Аннотация

Противопоказания для посещения коллариума:

Абсолютным противопоказанием для облучения тела является заболевание туберкулезом. Специфическая активация обменных процессов в организме приводит в этом случае к резкому обострению заболевания. Вместе с тем, отмечается положительный эффект от облучения жестким ультрафиолетом крови пациентов. Заболевание глаз, которое может сделать глаза более чувствительными к фототоксичности яркого света; (в том числе, часто рецедивирующие конъюктивиты).
Прием дерматотоксичных лекарств (таких, как ламотриджин) или травяной экстракт (такой, как экстракт зверобоя), которые потенциально способны вызывать фотосенсибилизацию кожи.

Больные с порфирией не должны подвергаться фототерапии (во всяком случае, большинству её форм).

Больные тиреотоксикозом, а также больные, получающие некоторые лекарства, такие, как метотрексат или хлорокин, должны соблюдать особую осторожность при фототерапии, поскольку существует некоторая вероятность, что тиреотоксикоз или принимаемое лекарство могут вызвать лекарственную или эндокринно обусловленную (тиреотоксическую) порфирию.

Злокачественные и доброкачественные опухоли, тромбоз, беременные, лактационный период.

Македонов И.А.

Инженерно-технологическая академия ЮФУ

кафедра САУ

ИТА ЮФУ, Таганрог

Разработка и исследование гидропривода винто – рулевой колонки судна

Аннотация

В данной статье приведено исследование гидропривода винто – рулевой колонки судна. Рассмотрен принцип работы, а так же разработан алгоритм работы системы. Описываются применение датчиков угла поворота и датчика давления. Рассматривается регулятор расхода и гидрораспределитель, ПИ – регулятор и элемент сравнения. В заключении была приведена имитационная модель в среде Matlab Simulink, в так же проведены исследования ошибки по скорости и перерегулирования.

Ключевые слова: гидропривод, ВРК, винто – рулевая колонка, гидропривод судна.

Технические средства современных морских судов непрерывно совершенствуются. Одним из эффективных средств управления положением судна являются винто – рулевые колонки. Возникает необходимость разработки компактных гидроприводов и средств управления, позволяющих обеспечить точность поворота колонки при ограниченной угловой скорости.

Целью работы является рассмотрение принципа работы, а так же создание алгоритма гидропривода винто – рулевой колонки судна. Схема гидропривода ВРК указана на рисунке 1:

 

Рис.1 Схема гидропривода ВРК

Принцип работы схемы состоит в следующем: оператор задает входные величины, такие как, угол и угловая скорость . Текущие значения контролируются с помощью датчика угла поворота – импульсного энкодера. Энкодер формирует импульсы, а соединённое с ним счетное устройство позволяет считать импульсы и преобразовывать их в меру перемещения вала. По каналу 1 полученное значение угла α поступает на элемент сравнения. Элемент сравнения сравнивает текущий угол винто – рулевой колонки с заданным значением угла α и выводит дискретные сигналы 0 или 1. На основании этих результатов, подается соответствующий управляющий сигнал на гидрораспределитель. Далее гидрораспределитель смещает запорно – регулирующий элемент в левое, правое или остается в нейтральном положении. По каналу 2 полученное значение угловой скорости поступает на ПИ – регулятор. ПИ – регулятор поддерживает угловую скорость в заданных пределах, путем изменения расхода рабочей жидкости через регулятор расхода. Регулятор расхода поддерживает заданное значение расхода независимо от перепада давления в подводимом и отводимом потоках рабочей жидкости. Но при движении жидкости по трубопроводам гидропривода и через контрольно – регулирующую аппаратуру происходит потеря давления. И для этого необходимо в систему добавить датчик давления, при номинальном давлении в системе составляющей 0.63 – 1МПа, или 6.3 – 10 атм. Такие датчики позволяют преобразовывать избыточное давление в диапазоне рабочих температур – 40…+ 80 ⁰С. И в конце проделанной операции винто–рулевая колонка поворачивается на заданный угол.

Алгоритм работы данной схемы показан на рис.2:

 

Рис. 2 Алгоритм работы гидропривода ВРК судна

Описание алгоритма:

1. Начало программы.

2. Оператор задает значение угла и угловой скорости для винто–рулевой колонки.

3. Происходит опрос датчика давления и датчика углового положения винто–рулевой колонки.

4. На экран выводится заданные оператором значения: давление 6.3–10 атм. и угол 0⁰–360⁰ (вперед и реверс)

5. Выполняется условие №1: Если текущее давление в системе не достигло номинального значения давления, т.е. 6.3 – 10 атм., то производится по модулю вычитание текущего давления и заданного давления, для нахождения коэффициента δ, т.е. разности давлений. Если текущее давление превысило номинальное давление, переходим к условию 2.

6. Далее для достижения номинальной угловой скорости, которую можно получить путем сложения разности давлений рабочей жидкости, т.е. недостаточного давления, и текущего давления, и получив заданное давление в системе.

7. Выполняется условие №2: Если текущее давление в системе превысило номинальное значение давления, т.е. 6.3 – 10 атм., то производится по модулю вычитание текущего давления и заданного давления, для нахождения коэффициента δ, т.е. разности давлений. Если текущее давление равняется номинальному давлению, переходим к концу алгоритма.

8. Далее для достижения номинальной угловой скорости, которую можно получить путем вычитания текущего давления и разности давлений рабочей жидкости, т.е. избыточного давления, и получив заданное давление в системе. Переход в конец цикла.

9. Выполняется условие №3: Система определяет угол поворота винто –рулевой колонки путем вычисления заданного оператором угла и текущим углом винто – рулевой колонки. Если разность меньше, то поступает сигнал – 1 и винто – рулевая колонка поворачивается влево до заданного углового значения. Если разность больше ∆, то система переходит к условию 4.

10. Выполняется условие №4: Если разность вычисления заданного оператором угла и текущим углом винто – рулевой колонки больше, то поступает сигнал +1 и винто – рулевая колонка поворачивается вправо до заданного значения. Если разность равняется ∆, то система переходит к условию 5.

11. Выполняется условие №5: Если разность вычисления заданного оператором угла и текущим углом винто – рулевой колонки равна ∆, то поступает сигнал 0 и винто – рулевая колонка занимает нейтральное положение. Если текущее условие не выполняется, значит, была допущена ошибка при вводе данных, и происходит переход к условию 3, для повторной проверки.

12. Конец цикла, т.е. с двух каналов данные поступают на выход системы, и выводятся на экран оператора данные: Р тек, Р зад, ∆, тек, зад.

13. Программа завершает цикл.

 

С использованием данного алгоритма была разработана имитационная модель в среде MatLab Simulink.

 

 

Рис. 3.5 Модель гидропривода ВРК

 

Результаты исследования:

Параметры моделирования: об/мин, , помеха – синусоида с амплитудой 0.5 об/мин и частотой 2 рад/сек. Время 40 секунд.

 

 

Рис. 3.11 Моделирование угловой скорости ВРК с помехой (синусоида) и угловой скорости с использованием ПИ – регулятора .

 

 

Рис. 3.12 Моделирование угла поворота ВРК.

 

 

Рис. 3.8 Ошибка «»

 

В установившемся режиме ошибка не превышает 0,5%, перерегулирование отсутствует. Угол поворота составил 180.5°.

Вывод:

В ходе работы было приведено исследование гидропривода винто – рулевой колонки судна. Рассмотрен принцип работы, а так же разработан алгоритм системы. Рассмотрено применение датчиков угла поворота и давления, регулятора расхода и гидрораспределителя, ПИ – регулятора и элемента сравнения. В заключение была приведена имитационная модель в среде Matlab Simulink. Исследования показали, что было достигнуто минимальное значение перерегулирования и ошибки по скорости.

 

Литература

1. Проектирование и расчет гидропривода. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://edu.dvgups.ru/METDOC/GDTRAN/NTS/VAGON/PRIV

_VAG_MASH/METOD/MU_RASCHET/frame/2.htm