Системы управления глубиной погружения буксируемых объектов: Монография. Кувшинов Г.Е - 124 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Это выражение показывает, что резонансный максимум цепной схемы
замещения меньше, чем у реального звена «трос БПО». Этот вывод также
подтверждают графики амплитудных частотных характеристик, приведённые
на рис. 3.4.
Погрешность δ
ya
в три раза меньше, чем δ
αa
. Поэтому условие выбора N
следует определять на основании выражения (3.118). Это условие имеет сле-
дующий вид:
доп
L
N
δ
ω
τ
24
max
, (3.120)
где δ
доп
- допустимая относительная погрешность амплитудной частотной ха-
рактеристики при использовании цепной схемы замещения.
При τ
L
ω
max
=2π и δ
доп
=0,01 получаем
13
N
, то есть в 1,6 раза больше,
чем по условию (3.23), принятому в MatLab.
В Дальневосточном политехническом институте в 70-х годах на опи-
санной физической модели были получены частотные характеристики для
троса диаметром 6 мм и подводного зонда Тихоокеанского океанологическо-
го института ДВО РАН. Масса зонда составляла 200 кг, а его объём 0,1 м
3
.
Полученные при исследовании модели этого зонда и модели троса с 25 гру-
зиками экспериментальные частотные характеристики для нескольких значе-
ний длины троса от 1 до 9 км оказались достаточно близкими к расчётным.
Физическая модель позволила выявить влияние течения, изменяющего
форму троса, на его частотные характеристики. Моделировалось действие
течения, направление и скорость которого при изменении глубины остаются
неизменными. (Эти ограничения не имеют принципиального значения, но
упрощают конструкцию и настройку модели). Для этого к каждому из 25 гру-
зиков модели троса прикладывались одинаковые горизонтальные усилия, ко-
торые моделировали воздействие на трос равномерного по глубине течения.
Эти усилия моделировались следующим образом. К каждому грузику, моде-
лирующему массу отрезка троса, прикреплены горизонтальные оттяжки, сво-
бодные концы которых проходят через ролики и нагружаются дополнитель-
ными грузиками одинаковой массы. Подобное моделирование сил, создавае-
мых течением, описано в [28]. При этом форма модели троса принимает вид
плоской кривой, касательная к которой в точке закрепления троса располо-
жена под углом α
0
к вертикали. Чем больше длина оттяжек между моделью
троса и роликами, тем меньше влияние массы дополнительных грузиков на
колебания модели троса. При длине резиновой ленты в нерастянутом состоя-
нии 1,15 м и оттяжек 6 м перемещения дополнительных грузиков, вызванные
колебаниями основных грузиков, были пренебрежимо малы.
На рис. 3.36 приведены экспериментальные амплитудные частотные
характеристики модели ненагруженного троса, у которого диаметр равен 6
мм, а длина составляет 1 км. Показаны характеристики как без течения, так и
      Это выражение показывает, что резонансный максимум цепной схемы
замещения меньше, чем у реального звена «трос – БПО». Этот вывод также
подтверждают графики амплитудных частотных характеристик, приведённые
на рис. 3.4.
      Погрешность δya в три раза меньше, чем δαa. Поэтому условие выбора N
следует определять на основании выражения (3.118). Это условие имеет сле-
дующий вид:

                                        τ Lω max
                                   N≥            ,                   (3.120)
                                         24δ доп

где δдоп - допустимая относительная погрешность амплитудной частотной ха-
рактеристики при использовании цепной схемы замещения.
      При τLωmax=2π и δдоп=0,01 получаем N ≥ 13 , то есть в 1,6 раза больше,
чем по условию (3.23), принятому в MatLab.
      В Дальневосточном политехническом институте в 70-х годах на опи-
санной физической модели были получены частотные характеристики для
троса диаметром 6 мм и подводного зонда Тихоокеанского океанологическо-
го института ДВО РАН. Масса зонда составляла 200 кг, а его объём – 0,1 м3.
Полученные при исследовании модели этого зонда и модели троса с 25 гру-
зиками экспериментальные частотные характеристики для нескольких значе-
ний длины троса от 1 до 9 км оказались достаточно близкими к расчётным.
      Физическая модель позволила выявить влияние течения, изменяющего
форму троса, на его частотные характеристики. Моделировалось действие
течения, направление и скорость которого при изменении глубины остаются
неизменными. (Эти ограничения не имеют принципиального значения, но
упрощают конструкцию и настройку модели). Для этого к каждому из 25 гру-
зиков модели троса прикладывались одинаковые горизонтальные усилия, ко-
торые моделировали воздействие на трос равномерного по глубине течения.
Эти усилия моделировались следующим образом. К каждому грузику, моде-
лирующему массу отрезка троса, прикреплены горизонтальные оттяжки, сво-
бодные концы которых проходят через ролики и нагружаются дополнитель-
ными грузиками одинаковой массы. Подобное моделирование сил, создавае-
мых течением, описано в [28]. При этом форма модели троса принимает вид
плоской кривой, касательная к которой в точке закрепления троса располо-
жена под углом α0 к вертикали. Чем больше длина оттяжек между моделью
троса и роликами, тем меньше влияние массы дополнительных грузиков на
колебания модели троса. При длине резиновой ленты в нерастянутом состоя-
нии 1,15 м и оттяжек 6 м перемещения дополнительных грузиков, вызванные
колебаниями основных грузиков, были пренебрежимо малы.
      На рис. 3.36 приведены экспериментальные амплитудные частотные
характеристики модели ненагруженного троса, у которого диаметр равен 6
мм, а длина составляет 1 км. Показаны характеристики как без течения, так и