Способ и устройство для соединения судна с другим судном

Способ и устройство для соединения судна с другим судном

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к способу и устройству для соединения судна с другим судном, например для соединения самоходного судна с баржей.

Уровень техники

Применение барж, не имеющих дорогостоящих средств обеспечения самоходности и соответствующего экипажа, позволяет уменьшить стоимость фрахта за счет того, что одно самоходное судно может тянуть несколько барж.

Баржи могут буксироваться в спокойных водах, однако в неспокойных морях требуется длинный буксирный канат, который затрудняет управление буксируемой баржой. Признано целесообразным соединять самоходное судно и баржу таким образом, чтобы самоходное судно образовывало более или менее жесткое удлинение баржи и толкало баржу перед собой.

В особенности, целью изобретения является разработка способа и устройства для такого соединения баржи и самоходного судна, называемого далее буксиром-толкачом.

Известны несколько решений для такого соединения баржи и буксира-толкача. Обычно буксир-толкач и баржа снабжены взаимодополняющими соединительными половинами, которые сводятся вместе и образуют сцепку, после чего включается запирающее устройство для гарантированного удержания судов в сцепке. Общей чертой известных решений является наличие выемки или углубления в кормовой части баржи, в которую носом вперед входит буксир-толкач и затем соединяется с баржой. Буксир-толкач обычно снабжен соединительными половинами, расположенными на носу и/или на каждом борту. Взаимодополняющие соединительные половины баржи соответственно расположены на самом дальнем внутреннем конце и в середине углубления для соединения с соответствующей соединительной половиной носовой части буксира-толкача, и на каждой стороне углубления для соединения с соответствующей соединительной половиной, расположенной по борту буксира-толкача. Длина и масса баржи значительно больше, чем длина и масса буксира-толкача, и в фарватере баржа будет двигаться иначе, чем буксир-толкач. Таким образом, необходимо, чтобы при сцепке можно было бы направлять соединительные половины вместе при движении друг относительно друга.

Волны вызывают подъем буксира-толкача, то есть его вертикальное перемещение относительно баржи. Кроме того, волны вызывают рыскание, то есть курсовое отклонение между продольными направлениями буксира-толкача и баржи. Бортовая качка относительно продольной оси буксира-толкача и наклон относительно поперечной оси баржи приводят в результате к тому, что палубы буксира-толкача и баржи очень редко бывают параллельными друг другу.

В дополнение, волны могут вызывать колебания буксира-толкача, то есть он совершает движения назад и вперед в горизонтальном направлении относительно баржи. Когда буксир-толкач находится в углублении или на пути к установке в углубление, внимание в первую очередь обращают на колебания буксира-толкача в продольном направлении. Колебания затрудняют установку буксира-толкача в рабочее положение в продольном направлении баржи. Это приводит к тому, что указанное запирающее устройство включается во время относительного перемещения между буксиром-толкачом и баржей, а это иногда может вызвать повреждение запирающего устройства. Известны решения, в которых буксир-толкач маневрирует в положении, при котором он опирается на баржу, и где такое положение также является его рабочим положением. Это облегчает задачу не допустить повреждения запирающего устройства, но предъявляет значительно большие требования к точности выполнения механической конструкции для того, чтобы, например, обеспечить вхождение запирающего штифта в отверстие и образовать безлюфтовую фиксацию.

Осадка баржи зависит от величины груза. В некоторых известных решениях для соединения барж и буксиров-толкачей вертикальное положение буксира-толкача относительно баржи определяется сцепным устройством. Буксир-толкач обычно выдерживает меньшие изменения осадки, чем баржа. Таким образом, определенное вертикальное положение для буксира-толкача ограничивает допустимые отклонения в осадке баржи.

Известны решения, в которых буксир-толкач может быть сцеплен с баржей в нескольких вертикальных положениях. Если осадка баржи в сцепленном с буксиром-толкачом состоянии радикально изменится, буксир-толкач может быть отцеплен от баржи и затем сцеплен снова в другом вертикальном положении. В известном решении, в котором реализована эта идея, буксир-толкач снабжен выступающими соединительными половинами, которые при входе буксира-толкача в углубление входят в канавки в боковых стенках углубления, и возможно также, в торцевой стенке углубления. При наличии нескольких параллельных, отстоящих друг от друга по вертикали на некотором расстоянии канавок выступающие соединительные половины на буксире-толкаче могут быть направлены в те канавки, которые соответствуют осадке баржи и буксира-толкача. Точная установка достигается путем изменения количества балласта буксира-толкача. Для того чтобы облегчить нахождение канавок при установке буксира-толкача в углубление, применяется известное решение - снабдить канавки расширяющимися участками в кормовой части углубления таким образом, чтобы выступающие соединительные половины буксира-толкача могли зайти в канавки.

Проблема упомянутого решения заключается в том, что при бортовой качке буксира-толкача может легко возникнуть ситуация, когда выступающая соединительная половина на одном борту буксира-толкача входит в зацепление с канавкой, расположенной на другом уровне по вертикали, чем канавка, с которой входит в зацепление выступающая соединительная половина на противоположном борту буксира-толкача. Буксир-толкач при этом будет иметь крен.

Этого можно избежать путем расположения только одной канавки на каждой боковой стенке углубления и соединения каждой канавки со скользящей по вертикали кареткой. Перед сцепкой каретка располагается так, чтобы вертикальное положение канавки соответствовало осадке баржи и буксира-толкача, после чего каждая каретка фиксируется в выбранном вертикальном положении и буксир-толкач входит в углубление.

При движении в фарватере выступающие соединительные половины буксира и взаимодополняющие канавки на барже подвергаются воздействию больших нагрузок вследствие взаимного перемещения между указанными судами.

Когда буксир-толкач установлен в углублении баржи, обычно включается запирающее устройство для обеспечения отсутствия смещения буксира-толкача относительно баржи. Запирающее устройство может содержать подвижные запирающие штифты, связанные с выступающими соединительными половинами буксира-толкача, или образующие часть указанных половин. Запирающие штифты обычно выдвигаются в активное положение, в котором они входят в зацепление с отверстиями на боковых поверхностях углубления, например в указанных канавках.

В основной группе известных решений для соединения буксира-толкача с баржей образуется жесткая сцепка, так что буксир-толкач и баржа фактически представляют собой одно судно. В некоторых вариантах выполнения буксир-толкач может принимать лишь фиксированное вертикальное положение относительно баржи. Недостаток таких решений состоит в том, что они не допускают значительных изменений в осадке баржи в положении, когда буксир-толкач сцеплен с баржей. Другие варианты выполнения допускают сцепку буксира-толкача с баржей в одном из нескольких возможных вертикальных положений. При изменении осадки баржи соединение может быть разомкнуто и буксир-толкач затем соединяется с баржей в другом вертикальном положении. Однако выполнение такой операции повторного соединения в бурных морях не особенно желательно, т.к. эта операция является сложной, требующей затрат времени и опасной.

В группе конструкций жесткой сцепки для указанной главной группы решений углубление на конце баржи снабжено нижней пластиной или другими пластинами, на которые опирается буксир-толкач. Буксир-толкач входит в углубление, имея небольшой балласт. При заполнении водой балластных отсеков буксир-толкач опускается вниз и опирается на нижнюю пластину или на другие пластины в углублении или рядом с углублением. Углубление может быть снабжено соединительными половинами, выполненными с возможностью вхождения в зацепление с взаимодополняющими соединительными половинами буксира-толкача для того, чтобы неподвижно закрепить буксир-толкач в углублении. Очевидно, что очень трудно, даже невозможно таким образом опустить буксир-толкач на соединительные половины баржи в бурном море. И разумеется большая волна может поднять буксир-толкач и вывести его из зацепления с соединительными половинами баржи. Примеры этого типа соединения описаны, в частности, в патентах США 3345970; 3610196 и 4048941.

Похожий тип жесткой сцепки содержит области верхних упоров, предотвращающих подъем буксира-толкача и его вывод из зацепления с соединительными половинами баржи. В патенте США 3842783 описано углубление, содержащее нижнюю пластину и область верхних упоров, выступающую внутрь над носовой палубой буксира-толкача, когда он установлен в углублении. Буксир-толкач равномерно загружают до нужной осадки относительно баржи до его введения в углубление. Буксир-толкач и области упоров в углублении имеют конусообразную форму, так что буксир-толкач заклинивается в неподвижном положении. В бурном море трудно ввести буксир-толкач в углубление, и легко может произойти сильное столкновение судов.

В патенте США 4000714 показано углубление, содержащее нижнюю пластину и области, выступающие внутрь поперек части палубы буксира-толкача, когда он установлен в углублении. Буксир-толкач равномерно загружают для того, чтобы обеспечить его вход в углубление с небольшим зазором до нижней пластины, а также с зазором между палубой и указанными областями упоров. Надувные привальные брусья, расположенные между буксиром-толкачом и углублением, обеспечивают неподвижное закрепление буксира-толкача. Но и в этом случае в бурном море трудно ввести буксир-толкач в углубление баржи.

Другой известный тип жесткой сцепки основан на наличии соединительных половин, расположенных на каждом борту буксира-толкача, а также часто на его носу, и входящих в зацепление с взаимодополняющими соединительными половинами в углублении на конце баржи. Можно сказать, что соединительные половины образуют шпунтовое соединение, вполне возможно в виде соединительных половин конической формы, которые также выступают над буксиром-толкачом, а взаимодополняющие соединительные половины на барже имеют форму конических пазов или выемок, которые предназначены для приема соединительных половин, когда буксир-толкач входит в углубление. Соединительным половинам придают коническую форму с целью снижения требований по точности установки на ранней стадии операции сцепки. По мере того, как буксир-толкач входит все дальше и дальше в углубление, его направляют к конечному рабочему положению с помощью конических соединительных половин. Примеры таких типов соединения могут быть найдены, в частности, в патентах США 4013032; 4356784 и в патенте Великобритании 2053807. В бурном море трудно обеспечить сцепку при использовании этого типа соединений.

При другом типе жесткой сцепки одно из судов снабжено подвижными средствами в виде штифта, имеющими более или менее коническую форму, которые вставляются во взаимодополняющие отверстия или углубления в другом судне. Примеры таких соединений известны, в частности, из патентов США 3910219 и Норвегии 174702. Посредством этого типа соединения также трудно осуществить сцепку в бурном море, и, подобно вышеописанным типам жесткой сцепки, в действительности они не подходят для работы в случае изменения осадки баржи.

Для того чтобы сделать конструкцию жесткой сцепки более подходящей для работы при изменении осадки баржи, используют известное решение, в котором суда снабжены соединительными половинами, которые могут быть соединены в нескольких положениях. Например, известно решение, в котором одно из судов снабжено выступающими клиньями или подвижными средствами в виде штифта, имеющими более или менее коническую форму, а другое судно снабжено несколькими взаимодополняющими канавками, отверстиями, углублениями или вырезами. Примеры таких решений могут быть найдены, в частности, в патентах США 3910219; 4013032 и 5050522.

В патенте США 3512495 описан буксир-толкач с куполообразными соединительными половинами, которые выступают вперед с бортов буксира-толкача и входят в отверстия во взаимодополняющих соединительных половинах в боковых стенках углубления баржи. Каждая взаимодополняющая соединительная половина установлена на скользящей каретке, которая может перемещаться по вертикали в канавке углубления. Таким образом, эти соединительные половины могут быть установлены в желаемое положение по вертикали, и при этом осуществляется компенсация осадки баржи, изменяющейся в зависимости от количества груза. Взаимодополняющие соединительные половины зажаты между двумя гибкими зажимами на скользящей каретке для достижения гибкого соединения.

В другой основной группе известных решений образовано подвижное или сочлененное соединение для обеспечения перемещения буксира-толкача относительно баржи при движении в фарватере. В некоторых известных решениях сцепленный буксир-толкач может наклоняться относительно поперечной оси, в других известных решениях буксир-толкач может перемещаться вертикально относительно баржи, в следующих решениях буксир-толкач поворачивается вокруг нескольких осей и перемещается относительно баржи. На практике желательно, чтобы перемещения были ограничены, и чтобы имелось жесткое или близкое к жесткому соединение, по меньшей мере, в одном направлении, например, чтобы буксир-толкач не мог иметь бортовую качку, перемещаться в продольном направлении, или подниматься и опускаться относительно баржи.

В патенте США 3605675 описана конструкция сцепки, в которой одна из соединительных половин содержит подвижную в вертикальном направлении балку, расположенную поперек углубления в кормовом конце баржи. Каждый конец балки установлен на каретках, которые выполнены с возможностью перемещения в вертикальной канавке. Каждая каретка подвешена за один конец линя, переброшенного через шкив, второй конец линя снабжен свинцовым противовесом для компенсации веса балки. Балка поднимается в верхнее положение, и буксир-толкач входит в углубление, при этом его носовая палуба находится под балкой. Взаимодополняющие соединительные половины расположены на носовой палубе и выполнены с возможностью поворота в сомкнутом вокруг балки положении для того, чтобы сцепить буксир-толкач с балкой и соответственно с баржей. Лебедка на носовой палубе соединена с проушиной в середине балки и тянет ее вниз по направлению к носовой палубе до тех пор, пока балка не будет опираться на указанные взаимодополняющие соединительные половины, которые затем смыкаются вокруг балки. Каждая из указанных кареток снабжена тормозным устройством, предназначенным для работы на боковых стенках канавки, осуществляющим торможение вертикального движения кареток и, таким образом, выполняющим торможение буксира-толкача относительно баржи. Лебедка должна быть вручную соединена с балкой, а это представляет собой операцию, которая трудновыполнима в бурном море. Разумеется, это также опасно. В дополнение на каждой стороне предусмотрены ролики, выполненные с возможностью выдвижения от толкающего судна до тех пор, пока они не упрутся в боковые стенки углубления. Ролики позволяют буксиру-толкачу перемещаться по вертикали, при этом одновременно осуществляется центрирование буксира-толкача в углублении.

В патенте США 3844245 описана конструкция соединения, где на каждом борту буксира-толкача расположены колодки конусных тормозов, выдвигающиеся в сторону от буксира-толкача и входящие во взаимодополняющие вертикальные канавки на каждой стороне углубления на конце баржи. Канавки имеют усеченное V-образное поперечное сечение, обращены открытой частью в сторону углубления, так что здесь нет необходимости в точном продольном позиционировании буксира-толкача для того, чтобы колодки конусных тормозов попали в канавки. Канавки расположены таким образом, что буксир-толкач может быть носом введен в зацепление с передним концом углубления, в то время как центр тормозных колодок располагается несколько впереди по сравнению с расположением центральной вертикальной оси канавок. Когда колодки конусных тормозов входят в V-образные канавки, наклонные контактные поверхности вызывают усилие, стремящееся отодвинуть буксир-толкач назад относительно баржи, в положение буксирования, в котором имеется зазор между носом буксира-толкача и баржей. Однако при использовании этого известного решения трудно обеспечить устойчивость буксира-толкача. Одна из причин заключается в том, что толкающее усилие, воздействующее на тормозные колодки, одновременно вызывает сильное влияние на продольное перемещение, боковую качку и вертикальное перемещение буксира-толкача.

В патенте США 4407214 описана конструкция сцепки, где буксир-толкач сцеплен с баржей через противоположные рычаги, предназначенные для предотвращения боковой качки буксира-толкача относительно баржи, без ограничения перемещения вверх-вниз и наклона в любых пределах. Противоположные рычаги соединены с возможностью вращения с буксиром-толкачом через валы или штифты, вставленные в отверстия в соединительных половинах буксира-толкача. Таким образом, в бурном море трудно осуществить подобное соединение.

В дополнение известны конструкции сцепки, допускающие управляемое боковое перемещение буксира-толкача относительно баржи таким образом, что достигается направленное отклонение буксира-толкача от баржи с целью достижения лучших общих характеристик управляемости судов. Патент США 5687668 представляет пример конструкции такой сцепки.

В настоящее время имеется интерес в использовании барж для работ в открытом море на некотором расстоянии от берега, например, в связи с добычей нефти и газа. Установки для работы в прибрежной полосе при этом образуют конечную станцию, где буксир-толкач и баржа соединяются и разъединяются. Соответственно операция соединения происходит в открытом море. Хотя некоторые из известных решений для соединения буксира-толкача и баржи могут допускать небольшие относительные перемещения буксира-толкача и баржи, они не подходят для работы в условиях морской волны.

Также в настоящее время интерес представляет возможность соединения больших суда вместе, при котором даже умеренное волнение сообщает судам такой большой импульс, что с использованием известных решений осуществить такое соединение затруднительно.

Сущность изобретения

Задачей изобретения является предложение способа и устройства, подходящих для соединения буксира-толкача с баржей в условиях морской волны.

Следующей задачей настоящего изобретения является предложение способа и устройства, подходящего для соединения больших судов.

Задачи решены путем предложения способа и устройства, отличительные особенности которых изложены в нижеследующем описании и формуле изобретения. В соответствии со способом по изобретению соединение между судами или между судном и конструкцией выполняют в несколько этапов. Нижеследующее относится к соединению буксира-толкача и баржи, где по меньшей мере одна соединительная половина на одном из судов соединяется вместе и сцепляется с возможностью разъединения с взаимодополняющей соединительной половиной на другом судне, образуя, таким образом, разъемное соединение между судами.

Способ соединения по изобретению отличается наличием следующих операций.

К подвижной соединительной половине, расположенной на одном из судов, прикладывают силу ограниченной величины, под воздействием которой эта половина сразу после момента соединения, когда осуществляется ее соприкосновение с соответствующей взаимодополняющей соединительной половиной, расположенной на другом судне, следует движениям этой взаимодополняющей соединительной половины, причем упомянутую силу направляют в сторону взаимодополняющей соединительной половины таким образом, что подвижная соединительная половина поддается воздействию более значительного контактного усилия, имеющего место между соединительными половинами. Затем продолжают прилагать силу ограниченной величины к подвижной соединительной половине, причем эту ограниченную силу изменяют в противофазе с взаимным перемещением судов и увеличивают до тех пор, пока взаимное перемещение судов не уменьшится до допустимой величины или, возможно, до нуля.

Буксир-толкач может, по сути известным образом, быть направлен в углубление на конце баржи и оставаться в контакте с баржей при использовании тягового двигателя буксира-толкача. При этом движение буксира-толкача относительно баржи может быть уменьшено от шести степеней свободы с поступательным движением вдоль и поворотом вокруг трех главных осей буксира-толкача, а именно, одной продольной оси, одной поперечной оси и одной оси, перпендикулярной к поверхности палубы, до трех степеней свободы, а именно, поступательного движения вдоль оси, перпендикулярной поверхности палубы баржи, и поворота вокруг продольной и поперечной осей буксира-толкача.

Для того чтобы привести буксир-толкач в правильное положение в продольном направлении, перед введением соединительных половин в зацепление друг с другом, буксир-толкач предпочтительно может оставаться в контакте с баржей при помощи тягового двигателя, продвигающего буксир вперед за положение соединения, вследствие чего обратное усилие, например, от силового привода, действующее между буксиром-толкачом и баржей, продвигает буксир-толкач назад относительно баржи против усилия тягового двигателя буксира-толкача в положение соединения.

Перечень фигур чертежей

В дальнейшем изложено описание изобретения, вначале его принципы, а затем с использованием примеров вариантов реализации со ссылкой на прилагаемые чертежи, где:

Фиг.1 изображает схематично шесть последовательных операций сцепки для одностороннего соединения соединительных средств и плавучего корпуса при использовании привода;

Фиг.2 изображает схему простого гидравлического соединения для привода, изображенного на фиг.1;

Фиг.3 изображает схематично шесть последовательных операций сцепки для двухстороннего соединения и демпфирования;

Фиг.4 изображает на виде спереди три последовательных операции соединения для сцепки соединительных половин в увеличенном масштабе;

Фиг.5 изображает на виде сбоку сцепное устройство, изображенное на фиг.4, в соединенном положении;

Фиг.6 изображает схематично вид сверху буксира-толкача в углублении у конца баржи;

Фиг.7 изображает схематично шесть последовательных операций сцепки соединительных половин, расположенных на буксире-толкаче и барже, как показано на фиг.6;

Фиг.8 изображает в перспективе буксир-толкач на пути в углубление на конце баржи, каждая сторона указанного углубления снабжена подвижными в вертикальном направлении соединительными половинами;

Фиг.9 изображает в перспективе в увеличенном масштабе соединительные половины буксира-толкача и баржи, изображенных на фиг.8;

Фиг.10 изображает в перспективе соединительные половины, в которых зубчатые колеса находятся в зацеплении с зубчатой рейкой;

Фиг.11 изображает в перспективе соединительные половины с демпфированием по двум осям;

Фиг.12 изображает горизонтальный разрез одной из соединительных половин, изображенной на фиг.11, в увеличенном масштабе;

Фиг.13 изображает в перспективе часть кормы баржи с манипуляторами в положении готовности сцепки с буксиром-толкачом;

Фиг.14 изображает в перспективе буксир-толкач, сцепленный с подвижной в поперечном направлении балкой на конце баржи при помощи поперечной выемки в носовой части;

Фиг.15 изображает в перспективе буксир-толкач, сцепленный с подвижной в поперечном направлении балкой на конце баржи при помощи поперечной выемки в носовой палубе;

Фиг.16 изображает в перспективе буксир-толкач, входящий в углубление на конце баржи, причем углубление снабжено поперечными стропами.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

На фиг.1 цифрой 1 обозначен привод в форме гидравлического цилиндра, снабженный источником гидравлической энергии (не показан) и системой управления (не показана). Привод 1 предназначен для перемещения соединительной половины, выполненной в виде контактирующих средств 2, по вертикали над плавающим корпусом 3, находящимся на плаву в воде 4 и перемещающимся в вертикальном направлении в воде 4 под воздействием волн. Плавающий корпус 3 символизирует буксир-толкач, и предполагается, что привод 1 связан с баржей (не показана), с которой буксир-толкач должен быть сцеплен.

На фиг.1 изображен плавающий корпус 3 в шести последовательных вертикальных положениях, обозначенной буквами A-F. В положении А контактирующие средства 2 находятся в своем первоначальном положении на некотором расстоянии над плавающим корпусом 3, который в следующий момент будет приподнят волной. Привод 1 предназначен для перемещения контактных средств 2 вниз до соприкосновения с плавающим корпусом, предпочтительно в момент, когда плавающий корпус 3 достигнет своего верхнего положения В на гребне волны, как это показано в положении С.

Направленная вертикально вниз сила, приложенная приводом 1 к контактирующим средствам 2, является очень небольшой, и она не оказывает на плавающий корпус 3 никакого значительного воздействия, которое направляло бы корпус вниз. Сила, направленная вертикально вниз, тем не менее, должна быть достаточно велика для того, чтобы контактирующие средства 2 оставались в контакте с плавающим корпусом 3 и следовали за ним во время последующего перемещения вниз плавающего корпуса 3 в направлении следующей подошвы волны, как показано в положении D. Таким образом, привод 1 первоначально создает усилие, действующее в том же направлении, что и естественное движение плавающего корпуса 3.

Во то время, как плавающий корпус 3 достигает нижнего положения Е у подошвы волны и возвращается в верхнее положение, усилие привода по-прежнему действует вертикально вниз. Усилие от привода 1, таким образом, теперь направлено против естественного движения плавающего корпуса 3. Движение вверх плавающего корпуса 3, таким образом, замедляется усилием от привода 1, и плавающий корпус 3 не поднимается до положения В, а останавливается в верхнем положении F, которое расположено ниже, чем естественное верхнее положение В, таким образом, очевидно, что высота надводного борта плавающего корпуса 3 будет меньше, чем естественная высота надводного борта плавающего корпуса 3.

Так как волны снова заставляют двигаться плавающий корпус 3 вниз, усилие, действующее вниз со стороны привода 1, уменьшается до величины, которая достаточна для поддержания контактирующих средств 2 в соприкосновении с плавающим корпусом 3, однако не вносит существенный вклад в обеспечение движения плавающего корпуса 3 вниз. Следовательно, плавающий корпус 3 будет колебаться между нижним положением Е и верхним положением F. Нижнее положение Е совпадает с естественным нижним положением плавающего корпуса 3, тогда как верхнее положение F расположено ниже, чем естественное верхнее положение В плавающего корпуса 3.

Путем постепенного увеличения действующего вертикально вниз усилия привода 1, когда плавающий корпус 3 находится на пути вверх, расстояние от положения Е до положения F может быть постепенно уменьшено. Если высота надводного борта плавающего корпуса 3 позволяет это, усилие привода 1 можно увеличивать до тех пор, пока верхнее положение F плавающего корпуса 3 не совпадет с естественным нижним положением Е плавающего корпуса 3, и даже не станет ниже этого уровня. Усилие привода 1 изменяется, как требуется для того, чтобы установить плавающий корпус 3 до желаемой высоты надводного борта.

Изменения в расстоянии между приводом 1 и спокойной водой 4 могут быть легко компенсированы работой привода. Если привод 1 расположен на барже, расстояние между приводом 1 и спокойной водой 4 будет изменяться в зависимости от величины груза на барже. Если привод установлен на неподвижной конструкции, расстояние между приводом 1 и спокойной водой 4 будет изменяться вместе с волной.

Гидравлическая система для привода 1 может быть выполнена в нескольких вариантах, известных специалистам в данной области. На фиг.2 показана упрощенная схема соединений для гидравлического привода, который может быть легко реализован на практике. На фиг.2 привод 1 показан в виде гидроцилиндра одностороннего действия, в котором контактирующие средства 2 прикреплены к свободному концу штока 5 поршня, связанного с поршнем 6 в приводе 1. Пружина 7, действующая на шток поршня со стороны поршня 6, возвращает поршень 6 и соответственно контактирующие средства 2 в исходное положение.

Привод соединен с трубопроводом 8 высокого давления, соединенным со стороной подачи насоса 10 через контрольный клапан 9. Насос 10 нагнетает жидкость из резервуара 11. Давление насоса может быть установлено известным образом путем использования первого регулятора 12 давления, а аккумулятор 13 давления известным образом обеспечивает равновесие давления. Возвратная магистраль 14 для рабочей жидкости соединяет привод 1 и резервуар 11, причем контрольный клапан 9 предотвращает возврат жидкости через насос 10. В возвратной магистрали 14 установлен второй регулятор 15 давления и регулируемое гидравлическое сопротивление, выполненное в виде регулируемой дроссельной заслонки 16.

Усилие, действующее вертикально вниз, которое создается приводом 1, когда контактирующие средства 2 следуют за движущимся вниз плавающим корпусом 3, как описано применительно к фиг.1, определяется регулятором 12 давления. Минимальное усилие, направленное вниз, которое создается приводом 1, когда плавающий корпус 3 поднимается вверх, определяется вторым регулятором 15 давления, а максимальное усилие, действующее вертикально вниз, определяется частично положением дроссельной заслонки 16, а частично - скоростью плавающего корпуса 3.

С целью избежания удара в момент соединения, когда контактирующие средства 2 входят в контакт с плавающим корпусом 3, соединение должно происходить при нахождении плавающего корпуса 3 вблизи своего естественного верхнего положения В на фиг.1. Если общая масса контактирующих средств 2 и связанных с ними движущихся частей привода 1 мала, контактирующие средства 2 могут быть освобождены и опускаться вниз для контакта с плавающим корпусом 3 в режиме свободного падения.

В более проработанном варианте выполнения привод 1 может составлять часть сервосистемы (не показана), предназначенной для перемещения контактирующих средств 2 одновременно с плавающим корпусом 3 и на регулируемом расстоянии от него. Путем постепенного уменьшения расстояния между контактирующими средствами 2 и плавающим корпусом 3 сервосистема может обеспечить соприкосновение контактирующих средств 2 с плавающим корпусом 3 без ударного воздействия, независимо от скорости плавающего корпуса 3 и его положения между верхним положением В и нижним положением Е.

Контактирующие средства 2 могут рассматриваться как первая соединительная половина, тогда как плавающий корпус 3, или его часть, образует вторую, взаимодополняющую соединительную половину. Вместе они образуют сцепку одностороннего действия в том смысле, что она передает только усилие сжатия. Очевидно, что первая соединительная половина, то есть контактирующие средства 2, может быть снабжена одним или несколькими штифтами, выступающими вниз и входящими в соответствующие отверстия во второй соединительной половине. Таким образом, сцепка может передавать горизонтальные усилия и удерживать плавающий корпус в боковом направлении.

На фиг.3 изображено приблизительно тоже самое, что и на фиг.1, но здесь привод выполнен с возможностью перемещения соединительной половины 17, а плавающий корпус 3 снабжен взаимодополняющей соединительной половиной 18. Соединительная половина 17 и ее взаимодополняющая соединительная половина 18 предназначены для разъемного соединения друг с другом. В сцепленном состоянии соединительная половина 17 и ее взаимодополняющая соединительная половина 18 образуют соединение, которое может воспринимать вертикальные усилия в обоих направлениях. При этом достигается двухстороннее демпфирование движений плавающего корпуса 3, как это понятно из нижеследующего.

Сцепка осуществляется путем перемещения вниз соединительной половины 17 и ее соприкосновения с взаимодополняющей соединительной половиной 18 на плавающем корпусе 3, например, когда плавающий корпус 3 находится в верхнем положении В/С, как показано на фиг.3. Очевидно, здесь также может быть использована сервосистема, как описано выше. После установления контакта между соединительной половиной 17 и ее взаимодополняющей соединительной половиной 18 начинается осуществление сцепки между ними.

Как только плавающий корпус 3 начинает двигаться вниз, привод 1 создает усилие, противоположное по направлению, то есть усилие, которое действует вертикально вверх и передается на плавающий корпус 3 через соединительные половины 17, 18. Действующее вертикально вверх усилие при движении плавающего корпуса 3 вниз по направлению к подошве волны, см. фиг.3, положение D, способствует тому, что плавающий корпус 3 достигает нижнего положения Е, которое выше, чем естественное нижнее положение плавающего корпуса 3. Плавающий корпус 3 будет иметь большую высоту надводного борта в нижнем положении Е, чем естественная высота надводного борта.

Когда следующая волна поднимает плавающий корпус 3, привод 1 создает усилие в противоположном направлении, то есть вертикально вниз. Как описано выше применительно к фиг.1, это усилие способствует тому, что плавающий корпус, двигаясь вверх, доходит только до положения F, которое ниже естественного верхнего положения плавающего корпуса 3. Путем увеличения начального небольшого усилия, создаваемого приводом, движение плавающего корпуса 3 может быть постепенно демпфировано для того, чтобы постепенно сократить расстояние между нижним положением Е и верхним положением F плавающего корпуса 3. Усилие привода может быть в случае необходимости увеличено до величины, при которой плавающий корпус 3 остается неподвижным в положении между своим естественными верхним и нижним положениями.

На фиг.4 изображен пример сцепки двухстороннего действия соединительной половины 19, которая перемещается вертикально штоком 20 поршня в приводе (не показан), и взаимодополняющей соединительной половины 21, установленной на плавающем корпусе 22. Взаимодополняющая соединительная половина 21 содержит цилиндрический шкворень 23, расположенный на некотором расстоянии над поверхностью плавающего корпуса 22 при использовании распорки 24. Соединительная половина 19 содержит головную часть 25 с обращенным вниз углублением 26, предназначенным для входа в него шкворня 23. На каждой стороне углубления 26 расположены поворотные фиксирующие задвижки 27 и 28, которые в исходном положении опираются на свои соответствующие концевые ограничители 29, 30. В исходном положении фиксирующие задвижки 27, 28 выдвинуты в углубление 26, так что расстояние между фиксирующими задвижками 27, 28 меньше, чем диаметр шкворня 23.

Перед соединением относительные положения соединительных половин 19, 21 такие, как показано в положении I на фиг.4. При соединении соединительная половина 19 опускается вниз, и фиксирующие задвижки 27, 28 поворачиваются вверх и создают возможность для установки шкворня 23, как показано на чертеже в положении II. Как только шкворень 23 встает на место в углублении 26, фиксирующие задвижки 27, 28 возвращаются в исходное положение и амортизируют усилие растяжения, создаваемое соединительными половинами 19, 21, см. положение III на фиг.4.

Сцепка соединительных половин 19, 21 может быть разъединена несколькими способами. Фиксирующие з