Устройство для управления водоизмещающим судном

Устройство для управления водоизмещающим судном

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к судостроению, к устройству, обеспечивающему управляемость (маневренность) судна.

Известны рулевые устройства, состоящие из пера руля, баллера, опоры с подшипниками, рулевой машины и рулевого привода, привода управления (1). К недостаткам известных устройств следует отнести прежде всего то, что руль с узлами крепления и опорами выступают за днище и создают постоянное сопротивление движению судна, а также значительное время перекладки руля с борта на борт. В конструктивном исполнении известных устройств имеется большое число подвижных, вращающихся элементов, что увеличивает вероятность отказов при эксплуатации.

Известны также рулевые устройства, содержащие пару рулей, расположенных в кормовой части судна симметрично его диаметральной плоскости, каждый с приводом вертикального перемещения (2) (3).

Применение управляющих элементов - рулей с постоянными углами атаки очевидно не обеспечивает плавность управления судном по сравнению с поворотным пером руля, а выполнение пера руля переменного профиля создает сложности при изготовлении и неэффективно в эксплуатации, ибо на погруженном в поток пере руля возникают различные боковые усилия по высоте пера руля.

Предложенное устройство лишено этих недостатков.

Сущность изобретения заключается в непосредственном воздействии на корпус судна усилий, возникающих при введении в поток, обтекающий судно, пластины - элерона, выполненного совместно с бортом, в виде участка наружной обшивки борта, шарнирно связанного с корпусом через рамный шпангоут по передней вертикальной стороне элерона. При отклонении элерона с помощью привода на нужный угол на плоскости последнего возникает усилие от воздействия водного потока, которое передается на корпус судна через шарнирное соединение элерон - корпус и через шток управления элероном через корпус привода, установленного на рамном шпангоуте, осуществляя маневр судна.

Очевидно элероны устанавливаются симметрично - попарно относительно диаметральной плоскости судна.

На фиг.1 показано размещение элеронов на корпусе судна.

На фиг.2 показано размещение элеронов относительно ватерлинии.

На фиг.3 (сеч. А-А фиг.2) изображено конструктивное выполнение элерона.

На фиг.4 (сеч. В-В фиг.3) изображена самоустанавливающаяся опора приводного штока и направляющая обойма названной опоры, установленная на элероне.

Судно очевидно выполняется с кормовой парой элеронов, для улучшения маневренности дополнительно устанавливаются носовые элероны; для судна с корпусом, выполненным без цилиндрической вставки, можно применить схему с расположением пары элеронов в районе миделя.

Элерон - 1 выполнен в виде участка борта - 2 судна, расположен в нише - 3 борта. По передней, вертикальной, стороне элерон соединен с корпусом посредством шарнирного штыревого соединения - 4, обеспечивающего отклонение элерона от поверхности борта при выдвижении штока - 5 привода воздействием на элерон - 1 через самоустанавливающийся опорный узел - 6. Узел - 6, соединяющий шток с элероном, выполнен с возможного перемещения опоры - 7, шарнирно закрепленной на оконечности приводного штока - 5 относительно элерона - 1 в направляющей обойме - 8, являющейся одновременно ограничителем угла поворота элерона; шток при максимальном угле отклонения элерона занимает нормальное положение по отношению к элерону (т.е. 90˚ при наибольшем гидравлическом усилии на элерон). Ниша - 3 оснащена направляющей втулкой с сальниковым узлом - 9 для размещения приводного штока - 5.

Конструктивное выполнение собственно привода не является предметом настоящего изобретения, т.к. привод штока может быть гидравлическим, электрогидравлическим, электромеханическим и при необходимости ручным. Работает устройство следующим образом.

При включении привода шток - 5 усилием через узел - 6 поворачивает элерон - 1 посредством шарнирного соединения - 4 относительно борта - 2, вводя плоскость элерона в поток, обтекающий судно, при этом опора штока передвигается по направляющей обойме - 8, закрепленной на элероне. При воздействии потока на элерон возникает гидравлическая сила, величина которой зависит от угла отклонения элерона и соответственно влияет на величину момента, поворачивающего судно.

Введением или выведением из потока левого или правого элеронов осуществляется маневрирование судном. Следует отметить, что при установке элеронов параллельно диаметральной плоскости стабилизируется курс движения судна, при дальнейшем увеличении углов поворота обеих элеронов (левого и правого) создается тормозное усилие.

Устройство для управления водоизмещающим судном, содержащее управляющие элементы - элероны, установленные ниже ватерлинии, попарно расположенные относительно диаметральной плоскости в нишах бортов судна, повторяющих контуры элеронов, поверхность указанных элеронов совпадает с поверхностью соответствующих участков борта, указанная ниша повторяет форму размещающегося в ней элерона, ниша оснащена направляющей втулкой с уплотняющим элементом - сальником для размещения приводного штока механизма управления, отличающееся тем, что элерон на передней вертикальной стороне соединен с бортом при помощи штырьевого шарнирного соединения, закрепленного на рамном шпангоуте соответствующего участка борта, а шарнирная опора приводного штока размещается в обойме - направляющей, закрепленной на элероне.