Способ ориентирования плавсредства в водном бассейне

Способ ориентирования плавсредства в водном бассейне

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОРИЕНТИРОВАНИЯ ПЛАВСРЕДСТВА В ВОДНОМ БАССЕЙНЕ, заключающийся в том, что заполняют балластные емкости плавсредства, изменяя их подъемную силу, точку приложения которой располагают выше центра масс по одну и/й;;и другую сторону от этого центра, и ориентируя продольную Ъсь плавсредства относительно горизонтальной плоскости, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения точности ориентирования, определяют расстояние от точки проекции центра масс плавсредства на горизонтальную плоскость до минимально удаленных от нее точек проекций краев плавсредства на эту же плоскость, расположенных по разные стороны от центра масс, и высоту превышения центров масс балластных емкостей над центром масс плавсредства в горизонтальном положении последнего, а продольную ось плавсредства наклоняют относительно горизонтальной плоскости, при этом угол наклона определяют по формуле ,oc orcig(,.ei), ; гдеобугол Нсжлона продольной плавсредства относительно горизонтальной плоскости; ьрасстояние между центрами масс плавсредства и балластной емкости; L - расстояние между центрами масс двух балластных емкостей;. g расстояние от точки проекции центра масс плавсредства на горизонтальную плоскость до минимально удаленной сзт нее точки проекции одного из краев плавсредства; Gсила тяжести плавсредства в воде; Р - подъемная сила одной баллайтной оикости; k - коэффициент, равный единице :л ш эо при ориентировании на данной или свободной водной поверхности и .больше единице при ори ентировании на глубине. 1. ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11): () ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИф - :

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3497867/27-11 (22) 03.06.82 (46) 23.11.83. Бюл. В 43 (72) И.П.Тимофеев (71) Ленинградский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Г.В. Плеханова (53) 629 2 ° 532. 3.041 (088.81 (56) 1. Патент СССР В 882421„. кл. Е 21 В 7/136, 1977 (прототип) .

: (54) (57) СПОСОБ ОРИЕНТИРОВАНИЯ ПЛАВСРЕДСТВА В ВОДНОМ БАССЕЙНЕ, заключающийся s там, что заполняют балласт- . ные емкости плавсредства, изменяя

/ их. подъемную силу, точку приложения которой располагают выше центра масс по одну и/и))и другую сторону от это<го центра, и ориентируя продольную ось плавсредства относительно горизонтальной плоскости, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности ориентирования, определяют расстояние от точки проекции центра масс плавсредства на горизонтальную плоскость до минимально уда ленных от нее точек проекций краев плавсредства на эту же плоскость, расположенных по разные стороны от центра масс, и высоту превышения центров масс балластных емкостей над цент3Ж) В 63 В 39/00- В 63 В 39 14 ром масс плавсредства в горизонтальном положении последнего, а продольную ось плавсредства наклоняют относительно горизонтальной плоскости, при этом угол наклона определяют по формуле (1

) К P )9 о(. arctic ((, -1 гдето †угол наклона продольной оси плавсредства относительно горизонтальной плоскости;

h - расстояние между центрами масс плавсредства и балластной емкостии; (- расстояние между центрами масс двух балластных емкостей; . расстояние от точки проекции Я центра масс плавсредства на горизонтальную плоскость до минимально удаленной от нее точки проекции одного иэ краев плавсредства) G — сила тяжести плавсредства в

Ф, воде;

P — подъемная сила одной балластной емкости;

k — коэффициент, равный .единице при ориентировании на данной или свободной водной поверхности и .больше единице при ори ентировании на глубине.

1055682

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано для ориентирования специального плавучего устройства в водном бассейне, например добычной машины.

Известен способ ориентирования плавсредства в водном бассейне, эаключакщийся в том, что заполняют балластные емкости плавсредства, изменяя их подъемную силу, точку .приложения которой располагают выше центра масс по:одну и/или другую сторону от этого центра, и ориентируя продольную ось плавсредства относительно горизонтальной плоскости (1) .

Недостатком этого способа являет- 15 ся относительно невысокая точность ориентирования плавсредства вследствие того, что заполнение балластных емкостей ведут без учета пространственных координат точек приложе- 20 ния векторов подъемных сил, а угол разворота устройства не может быть наперед заданным

Целью изобретения является повышение точности ориентирования.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу ориентирования плавсредства в водном бассейне, заключающемуся .в том, что заполняют балластные емкости плавсредства, из" З0 меняя их подъемную силу, точку приложения которой располагают выше центра масс rxo одну и/или другую сторону от этого центра, и ориентируя продольную ось плавсредства относительно:горизонтальной плоскос" тк, определяют расстояние от точки ° приложения проекции центра масс плавсредства-на горизонтальную плоскость .до мккимально удаленных от нее точек проекций краев плавсредства на зту 40 же плоскость, расположенных по разные стороны от центра масс, и высоту превышения центров масс балластных емкостей иад центром масс плавсредства,в горизонтальном положении последнего, а продольную ось плавсредства наклоняют относительно горизонтальной плоскости, при этом угол наклона определяют по формуле

Ф aa+ (Ь-Р- — -) i

Х.. 6 50

hK p гдето угол наклона продольной оси плавсредства .относительно горКзонтальной плоскостиу

h - расстояние между центрами масс 55 плавсредства к балластной емкостиу

4 - расстояние между центрами масс двух балластных емкостей « расстояние от точки проекции 60 центра масс плавсредства на горизонтальную плоскость до минимально удаленной от нее точкй проекции одного из кра ев плавсредствами 65 сила тяжести плавсредства в воде;

P - подъемная сила одной балластной емкостиу

К вЂ” коэффициент, равный единице при ориентировании на донной или свободной водной поверхности и больше единицы при ориентировании на глубине.

Предлагаемый способ имеет слецующке преимущества: действие подъемной силы выше центра масс плавсредства0 обеспечивает изменением G/P любой наперед заданный угол ориентирования, не опрокидывая плавсредство, отпадает необходимость в специальных регулирующих системах силы плавучести, обеспечивается повышение точности и устойчивости при ориентировании.

На фиг. 1 показано положение плав» средства на дне; на фиг. 2 - положение плавсредства с ориентированием относительно поверхности днау на фиг. 3 — положение плавсредства с ориентированием на глубине при всплытий) на фиг. 4 — положение плавсредства в плавучем состоянии под водой на глубине 4 выше его центра масс; на фиг. 5 - положение плавсредства с ориентированием относительно поверхности воды1 на фиг. б - положение устройства с ориентированием на глубине при погружении; на фиг. 7графики зависимости угла ориентирования Кот отношения силы тяжести Q в воде плавсредства к подъемной силе

P емкостей.

l ,Цля осуществления предлагаемого способа (фиг. 1 и 2) плавсредство 1 снабжается балластными емкостями 2, установленными, например, на жестка соединенных с ним стойках 3.. Балластные емкости 2 устанавливаются íà paC" стоянии 6 выше продольной оси 0 -О проходящей через центр масс 0 плавсредства 1 и на расстоянии 0 слева и (-1 справа от его центра масс O.

Точка поворота A удалена от балластной емкости 2 на расстояние (, а от центра масс плавсредства — на 0 .

Балластнйе емкости 2 до .ориентирования относительно поверхности дна заполнены жидкостью - водой (фиг. 1), а относительно поверхности воды (фиг. 4) продуты. При продувке, например, правой балластной емкости (фиг. 2) возникает подъемная сила

Р, и прк ее величине больше, чем

G -„, плавсредс тв о 1 поз орачива етс я

«8 относительно точки A C замедлением, а его продольная ось 0 -0 ориентиру- . ется (зависает} относительно поверхности дна, йовернувшись на угол К

Зависание устройства 1 после поворота на уголь происходит из-за создания подъемной силы, вектор которой приложен в точке В на расстоянии Ь

1055682 выше продольной оси О(- О, проходящей через центр его масс,. что обеспечивает уменьшение на величину) э(п подъемцого момента силы Р при повороте (фиг. 2) . Затем при продувке левой ечкости (фиг. Э) возникает подъемная скла Р, при ее значении

В 6"р-— плавсредство 1 отрывается от дна и начинает всплывать сориентированным на глубине, повернувшись отно-fO сительно точки В. на уголЖ <К.(фиг.3) .

При нахождении плавсредства 1 в плавучем состоянии под поверхностью водЫ на глубине П (до высоты положения его центра масс) на него действуют силы плавучести P. и Р (фиг.4), балластируют, например, правую емкость снижая подъемную силу Р меньше величины (» †„, плавсредство ориентируется относительно поверхности воды, ;повернувшись относительно точки Ag на угол (, и зависнет {фиг.5). При бал- ластировке левой емкости и достижении силы плавучести Р4 величины е

С гг плавсредство 1 начинает погру- ,жаться сориентированным на глубине, повернувшись относительно точки В на уголф ср6(фиг. 6) .

- Процесс ориентирования можно начинать с продувки илн балластировки, например, левой емкости.

Способ ориентирования проверен экспериментально на модели. В результате экспериментов построены кривые зависимости угла наклонами продольной оси О - О к горизонтальной плосгости плавсредства 1 от отношения силы тяжести в водеб плавсредства 1 к подъемной силе Р (фиг. 7) . Полученные графики можно использовать для выбора величины действукщей подъемной силы .Р для необходимого угла наклона .

Использование предлагаемого способа ориентирования повышает точность и надежность при подъеме или опускании плавсредства.

105568

1О5Ь6Ю2

Составитель B .Áûñ Tðûé,Редактор В.Данко Техред Л. Пилипенко Корректор А,Ференц

Заказ 9216/17 Тираж 460 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4