Как действует воздушный успокоитель кратко

Обновлено: 06.07.2024

Бортовая качка ставит под угрозу остойчивость судна или, по меньшей мере, оказывает на нее нежелательное воздействие. Кроме того, бортовая качка отрицательно влияет на самочувствие людей на борту из-за ускорений, действующих в вертикальном направлении и непрерывно изменяющихся по величине. Форма корпуса судна обеспечивает достаточную остойчивость судна при нормальной нагрузке и предотвращает возникновение сильной бортовой и килевой качки. Воздействовать на остойчивость судна можно в общем только за счет соответствующего распределения груза по высоте судна. Поэтому наиболее эффективным и простым методом предотвращения нежелательной бортовой качки является рациональное размещение грузов: при высоком размещении остойчивость уменьшается, при низком размещении грузов с высокой удельной массой остойчивость увеличивается. Незначительных улучшений можно добиться за счет заполнения и опорожнения балластных цистерн и путем перекачивания топлива. На килевую качку расположение грузов оказывает лишь незначительное влияние.

Скуловой киль

1 — скуловой киль; 2 — усиление; 3 — бортовая качка; 4 — сопротивление демпфирования скуловых килей.

Для механического демпфирования бортовой качки применяют различные стабилизирующие средства и установки. Они позволяют уменьшить бортовую качку, однако полного ее устранения добиться невозможно. Поэтому эти установки и называются демпфирующими установками или средствами. К наиболее простым средствам демпфирования бортовой качки морских судов относятся скуловые (боковые) кили. Они помещаются с внешней стороны корпуса судна перпендикулярно к скуловому поясу наружной обшивки. Скуловые кили располагаются в средней части судна и занимают от 1/3 до 3/4 его длины. Ширина килей рассчитана таким образом, что их наружная кромка находится над основной линией и в пределах наибольшей ширины судна, поэтому кили не повреждаются при швартовке судна к причалу или при соприкосновении с грунтом. Их ширина составляет от 0,3 до 1 м в зависимости от размеров судна. Для того чтобы скуловые кили не вызывали значительного повышения сопротивления движению судна, их форма от начала до самой оконечности судна соответствует линиям тока воды на наружной обшивке, которые приблизительно соответствуют форме скуловой рыбины. Скуловые кили позволяют уменьшить амплитуду колебаний бортовой качки — угла крена — собственных колебаний судна, однако на вынужденные колебания они не имеют влияния. Период (длительность колебаний) качки при больших амплитудах существенно увеличивается по сравнению с периодом при малых амплитудах, за счет чего соответственно уменьшаются нежелательные ускорения. У судна на ходу влияние скуловых килей, которые в данном случае следует рассматривать также как подводные несущие поверхности, будет намного больше, чем у судна, находящегося в состоянии покоя.

Успокоительные цистерны

1 — успокоительные цистерны; 2 — воздушный вентиль; 3 — соединительный воздушный канал; 4 — бортовые диптанки; 5 — переливной канал; б — бортовая качка судна; 7 — вода в цистерне

Судовой гироскоп

1 — момент М гироскопа; 2 — кренящий момент М; 3 — пара сил в качающемся рамочном подшипнике; 4 — ось вращения гироскопа; 5 — прецессия; б — тормозной момент качающегося рамочного подшипника; 7 — направление поворота гироскопа (угловая скорость); 8 — скорость процессии.

Для демпфирования бортовой качки применяют успокоительные цистерны, встраиваемые в корпус судна. Принцип их действия основан на том, что бортовая качка демпфируется собственными колебаниями массы жидкости на борту. Разработанные Фрамом успокоительные цистерны состоят из двух бортовых диптанков, которые внизу (в днище корабля) через переливной канал переходят в U-образную цистерну. Наверху обе цистерны через воздушный соединительный канал соединены с воздушным вентилем. Цистерны до определенной высоты заполнены водой или топливом. При бортовой качке судна жидкость движется по переливному каналу туда и обратно, а именно так, что за счет воздушной прослойки, регулируемой вентилем в воздушном канале, имеет смещение по фазе в пределах 90°, т. е. противодействует бортовой качке судна. Принцип действия различных успокоительных цистерн Фрама одинаков. Наибольшее демпфирующее действие таких цистерн на бортовую качку составляет около 50%, т. е. бортовая качка судна с успокоительными цистернами уменьшается в два раза. Вследствие стабилизации судна на волнении уменьшается его стремление встать перпендикулярно к склону волны. Но тогда уменьшается и стабилизирующий момент воды в цистернах (т. е. необходима активизация системы), поэтому в успокоительные цистерны встраивают насосы с гироскопическим управлением. Принцип действия гироскопа как успокоительного демпфирующего средства основан на том, что у вращающегося гироскопа с моментом инерции масс Jp (который зависит от его массы и расположения относительно оси вращения) и угловой скоростью ω=2πn (n — частота вращения гироскопа в единицу времени) при приложенном моменте М ось гироскопа отклоняется перпендикулярно к плоскости момента с угловой скоростью ωp называемой скоростью прецессии. С другой стороны, гироскоп противодействует изменению направления своей оси моментом. Если воспрепятствовать его прецессии, то этот момент не возникнет. Для достижения демпфирующего влияния гироскоп располагают таким образом, чтобы он мог колебаться перпендикулярно бортовой качке, т. е. в продольной плоскости судна. Бортовая качка судна демпфируется только тогда, когда колебания прецессии гироскопа демпфируются тормозами, встроенными в самоустанавливающиеся рамочные подшипники, в противном случае происходило бы лишь увеличение периода качки. Период колебаний гироскопа при разности по фазе 90° только незначительно отклоняется от периода колебаний судна. Благодаря соответствующему управлению гироскоп постоянно противодействует бортовой качке судна и существенно демпфирует углы крена. Общая масса подобных гироскопических установок составляет около 1,5% массы судна. Для приведения их в действие необходима специальная электростанция. Продолжительность разбега гироскопа до достижения рабочей частоты вращения составляет примерно 1,5 ч. По этой причине лишь некоторые суда снабжаются такими большими гироскопами для демпфирования бортовой качки. И напротив, небольшие гироскопы благодаря их физическим свойствам и чувствительности применяются в качестве регулирующих гироскопов для управления насосами активных успокоительных цистерн и гидродинамических стабилизаторов.

Новейшие разработки устройств снижения бортовой качки после гироскопически управляемых успокоительных цистерн привели к появлению гидродинамических стабилизаторов. Рули таких стабилизаторов расположены с внешней стороны корпуса судна на поверхности скулы. Для того, чтобы при причаливании судна к швартовной стенке не повредить рули, а также при спокойном море, когда рули не нужны, их с помощью гидравлических машин втягивают или убирают в корпус судна, в так называемые ниши для рулей. Их существенное отличие от бортовых килей заключается в управлении их колебательными движениями на основании правила гироскопа. Во время хода судна рули создают пару сил — вращающий момент, противодействующий бортовой качке судна. Если, например, судно кренится на правый борт, то передняя кромка руля этого же борта поворачивается вверх. Вода, обтекающая корпус, давит вверх на руль. Одновременно руль левого борта поворачивается вниз и протекающая вода создает с этого борта давление вниз. Под воздействием этих сил положение движущегося судна выравнивается; на судно, находящееся в состоянии покоя, рули, разумеется, не оказывают никакого влияния. Регулирующий гироскоп для управления приводом рулей работает так быстро и эффективно, что переход рулей из одного крайнего положения в другое осуществляется в зависимости от необходимости за 1—2 с, поэтому бортовая качка демпфируется уже в самом начале. Гидродинамические активные рули демпфируют бортовую качку судна на 90%. Увеличение сопротивления за счет рулей незначительно и компенсируется меньшим сопротивлением движению судна при малой бортовой качке.

Активные боковые рули

1 — втягивающиеся рули; 2 — заваливающиеся рули; 3 — силы, действующие на рули; 4 — направление хода судна, 5 — направление бортовой качки 6 — вращающий момент рулей.

Воздушный успокоитель состоит из камеры и находящейся внутри нее пластины, скрепленной с подвижной частью. При колебаниях подвижной части в камере создается разность давлений по обе стороны пластины. Эта разность давлений препятствует свободному перемещению подвижной части и вызывает ее успокоение. [1]

Воздушный успокоитель представляет собой небольшой поршень 1 ( рис. 45 а), скрепленный с подвижной частью и перемещающаяся внутри нолой изогнутой камеры 2, закрытой с одного конца. Пря дчпжзяпп подвижной части поршень перемещается вдоль камеры. При его движении в направлении закрытого конца воздух в камере сжимается и оказывает сопротивление поршню. При обратном его ходе воздух разрежается, что также препятствует перемещению поршня. Давление выравнивается вследствие пэрзтока воздуха через кольцевой зазор между поршнем и стенками камеры. [2]

Воздушные успокоители наиболее просты по конструкции и находят широкое применение в электроизмерительных, авиационных и других приборах, когда не требуются большие коэффициенты успокоения. Эффект успокоения достигается благодаря трению о воздух либо всей подвижной системы, либо подвижной части успокоителя. [4]

Воздушный успокоитель , состоящий из маленького цилиндра и легкого поршня, ускоряет процесс успокоения подвижной системы прибора. [6]

Воздушные успокоители просты по устройству и недороги в изготовлении. Коэффициент успокоения почти не зависит от изменения температуры. Однако они дают небольшое тормозящее усилие. Применяются в тех случаях, когда условия эксплуатации прибора не допускают применения жидкостных успокоителей или когда трудно обеспечить герметичность последних. [7]

Воздушные успокоители делаются двух типов: поршневые и крыльча-тые. На оси подвижной части укрепляется прямоугольное алюминиевое крылышко или круглый поршенек, которые могут свободно двигаться внутри особой камеры соответствующего сечения. Размеры крылышка или поршенька и камеры делаются такими, чтобы между ребрами их и стенками камеры оставался зазор 0 3 - 0 5 мм. [9]

Воздушный успокоитель состоит из подвижного цилиндра, прикрепленного к коромыслу, и неподвижного цилиндра, прикрепленного к станине. В отдельных конструкциях неподвижный цилиндр имеет внутренний стакан. При колебаниях коромысла в зазорах между стенами цилиндров возникает воздушное трение, тормозящее коромысло. [10]

Воздушные успокоители используются редко и только в тех случаях, когда не допускается жидкостное успокоение или из-за конструктивных особенностей, или из-за их зависимости от температуры окружающей среды. Из-за малой вязкости воздуха обычные воздушные успокоители не могут создавать больших успокаивающих сил. Процесс успокоения во многом определяется величиной зазора между подвижной и неподвижной пластинами успокоителя или диаметром капилляра, скоростью и амплитудой движения успокоителя. Все это создает определенные трудности при расчете и конструировании воздушных успокоителей. [12]

Воздушный успокоитель состоит из камеры и находящегося внутри нее легкого ( обычно алюминиевого) крыла, жестко закрепленного на оси подвижной части. Между крылом и стенками камеры имеется зазор 0 1 - 0 02 мм. При вращении оси крыло перемещается внутри камеры, в которой ввиду малости зазора создается разность давлений. Это препятствует свободному перемещению подвижной части и вызывает ее успокоение. [13]

Воздушный успокоитель допускает регулирование периода затухания колебаний коромысла. [14]

Воздушный успокоитель ( см. рис. 57) состоит из закрытого цилиндра, внутри которого размещен легкий поршень, укрепленный на оси подвижной части прибора. Когда ось поворачивается, поршень перемещается в цилиндре; вследствие этого по одну сторону пвршня создается сжатие, а по другую - разрежение воздуха. [15]

Успокоителем называется устройство для уменьшения времени колебаний подвижной части, возникающих после включения прибора под нагрузку или после изменения значения измеряемой величины. В магнитоэлектрическом измерителе применяется магнитоиндукционное успокоение. Успокоителем служит каркас рамки.

Как действует воздушный успокоитель?

Принцип действия магнитоиндукционных успокоителей основан на взаимодействии вихревых токов, индуктируемых в подвижной части при ее движении в магнитном поле постоянных магнитов, с этим полем. … Принцип их действия прост: в невысыхающей жидкости перемещается крыло, укрепленное на подвижной части прибора.

Для чего предназначен успокоитель?

(Dämpfer) — приборы, служащие для замедления и уменьшения размахов магнитных стрелок и остановки их в различных физических приборах, в устройство которых эти стрелки входят как часть; У.

Для чего служит измерительный механизм?

Измерительный механизм — совокупность элементов средства измерений, которые обеспечивают необходимое перемещение указателя (стрелки, светового пятна и т. д.)

Что такое успокоитель?

Успокоитель — I м. Тот, кто успокаивает кого либо или что либо. II м. Приспособление для гашения колебаний подвижной части измерительного прибора.

Для чего служит магнитный успокоитель?

В магнитоэлектрическом измерителе применяется магнитоиндукционное успокоение. Успокоителем служит каркас рамки. При повороте рамки изменяется магнитный поток, пронизывающий каркас. Взаимодействие тока, индуктированного в каркасе, с магнитным полем создает тормозной момент, обеспечивающий успокоение.

Для чего нужен Рокринг?

Каков принцип действия магнитоэлектрического измерительного механизма?

Принцип работы электромагнитных измерительных механизмов основана на взаимодействии электромагнитного поля, созданного неподвижной катушкой, по обмотке которой протекает измеряемый ток, с ферромагнитным сердечником, укрепленными на оси.

Как работают измерительные приборы?

Короткозамыкатель — это воздушный выключатель, служащий для создания искусственного металлического короткого замыкания.

Автоматический воздушный выключатель (автомат) 495

Автоматический воздушный выключатель (автомат) 261*

Для печей большой мощности с частыми включениями и отключениями устанавливают защитный и оперативный выключатели, включаемые, как правило, последовательно. Защитный выключатель (обычно масляный) имеет большую разрывную способность при токах КЗ и предназначен для защиты подстанции, оперативный — для включений и отключений печи. Чаще всего это воздушный выключатель, допускающий большое число коммутаций, но обладающий небольшой электродинамиче-

Автоматический воздушный выключатель защищает стенд от коротких замыканий и перегрузок. Он включается в трехфазную сеть, удобен, надежен и выгодно отличается от предохранителей.

При схемах блока трансформатор —магистраль в начале магистрали обычно устанавливается коммутационный аппарат, чаще всего автоматический воздушный выключатель, но может устанавливаться разъединитель.

14.28. Для привода цехового портального крина металлургического завода установлен электродвигатель постоянного тока последовательного возбуждения типа Д-812 с паспортными данными РноМ = 66кВт, UHOM ==220 В,-яво„—- 565 об/мин. Электродвигатель работает в повторно-кратковременном режиме. Продолжительность рабочего периода 2,4 мин, продолжительность цикла 6 мин. Определить сечение питающего кабеля с поли хлорвиниловой изоляцией. Выбрать автоматический воздушный • выключатель и ток установки расцепи-теля,

Воздушный успокоитель ( 4.4, а) применяется, главным образом, в приборах старых разработок, имею-

Если центр тяжести подвижной части не лежит на оси вращения, то на показания прибора будет влиять момент сил тяжести, что может привести к появлению погрешности. Для исключения влияния момента этих сил подвижную часть уравновешивают с помощью грузиков-противовесов 9. Для устранения колебаний подвижной части применяют воздушные или магнитоиндукционные успокоители. На 9-2 показан воздушный успокоитель, состоящий из поршня 5, перемещающегося в закрытом с одной стороны цилиндре 4. Движение поршня, вызванное вращением оси 1, создает разность давлений воздуха. Перемещение воздуха через зазор между порш-

Воздушный успокоитель состоит из камеры и находящегося внутри нее легкого (обычно алюминиевого) крыла, жестко закрепленного на оси подвижной части. Между крылом и стенками камеры имеется зазор 0,1—0,02 мм. При вращении оси крыло перемещается внутри камеры, в которой ввиду малости зазора создается разность давлений. Это препятствует свободному перемещению подвижной части и вызывает ее успокоение.

Воздушный успокоитель представляет собой легкое алюминиевое крыло или поршенек, которые перемещаются в закрытой камере или цилиндре ( 2-8).

успокоители. На 9-2 показан воздушный успокоитель, состоящий из поршня 9, перемещающегося в закрытом с одной стороны цилиндре 10. Движение поршня, вызванное вращением оси /, создает разность давлений воздуха. Перемещение воздуха через зазор между поршнем и цилиндром вызывает торможение движения поршенька, , в результате чего колебания подвижной части быстро затухают.

14.5. Воздушный успокоитель без 14.6. Магнитоиндукционмый крышки: покоитель:

Хорошее успокоение в приборах достигается путем применения специальных устройств, называемых успокоителями. Наибольшее распространение получили воздушные и магнитоиндукционные успокоители. На 23 представлен воздушный успокоитель крыльчатого типа.

23. Воздушный успокоитель

26. Воздушный успокоитель:

Устройства для создания успокаивающего момента имеют разные принципы действия. Воздушный успокоитель ( 3.4, о) состоит из закрытой камеры /, внутри которой перемещается легкое алюминиевое крыло 2, закрепленное на оси подвижной части механизма 3. Успокаивающий момент возникает благодаря прохождения воздуха через узкий зазор между стенками камеры и крылом. Жидкостный успокоитель ( 3.4, б) основан на использовании специальной маловысыха-ющей кремнеорганической жидкости 3, находящейся в зазоре 0,1. . 0,15 мм между двумя дисками 1 я 2. Успокаивающий момент возникает при повороте одного диска относительно другого вследствие трения между различными слоями жидкости. Магнитоиндукционный успокоитель ( 3.5) основан на использовании вихревых токов в алю-

Читайте также: