2.1. Giới thiệu chung về hệ thống lái ARKASS
Đây là một hệ thống lái điện thuỷ lực. Hệ thống đáp ứng được mọi yêu cầu của một hệ thống lái.
Hệ thống lái ARKASS cho phép thực hiện các chế độ lái sau: Lái đơn giản ( non follow up )
Lái lặp ( follow up ) Lái tự động ( auto )
Hệ thống cũng bao gồm có 2 phần: Phần thuỷ lực và phần điều khiển bằng điện.
- Phần thuỷ lực: gồm bơm lưu lượng không đổi. Sử dụng xylanh lực lắc được, hệ thống ống dẫn và các van điều khiển.
- Phần điện : bao gồm có các khâu khuyếch đại, khâu khuyếch đại động học, khuyếch đại tổng, khuyếch đại đệm, mạch hạn chế góc bẻ lái. Tầng khuyếch đại cơng suất, mạch báo động góc lệch hướng đi quá lớn,…
2.2 .Giới thiệu phần tử và chức năng của hệ thống.
2.1.1. Phần thuỷ lực.( Sơ đồ 27968B )
Hệ thống thủy lực của hệ thống lái tự động ARKASS là một hệ thống kép bao gồm các phần tử sau:
- Hai động cơ sơ cấp M : đây là các động cơ dị bộ 3 pha .
- Hai bơm thủy lực 1 và 1’ : Đây là loại bơm có lưu lượng không đổi. Khi chuẩn bị bắt đầu vào làm việc thì 1 hay cả 2 bơm sẽ được khởi động để đưa chất lỏng từ két qua các cửa A&B của cụm van điện từ để tuần hoàn về két chứa.
- Hai cụm van điện từ 3 - 4 và 3’- 4’ : Có tác dụng đóng mở đưa chất lỏng cơng tác tới xilanh lực làm cho bánh lái quay phải hay quay trái.
- Hai cặp xilanh lực loại lắc được : 5 và 5’.
- Các cụm van an toàn 8, 9 : Để bảo vệ quá tải cho hệ thống . - Van sự cố : 10 sẽ được mở khi áp lực dầu quá cao .
- Van phân phối số 6 (đóng mở bằng tay ).
2.1.2. Nguyên lý hoạt động của phần thuỷ lực :27968B
Các bơm thuỷ lực 1 và 1’ được lai bởi động cơ điện M quay liên tục trong suốt hành
trình của con tàu.
Giả sử chỉ sử dụng bơm thuỷ lực 1 khi đó bơm thuỷ lực 1’ sẽ được dùng làm nguồn dự trữ cho hệ thống.
- Khi chưa có tín hiệu điều khiển quay bánh lái thì các van điện từ trái và phải của cụm van điện từ điều khiển 3-4 chưa có điện, lúc đó dầu thuỷ lực được hút từ két chứa qua bơm, qua phin lọc 2, qua cửa A qua cửa B của cụm van 3-4 để về két. Các xilanh lực 5 và 5’chưa
làm việc, bánh lái không quay, ở chế độ này áp lực cơng tác của dầu thuỷ lực có giá trị Po ( chế độ không tải ) .
- Giả sử có tín hiệu điều khiển quay tay lái sang phải, khi đó van điện từ bên phải của cụm van 3- 4 có điện làm cửa A thơng với cửa C, cửa B thông với cửa D. Dầu thủy lực qua bơm tới cửa A qua cửa C theo đường ống được đưa tới nửa phía trên của xilanh lực 5’ và nửa phía dưới của xilanh lực 5. Các piston bắt đàu di chuyển làm cho bánh lái từ từ quay sang phải .
- Dầu thuỷ lực ở nửa phía dưới của xilanh 5’ và nửa phía trên của xilanh 5 được dồn theo ống tới cửa D qua cửa B của cụm van 3- 4 về két chứa .
Việc quay bánh lái sang trái cũng diễn ra tương tự như vậy.
Trong quá trình hệ thống lái làm việc nếu vì một lý do nào đó mà áp lực dầu thuỷ lực tăng quá giá trị đặt trước cho phép thì các van an tồn 8 và 9 sẽ mở cho 1 phần dầu thuỷ lực thông qua các van này để về két, nhờ tác dụng của các van này mà hệ thống thốt khỏi tình trạng quá tải.
2.1.3.Cấu trúc của hệ thống điều khiển :(SƠ ĐỒ 04)
- DYNAMIC AMPLIFIER : Khối khuyếch đại động học . - ALARM AMPLIFIER : Khối khuyếch đại báo động.
- INTEGATER : Khối khuyếch đại tín hiệu phản hồi góc bẻ lái.
- VT202 : Khâu khuyếch đại đệm các tín hiệu K1+K2d/dt+K3dt:
- Counter rudder và Counter rudder time cosntant: Các chiết áp điều chỉnh độ trễ thời gian của khâu vi phân.
- R241 ,R242 : Tạo tín hiệu tỉ lệ.
- AUT.FM.HELM.TIME.Constant: Điều chỉnh tín hiệu tích phân.
- Transistor VT401 : Thực hiện việc điều chỉnh hệ số khuếch đại. Khi tín hiệu vào lớn thì VT401 mở nhiều hơn, hệ số khuếch đại của mạch giảm xuống và ngược lại.
- VA102, VA101: Khuếch đại thuật toán dùng cho mạch nguồn.
- VA104 : Khuếch đại thuật toán dùng trong tầng khuếch đại trung gian.
- Các transistor VT104,VT105,VT106,VT107 : Tạo thành tầng khuếch đại công suất. VT104 và VT105 : Điều khiển rơle điện từ phải RLB.
VT106 và VT107: Điều khiển rơle điện từ trái RLA..
- RUDDER LIMIT : Ngắt cuối hạn chế góc lái ở chế độ lái tự động. - R139, R124 : Tạo tín hiệu vi phân góc bẻ lái .
- WHEEL DEAD BAND : Chỉnh độ nhạy của hệ thống ở chế độ lái lặp.
- WEATHER : Sử dụng các công tắc S302A và S302B. Khi thời tiết tốt ta để cơng tắc S302A ở vị trí A1, A2, cịn khi thời tiết xấu ta bật về vị trí A3, A4 để giảm hệ số khuyếch đại giảm độ nhạy của hệ thống .
S302B: Để thay đổi tín hiệu tích phân K3dt .
- MANUAL PERM HELM : Đặt góc đè lái khi tàu bị lệch khỏi hướng đi đặt trước về một phía nào đó.
- RUDDER SPEED : Chỉnh tốc độ bẻ lái, khi điều chỉnh chiết áp này ta thay đổi được tín hiệu vi phân góc bẻ lái.
- COUNTER RUDDER : Thay đổi hệ số khuyếch đại của khâu vi phân.
- COUNTER RUDDER TIME CONSTANT : Thay đổi thời gian trễ của khâu vi phân làm thay đổi độ nhạy của hệ thống.