Установка для определения гидродинамических характеристик реверсивно-рулевых устройств водометных движителей

(»)996259

Соцналмстических

ИЗОВУЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.08.81 (21) 3332935/27-11 (51) М.К .

В 63 В. 9/00

G 01 М 10/00 с присоединением заявки №вЂ”

Гееудерстееееме кеметет (23) Приоритет—

СССР (53) УДК 629.1. .075 (088.8) Опубликовано 15.02.83. Бюллетень №6 пе делам «зееретееей н етхрмтий

Дата опубликования описания 25.02.83

В. М. Базелюк, Ф. Ф. Болотин, М. А. Мавлюдов

В. А. Семенов и О. В. Яковлева (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК- PEBEPCHBHO-РУЛЕВЫХ УСТРОЙСТВ

ВОДОМЕТНЫХ ДВИЖИТЕЛЕЙ

Изобретение относится к судостроению, в частности к устайовкам для определения гидродинамических характеристик реверсивно-рулевых устройств водометных движителей.

Известна установка для определения гидродинамических характеристик реверсивнорулевых устройств водометных движителей, содержащая подводящий водовод с моделью водометного движителя, связанный с моделью реверсивно-рулевого устройства, а также связанныЙ с последней силоизмерительный орган 111;

Недостатками известной установки являются малая точность и низкая достовер ность. измеряемых параметров в ходе од-ного эксперимента.

Цель изобретения — увеличение точности и достоверности измеряемых параметров в ходе одного эксперимента на установке.

Поставленная цель достигается тем, что установка для определения гидродинамических характеристик реверсивно-рулевых устройств водометных движителей, содержащая подводящий -водовод с моделью водометного движителя, связанный с мо2 делью реверсивно-рулевого устройства, а также связанный с последней силоизмери- тельный орган, она снабжена брызгоиепроницаемой камерой, одна из торцовых стенок которой выполнена с отверстием, через которое пропущен упомянутый водовод, а модель водометного движителя включает. рабочее колесо, приводной вал и сопло, при этом силоизмерительный орган выполнен в виде электромеханического двухкомпонеитного динамометра, на котором жестко зак>о реплен корпус модели реверсивно-рулевого устройства; соединенный с соплом модели движителя посредством фланцев с лабиринтным уплотнением, а корпус модели ре- версивно-рулевого устройства снабжен установленными на нем торсиометрами, жест-. ко связанными с баллерами рулей этой модели, и электродвигателями поворота рулей, кинематически связанными с торсиометрами.

20 Кроме того, брызгонепроницаемая камера содержит смотровые и осветительные окна и выполнена с проемом для сбрасываемой струи воды и со сточным отверстием в днище.

996259

В процессе проведения испытаний насосной установкой подается в водовод 1 вода, На фиг. схематически изображена установка для определения гидродинамических характеристик реверсивно-рулевых устройств водометных движителей; на фиг. 2— узел 1 на фиг. 1.

Установка состоит из водовода 1, сопла 2 и рабочего колеса 3 модели водометного движителя, вращающегося на валу 4 сп электродвиг пели lïå показан). Указанные части установки совместно с центробежным насосом (не показан) имитируют водометный движитель, т. е. являются его моделью. За соплом 2 на днище брызгонепроницаемой камеры 5 установлен электромеханический двухкомпонентный динамометр 6, которым измеряются горизонтальные силы Х и Y во время проведения испытаний на жестко закрепленной модели 7 реверсивно-рулевого устройства. Модель реверсивно-рулевого устройства, состоит из камеры 8, парных рулей 9 и канала заднего хода 10. Фланцы 11 и 12 модели реверсивнорулевого устройства и сопла водовода снабжены лабиринтным уплотнением 13, предотвращающим потерю расхода воды. При этом величина зазора в лабиринтном уплотнении превь|шает наибольший ход фланца

11 модели, вследствие чего исключается снятие соплом измеряемых гидродинамических сил. Баллеры 14 рулей модели реверсивнорулевого устройства (РРУ) жестко соедичены с торсиометрами 15, оснащенными электродвигателями (не показаны), которыми осуществляется дис-.анционная перекладка рулей с пульта управления (не показан).

Кроме того, торсиометрами 15 измеряются возникающие на рулях гидродинамические моменты. Торсиометры 15 имеют герметичное исполнение и могут работать в любом пространственном положении.

Имитируемая модель РРУ, динамометр, торсиометры и часть водовода с соплом размешены в брызгонепроницаемой камере 5, оборудованной "мотровыми 1б и осветительными окнами 17 для фото и киносъемок, выполненной с проемом 18 для сброса струи в водосборный канал (не показан) и сточным отверстием 19.

Измерение параметров потока и гидродинамических сил и моментов производится датчиками с частотным выходом (не показан) на восьми канальный регистратор.

Предлагаемая установка позволяет проводить систематические испытания моделей

РРУ в диапазоне натурных чисел Фруда, рассчитанных по скорости истечения воды из сопла водовода и диаметру его выходного сечения. Испытания моделей РРУ производятся на двух основных эксплуатационных режимах — - режиме управления (управление судном на переднем ходу) и режиме реверса (переход к реверсу и управление на заднем ходу) .

10 !

30 з5

4О

5G

55 истекающая из его сопла 2 с заданной скоростью, электродвигатель в свою очередь приводит во врашение рабочее колесо 3.

На режиме управления истекающая из сопла 2 водовода струя обтекает элементы РРУ и через проем 18 сброса попадает в водосборный канал. При заданных на пульте управления статических положений поворотйых элементов модели РРУ одновременно измеряются: продольная сила Х, поперечная сила У, моменты на баллерах поворотных рулей М и скорость истечения струи из сопла.

На режиме реверса рули 9 дистанционно устанавливаются под углом 90 к направлению потока, струя жидкости истекает из канала заднего хода модели РРУ и бьет в стенку брызгонепроницаемой камеры 5.

При этом в водосборный канал вода стекает через сточное отверстие 19, расположенное в днище камеры, при больших расходах часть воды проходит через сбросной проем

18. На режиме реверса измеряются, кроме тех же гидродинамических характеристик и параметров потока, что и на режиме управления, дополнительно давление в районе выходного сечения сопла водовода и скорость истечения из канала заднего хода модели РРУ.

При использовании предлагаемой установки измеряются гидродинамические силы, действующие на всю конструкцию модели

РРУ в целом.

Конструкция торсиометров позволяет проводить измерения характеристик конструктивных схем РРУ с любым положением баллеров поворотных рулей.

Наличие нескольких торсиометров обеспечиваег измерение нагрузок, сил одновременно на всех имеющихся в модели поворотных элементов.

Присутствие рабочего колеса водометного движителя обеспечивает возможность исследовать влияние РРУ на гидродинамические характеристики водометного движителя.

Параметры ус-.ановки дают возможность испытывать модели РРУ при натурных числах Фруда и в зоне автомодельности чисел

Рейнольдса, чем обеспечивается достоверность измеряемых величин.

Таким ооразом, предлагаемая установка позволяет с повышенной достоверностью и то.ностью определять в ходе одного эксперимента гидродинамические характеристики РРУ водометных движителей с выбросом струи в атмосферу, необходимые при проектировании движительно-рулевых комплексов (для расчета прочности, определения мощности приводов, расче а управляемости судна и т. д.).

996259

Формула изобретения

Составитель В. Старых

Редактор H. Кнштулинец Техред И. Верес Корректор Е. Рошко

Заказ 818/28 Тираж 458 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Фнлнал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Установка для определения гидродинамических характеристик реверсивно-рулевых устройств водометных движителей, содержащая подводящий водовод с моделью водометного движителя, связанный с моделью реверсивно-рулевого устройства, а также связанный с последней силоизмерительный орган, отличающаяся тем, что, с целью увеличения точности и достоверности измеряемых параметров в ходе одного эксперимента, она снабжена брызгонепроницаемой камерой, одна из торцовых стенок которой выполнена с отверстием, через которое пропущен упомянутый водовод, а модель водометного движителя включает рабочее колесо, приводной вал и сопло, при этом силоизмерительный орган выполнен в виде электромеханического двухкомпонентного динамометра, на котором жестко зак6 реплен корпус модели реверсивно-рулевого устройства, соединенный с соплом моделидвижителя посредством фланцев с лабиринтным уплотнением, а корпус модели реверсивно-рулевого устройства снабжен установленными на нем торсиометрами, жестко связанными с баллерами рулей этой модели, и электродвигателями поворота рулей, кинематически связанными с торсиометрами.

2. Установка по п. I, отличающаяся тем, 10 что брызгопепроНицаемая камера содержит смотровые и осветительные окна и выполнена с проемом для сбрасываемой струи воды и со сточным отверстием в днище.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. У Сю Хэна. Экспериментально-теоретическое исследование управляемости водометных судов. Диссертация. Л., 1959, МРФ РСФСР, ЛИВГ, с. 49 — 51 (прототип).