Mehaanika KT 3 D (0)

Kontrolltöö nr.3D.
1.Elastse tagasisidega kaudtoimega kõigerežiimse pöörlemissageduse regulaatori kinemaatiline skeem.
Kaudtoimega elastse tagasisidega regulaatoreid kasutatakse seal, kus on nõutud siirdeprotsessi kiire kulgemine ja staatilise vea puudumine.
1.seadesektor
11.kolvi alumine varras ;
2.seadevedru (kõigerežiimne vedru);
12. servomootor ;
3.tugilaager;
13.servomootori kolb ;
4.vihid;
14.reguleeritav tugi;
5.varras;
15.hoob;
6.telg;
16.katarakti silinder ;
7. siiber ;
17.katarakti drosselklapp ;
8. siibri hülss;
18.katarakti kolb;
9.drosselklapp;
19.tagasiside hoob;
10.küttelatt;
20.vedru:
Automaatsüsteemi tasakaaluolekus vihtidele 4 mõjuv tsentrifugaaljõud on vastavuses seadevedru 2 pingusega ja varras 5 (võrdlev element) on rangelt fikseeritud asendis. Regulaatori kõik elemendid on paigal, servomootori kolb on fikseeritud mingis asendis, vedrul 20 on 0 pingus, st ta ei ole ei kokkusurutud ega välja venitatud. Pöörlemissageduse muutumisel Pts suureneb, vihid paiskuvad laiali, varras 5 ja hoova 19 parem ots liiguvad üles. Hoova 19 vasak ots on esialgu liikumatu, kuna servomootori kolb 13, hoob 15 ja katarakti kolb 18 on fikseeritud. Hoova 19 parema otsa liikumisel üles hakkab üles liikuma ka juhtsiiber, avanevad kanalid ja surve all olev õli suunatakse servomootori kolvi peale. Kolvi alumine varras, mis on seotud küttelatiga liigub alla ja küttelatt – poole. Samal ajal kolvi ülemine vars liigub samuti alla ja hoob 15 pöördub ümber reguleeritava toe 14 päripäeva. Hoova vasakpoolne ots nihutab ülespoole katarakti silindrit 16. Kuna õli kataraktis ei ole kokkususrutav ja drossel 17 on vähe avatud, siis esialgu katarakti kolb liigub ka ülespoole surudes kokku vedru 20 ja liigutades ülespoole ka hoova 19 vasakpoolse otsa. See liikumine kutsub esile hoova 19 pöördumise päripäeva ümber telje 6. Hoova parem ots liigub alla ja koos sellega ka juhtsiiber, mis hakkab sulgema õlikanaleid, mille tagajärjel servomootori kolvi liikumiskiirus väheneb ja kui juhtsiiber sulgeb kanalid täielikult servomootori kolb, hoob 15, katarakti silinder ja kolb ning hoob 19 seiskuvad. Vedru 20 on sel ajal kokku surutud. Peale seda, kui küttelatt on nihutatud väiksemale etteandele vihid langevad kokku liigutades varrast 5 allapoole. Samal ajal hakkab vedru 20 suruma allapoole hoova 19 vasakpoolset otsa ja katarakti kolbi 18. Katarakti kolvi liikumiskiirus on seda suurem, mida rohkem on avatud katarakti drosselklapp. Selle liikumise ajal on katarakti silinder liikumatu, sest servomootori kolb, tema ülemine vars ja hoob 15 on samuti liikumatud. Kui vihtide ja katarakti kolvi liikumiskiirused on valitud õigesti, siis hoova 19 parem ots on liikumatu ja siiber püsib neutraalses asendis. Reguleerimisprotsess on lõppenud, kui seadevedru pingus on vastavuses ainult vihtidele mõjuva tsentrifugaaljõuga, vedru 20 pingus on null ja juhtsiiber on neutraalses asendis (kanalid kõik suletud). Kui mingil põhjusel üks nendest tasakaalutingimustest pole täidetud toimub reguleerimisprotsess seni kuni need tingimused on täidetud, kuid iga järgnev reguleerimistsükkel on väiksemate hälvetega, st siirdeprotsess on sumbuv ja staatiline karakteristik on paralleelne abstsissteljega st. astaatiline. Regulaatorite seadistamine etteantud pöörlemissagedusele toimub seadistamissektori 1 abil, millega saab muuta seadevedru pingust.
Servomootori aega seadistatakse drosselklapi 9 abil.

2. Regulaatori Woodward UG-8 seadmine vajalikule pöörlemissagedusele.
Pöörlemissagedus, mida hoiab regulaator häälestatakse seadevedruga 25 .Vedru pinguse suurendamisel võrdlev element 21 liigub alla ja läbi ujuv hoova 31 nihutab siibri 39 allapoole. Servomootori silindri alumine pool ühendatakse õli survepoolega ja servomootori kolb 9 tõuseb ülespoole. Tema varras läbi ühenduskangi pöörab koormusvõlli 6 päripäeva ja küttelatt nihutatakse kütuse sissepritse suurenemise suunas. Pöörlemissagedus suureneb. Tasakaaluolek saabub uuesti siis, kui uuele, suuremale seadevedru pingusele vastab suurem pöörlemissagedus.
Kohalik pöörlemissageduse muutmine toimub käsirattaga 5 (ülemine parem käsiratas regulaatori esipaneelil). Selle pööramisel koonushammasrataste kaudu pööratakse hammasratas /mutrit 29, milline saab keermestatud vardalt pikiliikumise ja oma alumise otsaga toimides seadevedrule suurendab või vähendab selle pingust. Samaaegselt pannakse pöörlema ka hammasrataste plokk 4, mis näitab numbrilaual seadistuse seisu. Käsiratta üks täispööre vastab osuti liikumisele ühe jaotuse võrra. Sellel skaalal on 20 jaotust (parempoolne alumine skaala esipaneelil), mis ei vasta tegelikule arvulisele pöörlemissagedusele. Seetõttu on vaja käsitahhomeetriga määrata ja märkida skaalale käivitus- ja nominaalne pöörlemissagedus.
3. Kangtüüpi regulaatori Woodward UG-40 TL koormuse piiramisseade sõltuvalt ülelaadimisõhu survest.
Ülelaadimisõhu rõhk Pk suunatakse sülfooni 13, mille külge on jäigalt kinnitatud klapp 16. Klapp 16 tüürib õli väljavoolu diferentsiaalkolviga 18 servomootori parempoolsest õõnsusest. Klapi 16 ja kolvi 18 vahele on paigaldatud jäiga tagasiside rolli täitev vedru 17. Servomootori kolvi 18 liikumine põhjustab profiilse nuki 20 liikumise. Õli rõhuga P suunatakse läbi drosseli 12 servomootori õõnsusest servomootori silindri parempoolsesse ossa, kust see läbi avatud klapi 16 voolab välja õlivanni, kolb 18 on teatud .Juhul, kui Pk pole küllaldane seoses mootori vahetult peale mootori käivitumist nihkub klapp 16 paremale, surve kolvi 18 paremal pool kasvab ja see nihutatakse vasakule, vähendades vedru 17 pingust ja nihutades vasakule nukki 20. Igale ülelaadimisõhu rõhu väärtusele Pk vastab klapi 16, kolvi 18 ja nuki 20 teatud kindel asend.
Nuki 20 nihkumine vasakule toob kaasa vedru 19 jõul ripatsile 10 kinnitatud rulli 21 liikumise üles. Hoob 24 pöördub koos teljega 22 ja pilu S poldi 26 ja telje 25 vahel väheneb. Pilu kadumisel telg 25 ja hoob 23, pöördudes ümber telje 22 tõukuriga 6 pöörab väljalülitushooba 3 ümber toe 4 vastupäeva ja hoova parempoolne ots tõstab sõrme 5 kaudu üles varda 2 kaudu siibri 1 asetades selle keskmisse asendisse, mille puhul servomootori kolvi liikumine peatub. Regulaatori väljundvõll 7 vänt 8 ja ripats 9 seisavad paigal ja järelikult on kehtestunud antud ülelaadimisõhu rõhule vastav optimaalne kütuse sissepritse. Pk kasvamisel piirang järk-järgult väheneb ja mootori pöörded hakkavad suurenema. Ülelaadimisõhu rõhu väärtused, mille juures piirangud mõjuvad, reguleeritakse vedru 15 pingusega reguleerimiskruviga 14.

4. Regulaatori Woodward PGA elektromagneetiline kaitseseade.
Elektromagneetiline kaitseseade toimib siis, kui solenoidi mähis pingestatakse. PGA 12 puhul on toitepingeks alalisvool 48 või 24 volti. Seade lülitatakse regulaatori pöörlemissageduse seadeservomootori 19 õlisüsteemi ja juhtsiibri 29 vahele. Mootori ja regulaatori normaalse töö puhul solenoidi mähis on toiteta ja vedru surub kuulklapi vastu ülemist pesa. Ühe või mitme parameetri avariiväärtuse puhul saab elektromagnetilise kaitsseadme solenoidi mähis mootori kaitsesüsteemist toite, pooli südamik liigub tekkinud magnetvälja jõul alla, surub vardaga kuulklapile, avades selle.
Seadeservomootori kolvi 21 ülemine pool ühendatakse õlivanniga, vedru 20 survel liigub srvomootori kolb üles tõstes üles ka jõuservomootori juhtsiibri 10 ühendades
sellega jõuservomootori kolvi alumise poole õlivanniga, mootor seiskub sõltumata seadeservomootori 19 juhtsiibri 29 asendist. Toite kadumisel poolilt vedru sulgeb kuulklapi ja seadeservomootor on uuesti töökorras.

5. Regulaatori Woodward PGA kütuse sissepritse piiranguseade vastavalt ülelaadimisõhu rõhule.
Mootori koormuse või pöörlemissageduse kasvule kaasneb kütuse etteande suurenemine. Turbokompressori pöörete suurenemine, ja seega ka ülelaadimisõhu rõhu suurenemine, jääb mootori pöörlemissagedusest maha. Seetõttu uus, suurenenud küttekogus pole teatud aja jooksul tagatud normaalseks põlemiseks vajaliku koguse õhuga.
Piiranguseade on hüdrauliline õhurõhu sülfoonandur, mis ühendatud nookuri 58 ja hoova 54 abil jõuservomootori kolvi varrega. Ülelaadimisõhk antakse vedruga sülfooni 51, mille põhi toimib klapile 59. Regulaatori survepoolest tuleb õli läbi filtri ja tagasilöögiklapi (joonisel pole näidatud) kolvi 48 peale, mille külge on kinnitatud reguleeritav nukk 47. Samaaegselt läbi drosselseadme 53 sattub õli ka kolvi 48 alla. Klapp 59 on pidevalt juhitav ja tagab pideva õli läbivoolu andurist. Drosselseade tagab teatud rõhulangu kolvi alumise ja ülemise poolte vahel, mis toimib kolvile 48
ja surub kokku vedru 49, milline tasakaalustab sülfooni poolt klapile 59 rakendatava jõu. Ülelaadimisõhu rõhu vähenemine vähendab sülfooni poolt rakendatavat jõudu ja klapp 59
laskub allapoole vedru 49 jõul vähendades seega õli läbivoolu andurist. Surve kolvi 48 all tõuseb, kolb surutakse üles ja koos temaga ka nukk 47. Ülelaadimisõhu rõhu suurenemisel toimub vastupidine protsess ja kolb koos nukiga liigub alla. Seega anduri kolvi 48 asend ja ka profiilse nuki 47 asend määratakse üheselt ülelaadimisõhu rõhuga. Omakorda ühendushoova 54 asend määratakse üheltpoolt anduri nukiga 47 (st ülelaadimisõhu rõhuga) ja teiselt poolt jõuservomootori varre asendiga st kütuse sissepritse kogusega mootorisse. Profiilse nuki 47 asend määrab maksimaalselt võimaliku kütuse etteande. Etteantud pöörlemissageduse suurendamisel jõuservomootori juhtsiiber 10 liigub alla ja servomootori kolb 15 liigub ülespoole suurendades kütuse sissepritset mootorisse. Hoova 54 parempoolne ots saab vabalt tõusta ülespoole seni, kuni sissepritsitav kütus tagatakse põlemiseks vajaliku õhukogusega. Juhul, kui kütust antakse rohkem, ühendushoob 54 toetub piirdekruvile 55 ja tõstes üles hoova L vasaku otsa, tõstab juhtsiibri 10 keskmisse asendisse ja jõuservomootori kolb 15 peatub, piirates seega sissepritsitava kütuse kogust. Nüüd, kui turbokompressor kogub pöördeid ja ülelaadimisõhu rõhk tõuseb, siis anduri kolb 48 liigub koos nukiga 47 allapoole vabastades hoova 54 vasaku otsa juhtsiiber 10 saab laskuda allapoole ja suurendada kütuse sissepritset vastavalt turbokompressori poolt antavale õhukogusele. Tagasilöögiklapp tagab selle, et mootori seismise ajal jääb andurisse teatud kogus õli, mis tagab kiirema käivituse ja selle, et anduri kolb 48 ei oleks käivituse ajal alumises positsioonis. Süsteemi reguleerimiskruvid on profiilse nuki 47 kalde reguleerimiskruvi 47RK, ja reguleerimiskruvid 52 ja 55.

6. Õhuballooni automaatsed läbipuhumisklapid. Ehitus ja tööpõhimõte.
Õhuballoonide läbipuhumine teostatakse reeglina elektromagnetklappide abil (harva kasutatakse ka ujuktüüpi andureid) . Elektromagnetklappi juhib aegrelee , mis teatud, reguleeritava ajaperioodi järgi, annab toite elektrimagnetklapi solenoidile ja toimub läbipuhumine. Õhk ballooni läbipuhumismagistraalist juhitakse klapi korpuse 1 õõnsusesse A ja läbi võrkfiltri 14 ning drosseli 13 õõnsusesse B, milline on õõnsusest A eraldatud
membraaniga 2. El.toite puudumisel solenoidil on klapi jäiga tsentriga 11 taldrik 15 surutud vastu pesa vedrudega 3 ja õhurõhu jõuga, eraldades nii õõnsused A ja C. Toite andmisel solenoidile ankur 5 magnetvälja mõjul, ületades vedru 4 surve, tõuseb üles ja avab klapi 10. Õõnsusest B õhk läbi avanenud kanali 12 suunatakse õõnsusesse C. Kuna läbi drosseli 13 õhk tuleb aeglasemalt peale, kui läbi kanali 12 ära läheb, siis membraan 2 ületades vedrude 3 surve paindub läbi ja ühendab õõnsused A ja C. Läbipuhutava õhu läbimisel klapi kanaleid õõnsustes tekkiv õhurõhu vahe mõjudes membraanile hoiab klapi avatuna. Momendil , mil solenoid jääb uuesti toiteta ankur 5 surutakse vedruga 4 alla, klapp 10 sulges kanali 12. Rõhk õõnsuses B tõuseb ja vedru 3 sulgeb klapi 15. Sellisekonstruktsiooniga klapp on töökindel, väikeste gabariitidega ja ei nõua tööks palju energiat (klapp 10 toimib võimendina).
7. Katla veetaseme elektroodanduriga kaugkontrolliseade.
Vee taseme kaugkontrolliseade ELI koosneb viie elektroodiga andurist, võimendist ja näidikutest. Andur töötab konduktiivsusmeetodil ja mõõdab vee tasapinda otseselt. Võimendil on elektrooniline aeglustusseade (ca 5 s) ja kompenseerimisseade toitevoolu pinge kõikumise ja toitevee soolsuse muutusest tingitud hälvete elimineerimiseks, taseme näidik, signaallambid ja testimisnupud. Andur koosneb äärikust, mille sisse on paigaldatud elektroodid , kaitsetorust ja pritsmeplaadist. Elektroodid on metallist ja isoleeritud teflooniga. Andur monteeritakse katla trumlisse. Elektroodide pikkust saab teatud piires reguleerida ja seega mõõteseadet häälestada.
Vee taseme pideva reguleerimise seade koosneb kahe elektroodiga andurist võmendusplokist (regulaatorist) (analoogiline ülalkirjeldatuga), ja selle poolt elektriliste signaalidega juhitavast reguleerivast klapist Regulaator on püsirežiimis, kui vee tasapind on elektroodide vahel, tasapinna tõusmisel või langemisel regulaator aktiveerib klapi


8. Ankruseadmete automatiseerimine .
Kaasajal on paljudel uutel kõrge automatiseerimisastmega laevadel ankruseadmed automatiseeritud. Automatiseerimine võimaldab sillalt ankrut viirata ja kontrollida vettelastud ankruketi pikkust. Teatud juhtudel võimaldab see vältida ohtlikke olukordi seoses vajadusega kiirelt ankur hiivata, ka võimaldab see kergendada pootsmani tööd, sest puudub vajadus pidevaks valveks pakil.
Joonisel on toodud üks elektropneumohüdrauliline ankruseadme kaugjuhtimise
põhimõtteline skeem. Käigureziimis on ankrupeli trummel 11 pidurdatud pidurilindiga 12, mis surutakse kokku käsirattaga 8. Pidurilindi 12 üks ots koos mutriga 9 on jäigalt ühendatud ankrupeli korpusega, teine ots liikuva hüdraulilise silindriga 15. Õlirõhu puudumisel silinder surutakse vedruga kolvist eemale ja läbi keermestatud varda 10 tõmbab pidurilindi ümber trumli kokku. Trumli käsitsi pidurdamiseks pööratakse käsiratast 8 mille varras on ühendatud tigureduktoriga. Keermestatud varras pööreldes koos tigurattaga keeratakse mutri 9 sisse ja pidurilint 12 surutakse ümber trumli kokku. Süsteemi kaugjuhtimine võimaldab ankru viiramist avariikorras ja automatiseeritult. Esimese juhul vajutatakse KJP (kaugjuhtimispaneelil) avariijuhtimise nuppu ja ankruketti viiratakse senikaua, kui hoitakse näppu nupul. Teisel juhul vastava lülitiga KJP-l seadistatakse nõutav viiratav keti pikkus ja vajutatakse nupule "automaat". Viiratud keti pikkust kontrollitakse signaallambiga SL 1 ja näidiku N skaalaga . Lamp SL 1 süttib kui vajutada ükskõik millist nuppu ja kustub , kui kett on väljunud klüüsist 2m ulatuses. Seejärel süttib signaallamp SL 2 näidates, et ankur on vettelaskmiseks valmis. Signalisaatoriteks on mikrolülitid 13, millised lülitatakse reduktori R võllil oleva nukiga.
Reduktor R on kinemaatiliselt seotud ankrupeli võlliga. Näidik N on elektriliselt seotud selsüünanduriga SA, mille ankrut pööratakse samuti reduktori R võlliga. Automaatrežiimis viiratava ankruketi pikkust kontrollitakse selsüünanduriga, mille signaaliga ankrukett pidurdatakse. Pneumohüdrauliline süsteem töötab mõlema režiimi puhul ühtmoodi. Nupu "automaat" vajutamisel saab el.toite 24V elektripneumaatilise siibri 7 solenoid 6, siiber liigub alla ja ühendab juhtsiibri 3 õhu survemagistraaliga. Suruõhk balloonist rõhuga Psõ redutseeritakse redutsioonklapis rõhuni Pr, läbib õlieraldaja 4 ja antakse siibritesse 7 ja 3. Juhtõhk läbi siibri 7 surub kokku siibri 3 vedru ja avab tööõhu diferentsiaalsilindrisse 2. Silindri 2 kolb liigub alla ja õli survega Pg surutakse läbi tagasilöögi klapi 20 hüdrosilindrisse 15. Silinder liikudes alla vabastab lintpiduri ja ankru raskuse jõul paneb pöörlema trumli ja ankrukett viiratakse.
Ankruketi viiramise kiirus määratakse hüdraulilise jäiga negatiivse tagasiside mõjuga. Selle tagasiside anduriks on õli hammasratas pump 14, milline käitatakse ankrupeli trumlilt. Õli paisupaagist 1 pumbaga 14 survega Pp läbi tagasilöögiklapi 17 antakse hüdrosilindri 15 ülemisse poolde ja drosselisse 18. Trumli pöörete suurenemisel suureneb ka pumba tootlikus ja surve õlisüsteemis, mis koosmõjus vedruga hakkab hüdrosilindrit ülespoole suruma, kutsudes esile piduritrumli pidurdamise piirates seega ankruketi viiramise kiirust. Õli, mis surutakse hürosilindri alumisest poolest välja sulgeb tagasilöögiklapi 20 ja voolab läbi drosseli 21 tagasi diferentsiaalsilindri alumisse poolde. Trumli pidurduse sujuvust saab reguleerida drosseliga 21. Pidurdusjõudu ja ankruketi
viiramiskiirus määratakse üheselt rõhuga Pp, millist saab reguleerida drosseliga 18. Maksimaalset lubatud õlirõhku reguleerib kaitseklapp 16. Õli, mis surutakse tagasi hüdrosilindri ülemisest poolest puhastatakse mehaanilistest lisanditest filtris 19. Kui ankrukett on vees nõutud pikkusega, SA -lt saadud signaal lülitab solenoidist 6 toite välja, siibrid 3 ja 7 vedrude mõjul võtavad algasendi ja tööõhk läbi siibri 3 läheb atmosfääri. Õlirõhu ja vedru mõjul hüdrosilinder liigub lõpuni üles ja surub pidurilindi ümber trumli kinni, pidurdades ankruketi liikumise.Hüdrosilindri alumises pooles olnud õli surutakse läbi drosseli 21 diferentsiaalsilindri alla, see tõuseb üles lähteasendisse. Lekked kompenseeritakse paisupaagist läbi tagasilöögiklapi 22. Paisupaak tagab ka pumba 14 imipoolel pideva väikese surve. Hüdrosüsteem täidetakse spetsiaalse hüdraulikaõliga.