выбранными
функциональными соотношениями между двумя величинами.
Изобретение особенно полезно, хотя и не исключительно, в применении к 65 автоматическому управлению
котельной установкой, где, например, желательно автоматически поддерживать желаемое соотношение
расхода воздуха и пара в одном или нескольких котлах в определенном диапазоне 70 изменения нагрузки или
расхода пара. Это соотношение не обязательно ограничивается простой прямой зависимостью, но может
иметь любой предопределенный характер и может время от времени изменяться по желанию для
соответствия 75 условиям и ограничениям, касающимся температуры, типа топлива и т. д.
В качестве примера одного из способов реализации изобретения, применяемого для автоматического
управления расходом воздуха и пара 80 котельной установки, расходомеры воздуха и пара предпочтительно
оснащены стрелками, которые зацепляются или могут быть приведены в зацепление по мере необходимости,
периодически или в определенные моменты времени, с помощью исполнительных механизмов 85,
предпочтительно электрически управляемых или приводимых в действие, с рядами электрических контактных
штифтов, расположенных вокруг соответствующих шкал прибора. Между последовательными контактными
штифтами на каждом резистивном блоке прибора соединены так, что, по сути, каждый прибор включает в
себя резистивный потенциометр, отводящий элемент которого образован стрелкой прибора и реагирует на
изменения величины 95, измеряемой прибором. Кольцевой сегмент установлен на внутренней поверхности
каждого прибора на пути 368,282 движения стрелки прибора. Этот сегмент обычно предназначен для
зацепления со стрелкой таким образом, чтобы зафиксировать ее в положении, при котором стрелка
зацепляется за один из вышеупомянутых контактных штифтов и может быть освобождена. предпочтительно
периодически, как в пункте b, действие соленоида способом, описанным ниже, с помощью указателя S4,
который может перемещаться по шкале прибора и контактировать со штифтами, чтобы показать новое
значение расхода воздуха или пара, измеренного прибором, i:
В таких условиях устанавливается электрическое реле с центральным положением "выкл", управляемое
электрическим током.
катушка, электрически соединяющая два указателя или отвода потенциометра с его контактами, или
выходной стороной.
подключены к аппаратам, регулирующим поток воздуха к котельной установке, либо напрямую, либо через
промежуточные контактные или контактные устройства, как описано ниже.
Внешние выводы потенциометра расхода пара соединены через соответствующие фиксированные резисторы
с парой источников постоянного тока. С другой стороны, внешние выводы потенциометра расхода воздуха
соединены через переменные резисторы с парой источников постоянного тока. Очевидно, что в зависимости
от того, сбалансирована ли таким образом сформированная мостовая схема или нет, указанный реле будет
либо неработоспособным, либо работоспособным для изменения расхода воздуха.
Если необходимо автоматически сохранять соотношение между расходом воздуха и расходом пара, как это
графически представлено определенной кривой, построенной в заданном диапазоне значений расхода пара,
потенциометр расхода пара может быть сконструирован с резисторными блоками между последовательными
контактными штырьками, имеющими одинаковое сопротивление. Однако резисторные блоки между
последовательными контактными штырьками на потенциометре расхода воздуха имеют соответствующую
градацию, так что для заданного положения указателя расхода пара относительно сопротивления
соответствующего потенциометра, указывающего на определенное значение расхода пара, будет
существовать соответствующее положение указателя расхода пара относительно сопротивления
соответствующего потенциометра, в которых реле будет неработоспособно и не сможет изменить расход
воздуха. Если указатель расхода воздуха не занимает такое соответствующее положение, реле будет
активировано, и, следовательно, расход воздуха будет изменяться до тех пор, пока не будет достигнуто
необходимое соответствие между расходом воздуха и расходом пара, после чего указатель расхода воздуха
займет правильное соответствующее положение, и реле будет Обезболивание. Путем изменения одного или
другого из переменных резисторов, включенных последовательно с потенциометром расхода воздуха,
аппарату будут придаваться различные значения, так что реле будет срабатывать, обеспечивая соотношение
между значениями расхода воздуха и расхода пара.
Графически будет следовать общему направлению 1 p a 70 y кривой, определяемой вышеупомянутой
градацией, но будет иметь различное нулевое отклонение на ней.
В котельной установке желательно поддерживать заданное значение расхода топлива и пропорциональное
соотношение между давлением пара и расходом пара. Таким образом, изобретение также предусматривает
управление давлением в топке как заданной функцией расхода пара, подобно тому, как это делается при
управлении расходом воздуха, как описано выше. В этом случае потенциометр расхода пара будет работать
совместно с потенциометром, который может быть образован индикатором давления или 85-метром,
соответствующим образом модифицированным для работы в качестве потенциометра описанным выше
способом, при этом релейное устройство удобно расположено для управления работой аппарата
принудительной тяги либо непосредственно, либо через промежуточный контактор, как описано ниже. Однако,
если в системе управления котельной установкой согласно изобретению желательно, чтобы Для поддержания
постоянного давления в печи 95°C потенциометр манометра может быть сконструирован таким образом,
чтобы взаимодействовать с парой резисторов фиксированного значения, которые заменяют потенциометр
расходомера пара в описанной выше схеме.
В многокотловой установке согласно изобретению эквивалентное устройство, описанное выше, может быть
использовано, в качестве альтернативы или дополнительно, для автоматического поддержания заданного
соотношения распределения нагрузки между двумя или более котлами или группами котлов. В этом
устройстве каждый котел снабжен парорасходом, модифицированным, как описано выше, для работы в
качестве резистивного потенциометра. Внешние клеммы потенциометров подключены к общей сети
электропитания, а соответствующие отводы, или указатели, подключены через рабочие элементы или
катушки соответствующих релейных устройств к общей шине или проводнику. При таком устройстве
сопротивления нескольких потенциометров могут быть выбраны таким образом, чтобы, когда количество
пара, подаваемого каждым котлом или группой котлов, было одинаковым, несколько реле находились в
неактивном состоянии, но когда поток пара для одного или другого из указанных котлов отличается от потока
пара для остальных котлов, реле, относящееся к этому котлу, или группы, будет соответствующим образом
управляться для изменения условий работы этого котла или группы, например, путем изменения количества
подаваемого к нему топлива. Если требуется, чтобы расход пара для какого-либо конкретного котла или
котлов всегда превышал расход пара для остальных котлов, предпочтительно для каждого из котлов, расход
пара которого должен превышать расход пара остальных котлов, устанавливается двойной реостат или пара
Соседние файлы в папке патенты