船舶舵机在船上的作用(船舶舵机在船上的作用是什么)

江南官网app 2022-11-07 14:30 编辑:jing 227阅读

1. 船舶舵机在船上的作用是什么

舵机有控制方向,改变方向,可以按需要转动方向的作用。还有控制平衡稳定的作用。

2. 船用舵机的作用

船舶舵机的设备有:电动车或其它拖动设备、油泵、液压阀件、推舵油缸组、转舵机构、舵叶、操舵装置等。

3. 船上的舵起什么作用?

左满舵,即向左打舵,打满90度。相当把车的方向盘向左打到底,实际上是控制舰艇的方向,舵角越大转方向的速度越快,满舵是最大的舵角右满舵同理,向右打舵打满打底。舰艇会大幅度大速度向右转向左进二、右进三,还有左退一、右退二,都是车令,控制舰艇速度的。艇艇一般有两个动力系统,即左、右的含义。二、三这些数字,是档位,数字越大,前进或后退的速度越快。左进二,就是左边的动力系统放在前进二档。至于满舵左、右车进二,是回令。上面的口令,都是舰长发出的。因为船上很吵,所以操作兵(操舵兵、操车兵)要复述口令、回令。程序是:舰长喊“左满舵”;操舵兵复述“左满舵”;待舵已经转到位时(无论车还是舵,从发出口令到调整到位,都需要时间,跟汽车不一样,反应慢),再回令“满舵左”。右车进二,就是右车二的回令。

4. 舵机对船舶的重要性

舵机工作原理

1、概述

舵机最早出现在航模运动中。在航空模型中,飞行机的飞行姿态是通过调节发动机和各个控制舵面来实现的。举个简单的四通飞机来说,飞机上有以下几个地方需要控制:

1.发动机进气量,来控制发动机的拉力(或推力);

2.副翼舵面(安装在飞机机翼后缘),用来控制飞机的横滚运动;

3.水平尾舵面,用来控制飞机的俯仰角;

4.垂直尾舵面,用来控制飞机的偏航角;

遥控器有四个通道,分别对应四个舵机,而舵机又通过连杆等传动元件带动舵面的转动,从而改变飞机的运动状态。舵机因此得名:控制舵面的伺服电机。

不仅在航模飞机中,在其他的模型运动中都可以看到它的应用:船模上用来控制尾舵,车模中用来转向等等。由此可见,凡是需要操作性动作时都可以用舵机来实现。

2、结构和控制

一般来讲,舵机主要由以下几个部分组成, 舵盘、减速齿轮组、位置反馈电位计5k、直流电机、控制电路板等。

工作原理:控制电路板接受来自信号线的控制信号(具体信号待会再讲),控制电机转动,电机带动一系列齿轮组,减速后传动至输出舵盘。舵机的输出轴和位置反馈电位计是相连的,舵盘转动的同时,带动位置反馈电位计,电位计将输出一个电压信号到控制电路板,进行反馈,然后控制电路板根据所在位置决定电机的转动方向和速度,从而达到目标停止。

舵机的基本结构是这样,但实现起来有很多种。例如电机就有有刷和无刷之分,齿轮有塑料和金属之分,输出轴有滑动和滚动之分,壳体有塑料和铝合金之分,速度有快速和慢速之分,体积有大中小三种之分等等,组合不同,价格也千差万别。例如,其中小舵机一般称作微舵,同种材料的条件下是中型的一倍多,金属齿轮是塑料齿轮的一倍多。需要根据需要选用不同类型。

舵机的输入线共有三条,红色中间,是电源线,一边黑色的是地线,这辆根线给舵机提供最基本的能源保证,主要是电机的转动消耗。电源有两种规格,一是4.8V,一是6.0V,分别对应不同的转矩标准,即输出力矩不同,6.0V对应的要大一些,具体看应用条件;另外一根线是控制信号线,Futaba的一般为白色,JR的一般为桔黄色。另外要注意一点,SANWA的某些型号的舵机引线电源线在边上而不是中间,需要辨认。但记住红色为电源,黑色为地线,一般不会搞错。

舵机的控制信号为周期是20ms的脉宽调制(PWM)信号,其中脉冲宽度从0.5ms-2.5ms,相对应舵盘的位置为0-180度,呈线性变化。也就是说,给它提供一定的脉宽,它的输出轴就会保持在一个相对应的角度上,无论外界转矩怎样改变,直到给它提供一个另外宽度的脉冲信号,它才会改变输出角度到新的对应的位置上。舵机内部有一个基准电路,产生周期20ms,宽度1.5ms的基准信号,有一个比较器,将外加信号与基准信号相比较,判断出方向和大小,从而产生电机的转动信号。由此可见,舵机是一种位置伺服的驱动器,转动范围不能超过180度,适用于那些需要角度不断变化并可以保持的驱动当中。比方说机器人的关节、飞机的舵面等。

常见的舵机厂家有:日本的Futaba、JR、SANWA等,国产的有北京的新幻想、吉林的振华等。现举Futaba S3003来介绍相关参数,以供大家设计时选用。之所以用3003是因为这个型号是市场上最常见的,也是价格相对较便宜的一种(以下数据摘自Futaba产品手册)。

尺 寸(Dimensions): 40.4×19.8×36.0 mm

重 量(Weight): 37.2 g

工作速度(Operating speed):0.23 sec/60°(4.8V)

0.19 sec/60°(6.0V)

输出力矩(Output torque): 3.2 kg.cm (4.8V)

4.1 kg.cm (6.0V)

由此可见,舵机具有以下一些特点:

>体积紧凑,便于安装;

>输出力矩大,稳定性好;

>控制简单,便于和数字系统接口;

正是因为舵机有很多优点,所以,现在不仅仅应用在航模运动中,已经扩展到各种机电产品中来,在机器人控制中应用也越来越广泛。

3、用单片机来控制

正是舵机的控制信号是一个脉宽调制信号,所以很方便和数字系统进行接口。只要能产生标准的控制信号的数字设备都可以用来控制舵机,比方PLC、单片机等。这里介绍利用51系列单片机产生舵机的控制信号来进行控制的方法,编程语言为C51。之所以介绍这种方法只是因为笔者用2051实现过,本着负责的态度,所以敢在这里写出来。程序用的是我的四足步行机器人,有删改。单片机并不是控制舵机的最好的方法,希望在此能起到抛砖引玉的作用。

2051有两个16位的内部计数器,我们就用它来产生周期20 ms的脉冲信号,根据需要,改变输出脉宽。基本思路如下(请对照下面的程序):

我用的晶振频率为12M,2051一个时钟周期为12个晶振周期,正好是1/1000 ms,计数器每隔1/1000 ms计一次数。以计数器1为例,先设定脉宽的初始值,程序中初始为1.5ms,在for循环中可以随时通过改变a值来改变,然后设定计数器计数初始值为a,并置输出p12为高位。当计数结束时,触发计数器溢出中断函数,就是void timer0(void) interrupt 1 using1 ,在子函数中,改变输出p12为反相(此时跳为低位),在用20000(代表20ms周期)减去高位用的时间a,就是本周期中低位的时间,c=20000-a,并设定此时的计数器初值为c,直到定时器再次产生溢出中断,重复上一过程。

# include <reg51.h>

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

uint a,b,c,d;

sbit p12=P1^2;

sbit p13=p1^3;

sbit p37=P3^7;

void timer0(void) interrupt 1 using 1

{p12=!p12;

c=20000-c;

TH0=-(c/256); TL0=-(c%256);

if(c>=500&&c<=2500)c=a;

else c="20000-a";

}

void timer1(void) interrupt 3 using 1

{p13=!p13;

d=20000-d;

TH1=-(d/256); TL1=-(d%256);

if(d>=500&&d<=2500)d=b;

else d="20000-b";

}

void main(void)

{TMOD=0x11;

p12=1;

p13=1;

a=1500;

b=1500;

c=a;d=b;

TH0=-(a/256); TL0=-(a%256);

TH1=-(b/256); TL1=-(b%256);

EA=1;

ET0=1; TR0=1;EX0=1;EX1=1;

ET1=1; TR1=1;

PX0=0;PX1=0;PT1=1;PT0=1;

for(;;)

{

}

}

因为在脉冲信号的输出是靠定时器的溢出中断函数来处理,时间很短,因此在精度要求不高的场合可以忽略。因此如果忽略中断时间,从另一个角度来讲就是主程序和脉冲输出是并行的,因此,只需要在主程序中按你的要求改变a值,例如让a从500变化到2500,就可以让舵机从0度变化到180度。另外要记住一点,舵机的转动需要时间的,因此,程序中a值的变化不能太快,不然舵机跟不上程序。根据需要,选择合适的延时,用一个a递增循环,可以让舵机很流畅的转动,而不会产生像步进电机一样的脉动。这些还需要实践中具体体会。

舵机的速度决定于你给它的信号脉宽的变化速度。举个例子,t=0试,脉宽为0.5ms,t=1s时,脉宽为1.0ms,那么,舵机就会从0.5ms对应的位置转到1.0ms对应的位置,那么转动速度如何呢?一般来讲,3003的最大转动速度在4.8V时为0.23s/60度,也就是说,如果你要求的速度比这个快的话,舵机就反应不过来了;如果要求速度比这个慢,可以将脉宽变化值线性到你要求的时间内,做一个循环,一点一点的增加脉宽值,就可以控制舵机的速度了。当然,具体这一点一点到底是多少,就需要做试验了,不然的话,不合适的话,舵机就会向步进电机一样一跳一跳的转动了,尝试改变这“一点”,使你的舵机运动更平滑。还有一点很重要,就是舵机在每一次脉宽值改变的时候总会有一个转速由零增加再减速为零的过程,这就是舵机会产生像步进电机一样运动的原因

5. 船用舵机的工作原理

船尾用以控制航向的装置。船舶的转向是通过船舵来控制的,即通过操作舵轮(方向盘),进而通过液压或机械传动装置控制舵轴使舵叶方向发生改变,从而控制轮船方向。而舵叶就是控制轮船转向的核心部件。

据史料记载,船舵其实是由桨发展而来的,在舟楫活动早期,航向靠桨操纵,但是随着木舟变成船,而且船越做越大,此时就需要越来越多的人来划桨。如果要把每把桨都兼管着前行和控制方向是非常不易的,一旦合作不协调就会偏离预定方向。慢慢的人们开始制定船尾的桨负责控制方向,可以称之为舵桨。后来舵桨面积不断增大,如果仍然靠人划动的话非常吃力。后来人们发现变换桨叶的角度会影响船只的行进方向,于是人们将其固定在一个支撑点上,让其绕轴转动,从而演变成了船舵。

舵叶是产生船舵作用力的本体,由木材或是钢材做成,也叫舵板。舵叶一般由舵板、水平隔板和垂直隔板等零件组成,与舵杆或舵销连接。有些船为了使螺旋桨后面的水流情况得到改善,在普通流线型舵上加了一个流线型的整流帽(罩),称为整流帽(罩)舵。

舵叶一般安装在船舶的尾部,内部架构较复杂,它通过一系列液压装置及机械装置与船舶驾驶台的舵轮相关联。通常情况下,船舶驾驶员通过操作舵轮将舵令发送给舵机,舵机按照命令通过舵柄向舵叶施加扭矩,进而控制或转动舵叶的方向。

6. 船舶舵机在船上的作用是什么意思

舵销是一种船体结构,由上舵销、下舵销组成。是船舶工程术语。在维修中经常会遇到舵销间隙过大,超出船检规范要求,实际上是舵销状况还好,而舵销轴承磨损过大,导致要换新舵销轴承。

舵杆是指舵叶转动的轴,其用来承受和传递作用在舵叶上的力及舵给以转舵装置的力,也就是说舵机通过舵杆转动舵叶,舵叶承受水对其的反作用力使船舶实现转向。

7. 船舶舵机是用来干什么的

要有备用电源

从一端30度到另一端35度不能超过28秒

8. 海船广泛使用的舵是

在主操舵装置失效时,为驾驶船舶所必需的设备。这些设备不属于主操舵装置的任何部分,但可共用其中的舵柄、舵扇或同样用途的部件。

9. 轮船的船舵使用了什么原理

原理:船用舵是小展弦比(即舵高与舵宽比值)的平板或机翼结构。当舵转动时候,作用在舵叶上的力可以分解为舵阻力与舵升力,其中舵阻力是沿着流体流动的方向(也就是船舶航行方向),舵升力垂直于流体流向。舵升力相对于船舯会产生转舵力矩,使得船舶转向。

船舵本义:船尾用以控制行向的装置。单提“舵”字,默认一般指船舵,如把舵(掌舵)。随着科技的发展和进步,也出现了“车舵(汽车驾驶时控制方向的装置)”和“机舵(应用偏航运动原理制作的飞机末尾部分的附着有纹摺的,或可活动的辅助机翼,在飞行时用来控制其水平动向)”。“船舵”,附设于船体外,利用船舶航行时作用于舵叶上的流体动力而控制船舶航向的装置。通常由舵叶和舵杆组成

10. 船舶舵机在船上的作用是什么呢

1、每艘船舶应配备使主管机关满意的主操舵装置和辅助操舵装置。主操舵装置和辅助操舵装置的布置应使两者中之一在发生故障时,不会导致另一装置不能工作。

2、凡在液压系统中能被隔断的和由于动力源或外力作用能产生压力的任何部件,应设置安全阀。安全阀的调定应不超过设计压力。安全阀应有足够尺寸并布置成能够避免过度升高的压力超过设计压力。

3、能在船舶最深航海吃水和以最大营运前进航速前进时将舵自一舷35° 转至另一舷35°以及于相同条件下在不超过28 s 内将舵自一舷35°转至另一舷30°。

4、辅助操舵装置能在船舶最深航海吃水和以最大营运前进航速的一半或7 节前进时(取大者),在不超过60 s 内将舵自一舷15° 转至另一舷15°;

5、 如果要求舵柄处舵杆直径超过230 mm(不包括冰区加强),应设有由应急电源或位于舵机舱内的独立动力源在45 s 内自动供电的替代动力源,其容量至少满足供应符合本条

6、要求的操舵装置动力设备及其有关的控制系统和舵角指示器。此独立动力源应只用于上述目的。每艘10,000 总吨及以上的船舶,替代动力源应具有至少连续运转30 min 的能力,在任何其他船舶上则至少为10 min。

下一篇:2017年船舶宁德市(宁德船运公司)
上一篇:船舶所用的泵(船用泵概述)
Baidu
map