Экспериментальная установка для модельных исследований гребных соосных винтов во льдах

Полезная модель относится к области судостроения и касается вопроса организации и проведения модельных испытаний комплексов, состоящих из соосных гребных винтов, в ледовых условиях, и решает задачу по созданию устройства для модельных исследований соосных гребных винтов во льдах.

Для этого в экспериментальной установке для модельных исследований гребных соосных винтов во льдах, включающей два соосно установленных на водопроводах с приводом противоположно вращающихся гребных винта, один из которых размещен в кормовой оконечности модели судна, закрепленной на буксировочной тележке опытового бассейна, а другой размещен за первым гребным винтом, установлен обращенным против потока и расположен на винтовой установке для испытаний гребных винтов в свободной воде, закрепленной также на буксировочной тележке, по полезной модели перед гребными винтами, вверх по потоку, расположен прикрепленный к буксировочной тележке корпус в форме параллелепипеда с прямостенными по длине бортами и с наклонным передним основанием для проламывания ледового поля с образованием обломков льда, имеющим угол наклона к ватерлинии в пределах 20⁰÷30 ⁰.

Предлагаемая экспериментальная установка для модельных исследований гребных соосных винтов во льдах позволяет проводить экспериментальные исследования гребных соосных винтов в ледовых опытовых бассейнах, что его выгодно отличает от прототипа.

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса создания новых средств исследования гребных винтов, которые позволят проводить модельные испытания комплексов, состоящих из соосных гребных винтов, в ледовых условиях.

Известен соосный динамометр, позволяющий проводить испытания соосных винтов в составе моделей в кавитационных трубах (Борусевич В.О., Русецкий А.А., Соловьев И.А. Современные гидродинамические лаборатории. - СПб.: ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова, 2008). Конструкция представляет собой два измерительных вала, вращающиеся в разные стороны, при этом каждый вал имеет пружинные элементы для измерения силы упора и крутящего момента. Недостатком такого динамометра является невозможность его использования в условиях ледового бассейна.

Известна также установка для испытаний моделей соосных гребных винтов (Берхиден О, Ларберг Л., Компания «Камева АБ», Швеция. Один движитель и установка, состоящая из нескольких движителей - две концепции развития в будущем. - Международная Конференция, посвященная морским движительным комплексам, 10-11 марта 1988 г., Лондон), принятая за прототип. Установка включает два соосно установленных на валопроводах с приводом противоположно вращающихся гребных винта, один из которых размещен в кормовой оконечности модели судна, закрепленной на буксировочной тележке опытового бассейна, а другой размещен за первым гребным винтом, установлен обращенным против потока и расположен на винтовой установке для испытаний гребных винтов в свободной воде, закрепленной также на буксировочной тележке, и позволяет проводить испытания системы состоящей из противоположно вращающихся соосных гребных винтов в чистой воде.

Недостатком известного устройства является отсутствие возможности проводить испытания соосных гребных винтов во льдах, когда необходимо формирование обломков льда, взаимодействующих с моделями гребных винтов.

Заявляемое изобретение решает задачу по созданию устройства для проведения модельных исследований соосных гребных винтов во льдах.

Для этого в экспериментальной установке для модельных исследований гребных соосных винтов во льдах, включающей два соосно установленных на валопроводах с приводом противоположно вращающихся гребных винта, один из которых размещен в кормовой оконечности модели судна, закрепленной на буксировочной тележке опытового бассейна, а другой размещен за первым гребным винтом, установлен обращенным против потока и расположен на винтовой установке для испытаний гребных винтов в свободной воде, закрепленной также на буксировочной тележке, по изобретению перед гребными винтами, вверх по потоку, расположен прикрепленный к буксировочной тележке корпус в форме параллелепипеда с прямостенными по длине бортами и с наклонным передним основанием для проламывания ледового поля с образованием обломков льда, имеющим угол наклона к ватерлинии в пределах 20⁰÷30 ⁰.

Расположение прикрепленного к буксировочной тележке корпуса в форме параллелепипеда с прямостенными по длине бортами и с наклонным передним основанием, позволяет проламывать ледовое поле и образовывать обломки льда, набегающие на модели гребных винтов.

Выполнение корпуса модели судна с прямостенными по всей длине бортами, без характерного для ледокольных корпусов развала, обеспечивает продвижение обломков льда под ним и попадание на соосную пару гребных винтов.

Придание наклонному переднему основанию корпуса модели угла наклона к ватерлинии в пределах 20⁰÷30⁰ позволяет избежать дробления льда, имеющего место при больших углах наклона, и обеспечивает выламывание ледового поля небольшими секторами, формируя обломки льда, идущие затем на исследуемую пару гребных соосных винтов

Вся установка для испытаний гребных соосных винтов в целом жестко связана с буксировочной тележкой ледового опытового бассейна и закреплена таким образом, чтобы обеспечить соосность гребных винтов. Расстояние между винтами регулируется за счет того, что монтаж корпуса судна можно произвести в любой части буксировочной тележки, в то время как винтовая установка для испытаний гребных винтов в «свободной воде» ввиду особенностей ее конструкции крепления к буксировочной тележке перемещаться не может, а только лишь позволяет устанавливать заданные углы атаки вала модели гребного винта и поворачивать установку вокруг собственной оси.

Сущность предполагаемой полезной модели поясняется рисунком, на котором изображена экспериментальная установка для модельных исследований соосных гребных винтов во льдах (вид сбоку).

Экспериментальная установка для модельных исследований гребных соосных винтов во льдах включает два соосно установленных на валопроводах с приводом 1 и 2 противоположно вращающихся гребных винта 3 и 4. Гребной винт 3 размещен в кормовой оконечности модели судна 5, закрепленной на буксировочной тележке 6 опытового бассейна, а другой противоположно вращающийся гребной винт 4 размещен за первым гребным винтом 3, установлен обращенным против потока и расположен на валопроводе 2 винтовой установки для испытаний гребных винтов в свободной воде 7, закрепленной также на буксировочной тележке 6. Перед гребными винтами 3 и 4, вверх по потоку , расположен прикрепленный к буксировочной тележке корпус 5 в форме параллелепипеда с прямостенными по длине бортами и с наклонным передним основанием 8 для проламывания ледового поля 9 с образованием обломков льда 10, имеющим угол наклона к ватерлинии в пределах 20°÷30°.

Предлагаемая экспериментальная установка для модельных исследований гребных соосных винтов во льдах работает следующим образом.

Модели гребных соосных винтов 3 и 4 устанавливаются на валопроводы с приводом 1 и 2, при этом гребной винт 3 размещается в кормовой оконечности судна 5, которое закреплено на буксировочной тележке ледового опытового бассейна 6, а гребной винт 4 устанавливается на винтовой установке для испытаний гребных винтов в свободной воде 7, которая также закрепляется на буксировочной тележке 6. Во время испытаний соосных гребных винтов 3 и 4 буксировочная тележка 6 начинает движение с заданной скоростью в моделируемом поле льда 9, проламывая передним наклонным основанием 8 корпуса судна 5 ледовое поле 9 с образованием обломков льда 10. Образующиеся при этом обломки льда 10 попадают под корпус 5, а за счет наличия его прямостенных бортов доходят до исследуемых гребных винтов 3 и 4, вследствие чего начинается их взаимодействие со льдом, требуемое для проведения испытаний. В результате с помощью динамометрической аппаратуры (на рисунке не показано) определяются пропульсивные характеристики гребных винтов и действующие на них ледовые нагрузки.

Практическая реализация заявляемого технического решения промышленной сложности не представляет, что позволяет сделать вывод о соответствии этого решения условию патентоспособности «промышленная применимость».

Предлагаемая экспериментальная установка для модельных исследований гребных соосных винтов во льдах позволяет проводить экспериментальные исследования соосных гребных винтов в ледовых опытовых бассейнах, что ее выгодно отличает от прототипа.

Экспериментальная установка для модельных исследований гребных соосных винтов во льдах, включающая два соосно установленных на валопроводах с приводом противоположно вращающихся гребных винта, один из которых размещен в кормовой оконечности модели судна, закрепленной на буксировочной тележке опытового бассейна, а другой размещен за первым гребным винтом, установлен обращенным против потока и расположен на винтовой установке для испытаний гребных винтов в свободной воде, закрепленной также на буксировочной тележке, отличающаяся тем, что перед гребными винтами вверх по потоку расположен прикрепленный к буксировочной тележке корпус в форме параллелепипеда с прямостенными по длине бортами и с наклонным передним основанием для проламывания ледового поля с образованием обломков льда, имеющим угол наклона к ватерлинии в пределах 20÷30⁰.