Masurarea cuplului mecanic la arborele motorului principal naval

Masurarea cuplului mecanic la arborele motorului principal naval

Introducere

Exploatarea eficienta a navelor maritime si prevenirea unor avarii grave impune supravegherea, masurarea si reglarea parametrilor motorului principal si a celorlalte agregate si instalatii de la bord. O importanta deosebita o prezinta cunoasterea permanenta a cuplului mecanic dezvoltat la arborele motorului principal naval.

Masurarea cuplului mecanic M se poate face pe baza unghiului de rasucire y care apare intre doua sectiuni transversale ale arborelui cand acesta transmite putere mecanica (y ~ M). In acest scop se dispun in cele doua sectiuni doua discuri S₁, S₂ care contin de-a lungul circumferintei inregistrarea magnetica a doua semnale sinusoidale sau dreptunghiulare de frecvente egale. Doua traductoare realizate cu microsenzori magnetici Hall plasate in imediata vecinatate a celor doua discuri permit in timpul rotirii arborelui obtinerea informatiei privind defazajul dintre cele doua semnale.

2. Schema bloc a instalatiei si descrierea functionarii instalatiei

Discurile cu inregistrarile magnetice (figura 13.27) sunt astfel pozitionate incat la rotirea libera a arborelui, cand nu se transmite putere meca-nica, semnalele furnizate de cele doua traductoare sunt riguros in faza. La cuplarea sarcinii, datorita torsionarii arborelui intre cele doua sectiuni S1 si S2 apare un unghi de rasucire y caruia ii corespunde un defazaj Dj intre cele doua semnale. Functionarea instalatiei poate fi urmarita cu ajutorul schemei bloc (figura 13.28) si a formelor de unda

prezentate in figura 13.29. Semnalele de la iesirile celor doua monostabile CBM₁ si CBM₂ sunt aplicate circuitelor de diferentiere CD₁, CD₂ care comanda bistabilul CBB. Impul-surile pozitive ale semnalului (b) trec bistabilul in starea 1 (sus), iar impulsurile pozitive ale semnalului (b^/) il readuc in starea 0 (jos). Astfel la iesirea bistabilului se obtine un semnal dreptunghiular (c) avand perioada T a inregistrarii magnetice si durata Dt~y. Acest semnal serveste la deschiderea circuitului poarta P. Intervalul de timp Dt se masoara numarand perioadele semnalului unui oscilator cu cuart cuprinse in acest interval. Numaratorului N i se aplica semnal atata timp cat poarta P este deschisa. Indicatiile numaratorului se modifica la fiecare impuls aplicat, deci intervalul de timp dintre doua stari va fi egal cu perioada semnalului aplicat si va reprezenta unitatea in care se exprima rezultatul masurarii.

3. Observatii

In cazul unor valori foarte mici ale unghiului de rasucire y, poate fi depasita capacitatea de rezolutie a bistabilului, situatie in care se pozitioneaza initial cele doua discuri astfel incat semnalele furnizate de traductoare la rotirea libera a arborelui sa fie in opozitie de faza.

Cele doua monostabile asigura fronturi abrupte impulsurilor de comanda ale bistabilului ceea ce reduce eroarea de nivel de declansare a acestuia.

Precizia masurarii depinde de eroarea relativa a numaratorului, eroarea de nivel de declansare a bistabilului si eroarea relativa a oscilatorului cu cuart.