Назначение и основные типы авторулевого, элементы его пульта управления. История разработки устройства для автоматизации работы судового руля. Структурная схема системы автоматического управления курсом судна. Эксплуатация и настройка авторулевых.
Аннотация к работе
Авторулевой - прибор, предназначенный для автоматического управления судовым рулевым приводом и, следовательно, автоматически, без участия рулевого матроса, удерживающий судно на заданном курсе. В соответствии с полученным от датчика авторулевого сигналом рулевой привод совершает перекладку руля на определенный угол в сторону, противоположную уходу судна с курса. Как только судно начнет возвращаться на заданный курс, авторулевой отведет руль, затем, удерживая его, переложит руль в противоположную сторону. Исанина определяет авторулевой как навигационный прибор для автоматического управления судна рулевым приводом и удержания судна на заданном курсе, который представляет собой основную часть системы автоматического регулирования курса судна. Так, в штормовую погоду при качке на волнении, когда судно постоянно рыскает в каждую сторону на разное число градусов, у авторулевого предусмотрена регулировка его чувствительности на изменение курса от рысканья.Первый практически пригодный для эксплуатации на судах электромеханический авторулевой был разработан фирмой «Аншютц» (Германия) вслед за созданием морского гироскопического компаса и запатентован в 1921 году Конструкция и схема этого авторулевого оказались настолько удачными, что он используется на судах до настоящего времени практически без изменений. Затем авторулевые (в то время их называли гирорулевые) стали выпускать фирмы АЕГ (Германия), «Сперри» (США), «Браун» (Англия), предприятие «Электроприбор» (СССР) и др. В настоящее время большинство технически развитых стран мира серийно выпускают авторулевые, работающие как от гироскопических, так и от магнитных датчиков курса.Все суда транспортного флота в настоящее время оборудуются системами автоматического управления (САУ) курсом судна. При правильной настройке авторулевой обеспечивает снижение потерь ходового времени до 3% за счет более точного удержания судна на заданном курсе и уменьшения тормозящего действия корпуса и руля. В 80-х годах появился новый тип авторулевого - адаптивный, имеющий автоматическую настройку параметров схемы при изменении внешних условий плавания или скорости судна. Адаптивные авторулевые используются главным образом на крупнотоннажных судах для улучшения их управляемости, особенно при движении с малой скоростью, на мелководье и в стесненных условиях плавания. В соответствии с международными требованиями системы автоматического управления курсом должна обеспечивать: переход с ручного управления на автоматическое и наоборот, с помощью не более чем двух органов управления за время не более 3с при любом положении пера руля. переход с автоматического на ручное управление при любых неисправностях в системе автоматического управления;САУ курсом судна состоит из прибора управления (ПУ), который обычно называется авторулевым, рулевого привода (РП) с управляющим органом - рулем, судна как объекта регулирования (ОР), а также внутренней (OC1) и внешней (ОС3) обратных связей (Рисунок 2). Прибор управления системы представляет собой вычислительное устройство, построенное на электромеханических и электронных элементах и вырабатывающее сигналы управления, пропорциональные по величине углу и угловой скорости отклонения судна от заданного курса. Под действием этого сигнала рулевой привод перекладывает руль и возвращает судно к заданному курсу. При правильной настройке авторулевой позволяет экономить до 3% ходового времени за счет более точного удержания судна на заданном курсе и уменьшения тормозящего действия корпуса и руля; углы перекладки руля при автоматическом управлении на 20-30% меньше, чем при ручном. Современные авторулевые обеспечивают: Автоматическое ведение судна по заданному курсу в течение морских переходов любой продолжительности при любой погоде (авторулевой не рассчитан на работу при движении судна на заднем ходу); управление рулевым приводом в зависимости от угла и скорости ухода судна с курса; автоматическое устранение сноса судна, вызванного несимметричным рысканием под действием ветра, волнения и других причин (кроме АРМ-2); изменение курса судна при автоматическом управлении на любую величину; управление рулевым приводом вручную, пользуясь штурвалом следящего управления (кроме АРМ-2); изменение курса судна при помощи выносных постов управления в случае внезапного появления опасности (в некоторых комплектациях АБР и АР).Качества работы системы автоматического управления курсом зависит прежде всего от динамических свойств управляемости судна как объекта регулирования, от состояния погоды и выбора параметров настройки авторулевого. Этим в основном и объясняется тот факт, что до настоящего времени не существует каких-либо единых таблиц или графиков, позволяющих определять оптимальные значения параметров настройки авторулевого на судне при изменении условий эксплуатации.