Устройство управления приводом двигателя водометной установки экраноплан

«Устройство управления приводом двигателя водометной установки, экраноплан СДП -12» Выпускник: Руководитель: ст. гр. МЕХ 07 -1 д. т. н. профессор Гришин А. А. Суржик В. В.

Задачи проектирования Перечень обязательных к рассмотрению вопросов: n Рассчитать обеспечить основные геометрические устойчивость и параметры, самостабилизацию экраноплана схемы «утка» на основе патента № 2368522. n Рассчитать требуемую мощность водометной установки. n Выбрать соответствующие двигатель и водомет. n Спроектировать установкой. 2 систему управления водометной

Технические требования к проектируемому экраноплану Экраноплан СДП 12 должен соответствовать следующим требованиям: n Количество пассажирских мест 200 чел. n Дополнительный груз 10 т. n Масса топлива 20 т. n Взлетный вес 60 т. n Двигатели Д-436 х 2 шт. n Скорость крейсерская 400 км/ч. n Высота экрана 4 м. 3

Характеристики экраноплана СДП 12 № 1 Длина фюзеляжа. 2 Количество пассажиров 3 Взлетная масса m 4 водоизмещение B 5 Длина лодки экраноплана 6 Ширина фюзеляжа. 5, 41 м 7 Ширина лодки экраноплана. 5. 1 м 8 Удлинение фюзеляжа. 7, 24 9 Осадка экраноплана 10 Тяговооружённость 11 12 4 Характеристика Дальность полета Высота экранного эффекте Обозначение Значение 39, 15 м 200 ч 72. 5 т 34 м h 0, 65 м 7000 кгс 5 м

Расчет требуемой мощности водометной установки Скорость Сопротивление Требуемая м/сек к. Г мощность л. с. 1 743, 5181 13, 131521 2 814, 0724 28, 75520803 3 931, 66293 49, 36322868 4 1096, 2897 77, 44775129 5 1307, 9526 115, 5009343 6 1566, 6517 166, 0149473 7 1872, 3871 231, 4819689 8 2225, 1586 314, 394142 9 2624, 9664 417, 2436592 10 3071, 8103 542, 5226565 11 3565, 6905 692, 7233333 12 3777, 353432 800, 5571769 13 4059, 570671 932, 0666005 14 4341, 78791 1073, 54469 15 4624, 005149 1224, 991444 16 4906, 222388 1386, 406864 17 5188, 439627 1557, 79095 18 5493, 483261 1746, 400303 19 5798, 526895 1945, 78461 20 6103, 570528 2155, 943872 5 2300 2200 2100 2000 1900 1800 1700 1600 1500 1400 1300 1200 Мощность л. с. 1100 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920 Скорость судна м/сек

Выбор водомета - Модельный ряд водометом серии НМ. Было принято решение использовать водомет модели HM 521. Которые устанавливаются на суда длиной от 20 до 60 метров. модель HM 461 мощност Соответстве ь (л. с. ) нная частота 1320 1700 Было принято решение использовать дизельный двигатель италийской фирмы модели 820 PLUS, зарекомендовавшей себя хорошим соотношением цены и качества предоставляемой продукции. максимальная мощность ("рывок"), л. с. Модель 1475 Моб. мощность, к. Вт (л. с. )/об/мин Вес, кг 620 PLUS 1550 HM 571 1875 1450 HM 651 2410 1300 HM 721 6 2950 1150 485 к. Вт(660 л. с. )/3100 900 533 к. Вт(725 л. с. )/3100 910 820 PLUS 1875 660 PLUS 603 к. Вт(820 л. с. )/3100 920 850 PLUS 625 к. Вт(850 л. с. )/3100 920 950 PLUS 1610 900 725 PLUS HM 521 456 к. Вт(620 л. с. )/2600 698 к. Вт(950 л. с. )/3200 980 12 4 V 21 1103 к. Вт(1500 л. с. )/2800 1750 2280 2950 3620

Водометная установка 7

Функции системы управления Система управления должна выполнять следующие функции: n сбор данных о состоянии объектов управления; n сбор данных с устройств ввода; n запуск соответствующей программы; n управление направлением движения; n управление переключением на задний ход; n управление количеством подаваемого в двигатель топлива. 8

Объекты управления Дефлектор поднят, движение вперед, поворот за счёт сопла. Дефлектор в промежуточном положении, судно стоит на месте, поворот за счёт сопла Дефлектор опущен, движение назад, поворот за счёт сопла. Сопло и дефлектор заднего хода 9

Объекты управления Управление за счет изменения эффективного хода плунжера ТНВД Таким образом, смещение сливного кольца определяется регулятором. При перемещении приводом, рычага регулятора влево, сливное кольцо сдвинется вправо и в цилиндр впрыскивается больше топлива и наоборот. Для защиты двигателя от «разноса» предусмотрена втулка регулятора. 10

Система управления 11

Выбор цилиндров, пневморегуляторов Для управления был выбран цилиндр DIN/ISO 6432. Tип DSNU. Радиусы поршня 8. . . 100 мм. Ход 10. . . 2000 мм. Специальные исполнения с увеличенной длиной хода. При давлении создаваемом компрессором равном 30 бар. Требуемый радиус поршня ≥ 75 мм Универсальные распределители Тип CPE, 4/3 12

Выбор датчика положения В качестве датчиков положения были выбраны Встраиваемые в пневмоцилиндр герконовые датчики, поставляемые фирмой FESTO. • Долговечность герконов. Считается, что если не бить геркон и не пропускать очень большие токи, то срок службы геркона бесконечен, (хотя в технических данных на герконы указаны ограничения, 108— 109 и больше срабатываний). • Меньший размер по сравнению с классическим реле, рассчитанным на такой же ток. • Герконы почти бесшумны. • Высокое (относительно классических реле) быстродействие. 13

Выбор контроллера n n ПЛК FEC® Compact ПЛК с выгодной стоимостью и высокотехнологичными параметрами: компактность, совместимость с локальной сетью Еthernet, возможность монтажа в шкафах управления. Полностью готовая к установке компактная система контроля. - 8 цифровых входов/выходов - 3 аналог. входа - 2 серийных интерфейса - Локальный интерфейс Ethernet 14

Подсистема управления приводом регулятора ТНВД Команды: К 1; К 2–максимальная или минимальная подача топлива в двигатель Команды: К 3; К 4–увеличить /уменьшить подачу топлива в данный момент 15

Подсистема управления приводом отклоняемого сопла Команда: К 2– возвращение сопла в центральное положение, где бы оно не находилось. Команды: К 1; К 3– изменение направления струи водомет Правее, левее. 16

Подсистема управления приводом дефлектора Команды: К 1; К 2; К 3 – соответствует трем положениям дефлектора заднего хода. 17

Пилот Устройства управления (цифровые/аналоговые) FEC Standard пневмораспределитель система Датчики реле положения Подсистема управления FEC Standard пневмораспределитель система Датчики реле положения Пневмоцилиндр Подсистема управления FEC Standard пневмораспределитель система Датчики реле положения Подсистема управления 18 Пневмоцилиндр

Охрана труда и окружающей среды Требования безопасности при компоновке пассажирской кабины, соответствуют Нормам летной годности. Экранопланы обладают высокой экологичностью. При базировании не нарушается состояние грунта и травяного покрова, водной или подводной растительности, а также - животного мира. При движении на водоемах нет контакта с водой, не создается 19 волна разрушающая берег.

20

Заключение n 21 Спроектированная система управления состоит из трех независимых подсистем, каждая из которых обеспечивает полноценное управление соответственным приводом. Система отличается хорошей точностью, высокой надежностью и простотой сборки. Экраноплан СДП – 12 соответствует заданию.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!