якорь рулевой корабля

Изобретение относится к оборонной технике, к управляемым снарядам и ракетам. В воздушно-динамическом блоке рулевого привода управляемого снаряда, содержащем рули и рулевые машины с электромагнитным пневмораспределителем клапанного типа, включающим в себя электромагнит с подпружиненным якорем, служащим одновременно клапаном, якорь выполнен переменной толщины, определяемой из соотношения h i=S min/ d i, где d i, h i -диаметр i-го поперечного сечения якоря, перпендикулярного его оси и толщина якоря до плоскости данного сечения; S min - площадь минимального поперечного сечения магнитопровода электромагнита по цепи основного магнитного потока, создаваемого обмоткой управления электромагнита. Достигается повышение тягового усилия и быстродействия электромагнитного преобразователя клапанного типа для пневмоприводов при снижении потребляемой электрической мощности в условиях ограничения по массе и габаритам малогабаритных управляемых снарядов и ракет, повышение быстродействия и точности работы привода. 4 ил., 2 табл.
Изобретение относится к силовым системам управления летательных аппаратов и наиболее целесообразно может быть использовано в электропневматических рулевых приводах и автопилотах малогабаритных управляемых снарядов и ракет.
В составе систем управления малогабаритных летательных аппаратов широко используется газовый рулевой привод. Достоинством этого привода является возможность обеспечения высоких динамических характеристик при малых габаритах и весах, простота конструкции и эксплуатации, высокая готовность к действию, возможность работы в сложных условиях окружающей среды.
В практике проектирования газовых силовых систем управления, особенно бортового размещения, традиционно актуальна проблема улучшения их массогабаритных показателей [8].
В последнее время в рулевых приводах и автопилотах управляемых снарядов и ракет комплексов высокоточного оружия наибольшее распространение получил не имеющий аналогов в мировой практике вновь созданный тип рулевого привода - воздушно-динамический (ВДРП) [1-5], в котором используется энергия набегающего воздушного потока. Использование энергии набегающего воздушного потока позволило исключить из состава снаряда и ракеты бортовой источник питания, предельно упростить конструкцию привода и сократить массу, объем и трудоемкость привода.
Одним из путей дальнейшего совершенствования газовых рулевых приводов малогабаритных управляемых снарядов и ракет является совершенствование элементов привода в направлении улучшения их характеристик, а следовательно, и привода в целом.

Одним из таких элементов привода является электромеханический преобразователь (электромагнит), во многом определяющий габаритно-массовые показатели привода, быстродействие и точность работы привода, электропотребление, трудоемкость изготовления и стоимость всего привода.
Известен (аналог) блочный толкающий однопозиционный арматурный электромагнитный привод (АЭМП) с внешним притягивающим сердечником, выполненным в виде диска постоянной толщины [9, с.35-38, рис.11; таблицы 3-5 блочный АЭМП К96.484-006 напряжением питания постоянного тока 12 В]. Привод состоит из корпуса, являющегося одновременно одним из элементов магнитопровода броневого типа, с фланцем для крепления, катушки, сердечника (якоря электромагнита), крышки, выходного силового элемента, возвратной пружины и полюса, При подаче напряжения на обмотку катушки сердечник под действием магнитного поля притягивается к полюсу, сжимает пружину и толкает выходной силовой элемент. Фиксация выходного силового элемента в этом крайнем положении осуществляется магнитным полем, создаваемым обмоткой. После отключения тока в обмотке пружина перемещает сердечник вместе с выходным силовым элементом в исходное положение.
Недостатками известного электромагнитного привода [9] являются малые тяговое усилие и быстродействие, большое электропотребление, большие габариты и масса, что не позволяет его применять в качестве электромагнитного привода в пневмораспределителе с клапанным регулированием для управления воздушным потоком на выходе из рабочей полости рулевой машины в быстродействующих высокоточных пневмоприводах, например релейных и автоколебательных рулевых приводах малогабаритных управляемых снарядов и ракет, в которых используется энергия набегающего воздушного потока.
Из анализа конструкции [9, рис.11] известного электромагнитного привода видно, что конструкция привода выполнена нерационально с точки зрения обеспечения максимального тягового усилия и быстродействия, с большим электропотреблением.
Отмеченные недостатки являются следствием того, что в известном электромагнитном приводе якорь выполнен тонким. За счет этого магнитное сопротивление якоря магнитному потоку, создаваемому катушкой, существенное. По расчету площадей поперечного сечения элементов цепи магнитопровода на пути магнитного потока конструкции привода [9, рис.11] видно, что площадь поперечного цилиндрического сечения якоря над центральной частью торцевой цилиндрической стенки полюса составляет (в масштабе чертежа) =97 мм
2, а площадь поперечного сечения полюса (S 1)-S 1=349 мм

2. То есть сечение якоря (толщина якоря) занижена весьма существенно, почти в 3,5 раза, что приводит к увеличению магнитного сопротивления якоря и, как следствие, к существенному уменьшению (ограничению) магнитного потока Ф o.
Для сравнения площадь поперечного цилиндрического сечения якоря над центральной частью торцевой стенки корпуса составляет =254 мм
2, а площадь поперечного сечения корпуса (S 2)-S 2=475 мм
2, то есть ограничение магнитного потока в этом месте не существенно. Не наблюдается также ограничения магнитного потока и по дну магнитопровода, где площадь поперечного цилиндрического сечения дна в наиболее худшем месте (S 3), то есть на меньшем диаметре, соответствующем диаметру окружности наружной поверхности полюса, составляет S 3=388 мм
2.
Тогда как в рационально спроектированном электромагнитном приводе магнитопровод и якорь не должны существенно влиять на ограничение рабочего магнитного потока, то есть магнитное сопротивление должно быть наименьшим. Неучет этого условия не позволяет реализовать близкие к предельным возможности электромагнитного привода в части повышения тягового усилия и быстродействия привода и снижения его электропотребления и приводит к уменьшению тягового усилия и быстродействия и завышению электропотребления.
Так как магнитная энергия, создаваемая ампервитками катушки в рабочем воздушном зазоре, преобразуется в тяговое усилие электромагнита, основной задачей при его проектировании является обеспечение минимально возможных потерь намагничивающей силы в железе магнитопровода. Указанное условие вытекает из рассмотрения зависимости, определяющей величину электромагнитной силы F [10, стр.182].
где F - тяговое усилие электромагнита;
Ф o - магнитный поток в воздушном зазоре электромагнита, равный
где J - ток в катушке электромагнита;
W - число витков катушки;
R o - магнитное сопротивление рабочего воздушного зазора, определяемого максимальным ходом якоря электромагнита;
R ж - магнитное сопротивление железа цепи магнитопровода;
К - коэффициент, зависящий от формы и площади рабочего воздушного зазора.
Для выполнения этой задачи магнитопровод и якорь не должны существенно влиять на ограничение рабочего магнитного потока Ф 0, то есть магнитное сопротивление железа R ж магнитопровода и якоря должно быть минимальным, чтобы магнитный поток Ф о в цепи магнитопровода был максимальным. Известный электромагнитный привод [9, рис.11] из-за большого магнитного сопротивления тонкого якоря этому требованию не удовлетворяет со всеми вытекающими отсюда отрицательными последствиями в части снижения тягового усилия и быстродействия электромагнита, повышения электропотребления.
Известен [6] воздушно-динамический блок рулевого привода управляемого снаряда, принятый в качестве ближайшего аналога (прототипа). Воздушно-динамический блок рулевого привода содержит рули и рулевые машины с электромагнитным пневмораспределителем клапанного типа, включающим в себя корпус цилиндрической формы из немагнитного материала, например, пластмассы (пресс-материала ДСВ-4-0), с фланцем для крепления с проточными каналами по периметру корпуса, связанными с выходом рабочей полости рулевой машины, магнитопровод броневого типа с дном постоянной толщины с обмоткой управления, подпружиненный якорь в виде диска постоянной толщины, служащий одновременно клапаном, перекрывающим выходные отверстия проточных каналов пневмораспределителя.
Для электромагнитного привода (электромагнита) пневмораспределителя известного привода [6] характерны существенные тянущие усилия на упоре, что важно при значительной по величине реакции струи воздуха в распределительном устройстве.
Магнитопровод и обмотка управления электромагнита находятся в корпусе пневмораспределителя.
Воздушный поток регулируется на выходе пневмораспределителя клапанным распределительным устройством, обеспечивающим максимальный перепад давлений в рабочих полостях пневмопривода и максимальную скорость перемещения рулей.
В качестве рабочего тела в приводе [6] используется энергия набегающего воздушного потока, зависящая от скорости полета управляемого снаряда. Электропитание электромагнита обеспечивается от бортовых источников тока ограниченной емкости, например малогабаритных термоэлектролитических батарей.
Недостатки известного [6] воздушно-динамического блока рулевого привода управляемого снаряда с электромагнитным пневмораспределителем клапанного типа с регулированием на выходе из рабочей полости рулевой машины являются общими с недостатками известного [9] однопозиционного арматурного электромагнитного привода, так как они вызваны одними и теми же причинами, о которых подробно изложено выше (очень тонкий якорь с большим магнитным сопротивлением).
Разработка и модернизация комплексов высокоточного управляемого вооружения связана с ростом дальностей и скоростей полета управляемых снарядов и ракет. Увеличение дальности полета управляемого снаряда и ракеты связано с увеличением времени работы рул

якорь рулевой hpa-181 1-1/8

якорь рулевой город

Якоря, кольца. Витрина. Прайс–лист.  168 руб. 240 р. Якорь рулевой колонки 1.1/8 черный.

Читать

якорь рулевой на

Заголовок сообщения: Re: Для чего якорь на безрезьбовой рулевой? Добавлено: 06.10.2014 13:58.29 августа 2014