Судовой волновой движитель

 

Использование: изобретение относится к судостроению и касается судовых крыльевых движителей, использующих энергию волн. Сущность изобретения: ВД содержит небалансирное поворотное крыло, закрепленное на баллере. На баллере закреплен рычаг, противоположным концом шарнирно соединенный со штоком поршня напорного гидроцилиндра блока управления. Блок управления, кроме того, содержит управляющие гидроцилиндры, связанные между собой и с напорным гидроцилиндром трубопроводами с клапанами. Внутри каждого управляющего гидроцилиндра установлен поршень, подпружиненный относительно торцов этого гидроцилиндра. 2 ил.

Известен судовой волновой движитель, содержащий небалансирное поворотное крыло, закрепленное на баллере, и рычаг, одним концом жестко соединенный с баллером, а другим с напорным гидроцилиндром блока управления, содержащим поршень со штоком (патент N 943396, кл. B 63 H 1/36, 1982 прототип).

Недостатком известного устройства являются недостаточно высокие эксплуатационные качества низкая надежность, необходимость иметь на судне, помимо гидросистемы, систему сжатого воздуха, необходимость постоянного наблюдения и обслуживания во время работы.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных качеств волнодвижителя.

Указанная цель достигается тем, что в известном судовом волновом движителе блок управления снабжен одним или несколькими управляющими гидроцилиндрами, связанными между собой и с напорным гидроцилиндром трубопроводами с клапанами, при этом каждый управляющий гидроцилиндр содержит поршень, подпружиненный относительно его торцов.

На фиг. 1 показан блок управления волнодвижителем. На фиг. 2 кривые М f() для различных скоростей хода судна и балльности моря.

Условные обозначения: d оптимальный угол поворота крыла, зависящий от угла скоса набегающего потока; М момент поворота крыла; А, Б кривые потребных моментов; а, б, в прямые, соответствующие моментам, обеспечиваемым блоком управления волнодвижителя.

Крыло 1 волнодвижителя выполнено небалансирным (центр давления смещен назад от оси баллера) и жестко соединено с баллером 2. Баллер 2 жестко соединен с рычагом 3, наружный конец которого шарнирно соединен с поршнем 5 гидроцилиндра 6. Гидроцилиндр 6 гидравлически связан посредством трубопроводов с клапанами 7, 8, 9, 10 с управляющими гидроцилиндрами 11, 12, 13, каждый из которых содержит поршень 14, подпружиненный относительно торцов управляемого гидроцилиндра пружинами 15. Ход поршней ограничивается упорами 16. Жесткость пружин 15, 17, 18 может быть различна.

Работа устройства.

Под действием скошенного за счет волнения моря набегающего потока воды крыло 1 стремится повернуться и встать вдоль потока. Усилие, обусловленное моментом вращения крыла 1, через баллер 2, рычаг 3 и шток 4 передается поршню 5 гидроцилиндра 6. При закрытых клапанах 7, 8, 9, 10 поршень не имеет свободы продольного перемещения, поэтому крыло остается неподвижным. Неподвижно закрепленное крыло может использоваться на высоких скоростях хода судна.

На других скоростях хода при различной балльности работают управляющие гидроцилиндры 11, 12, 13 либо по одиночке, когда зависимость потребных моментов М линейные, либо в различных сочетаниях между собой, когда зависимости потребных моментов криволинейны.

Например, для обеспечения оптимального закона управления, соответствующего кривой А (фиг. А), необходима работа трех управляющих гидроцилиндров 11, 12, 13. Для включения их в работу открывают клапаны 7, 8, 9, 10. Усилием, переданным от крыла 1 поршнем 5, жидкость, например из левой полости гидроцилиндра 6, поступает в левые полости гидроцилиндров 11, 12, 13 и перемещает их поршни 14 вправо, при этом из правых полостей жидкость по трубопроводам перемещается в правую полость гидроцилиндра 6.

В начале перемещения поршня 14 сжимаются правые пружины во всех трех гидроцилиндрах и управляющий момент изменяется по линейному закону на графике прямая "a_I".

Когда поршень управляющего гидроцилиндра с пружиной, имеющей наименьшую жесткость, достигнет упора 16, суммарная жесткость работающих пружин других управляющих гидроцилиндров скачкообразно возрастет и управляющий момент М начнет изменяться по прямой "б_I".

При достижении поршнем этого управляемого гидроцилиндра упоров, суммарная жесткость опять возрастет и будет определяться жесткостью продолжающей сжиматься пружины, а управляющий момент будет изменяться по прямой "в_I.

Из графика на фиг. 2 видно, что ломаная линия, состоящая из отрезков "a_I", "б_I", "в_I" с достаточной степенью точности копирует кривую "А" потребного момента управления для данной скорости хода и балльности моря.

На графике показано также управление с помощью двух управляющих цилиндров.

Кривую "Б" копируют в этом случае ломаная линия "а₂", "б₂".

В том случае, когда потребный закон управления является линейным или осуществляется по кривой с большим радиусом кривизны кривая "В", - управление осуществляется одним из управляющих гидроцилиндров и управляющий момент М осуществляется по прямой "а₃", совпадающей с прямой "В".

Формула изобретения

Судовой волновой движитель, содержащий небалансирное поворотное крыло, закрепленное на баллере, и рычаг, одним концом жестко соединенный с указанным баллером, а другим с напорным гидроцилиндром блока управления, отличающийся тем, что блок управления снабжен одним или несколькими управляющими гидроцилиндрами, связанными между собой и с напорным гидроцилиндром трубопроводами с клапанами, при этом каждый управляющий гидроцилиндр снабжен пружинами, установленными между торцами и поршнем этого гидроцилиндра.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2