Судовая гребная установка
Изобретение относится к судостроению. Цель изобретения - повышение эффективности. Гребная установка установлена на судне 1, содержит двигатель 2 и вибратор 3, который соединен с лопастью 4 в виде пустотелого перфорированного в верхней части диска, установленного под днищем судна 1. Кожух 5 охватывает лопасть 4 и выполнен клинообразным в виде супервентилирующего носового крыла. Судно 1 имеет крыло 6 и перо руля 7. Вибратор 3 находится на платформе 8. Она закреплена на четырех стойках 9 с опорами 10 в виде гидропружин. Валопровод 11 установлен в подшипниках 12 и связывает двигатель 2 с вибратором 3. Стойки 9 жестко связаны с платформой 13, имеющей штоки 14. Последние шарнирами 15 связаны с лопастью 4, которая имеет диффузор 16, клапан 17 и шарнир 18, соединяющий ее с кожухом 5, который крепится к корпусу судна 1 стойками 19. Шахта 20 подает воздух к двигателю 2, который связан с газопроводом 21, имеющим распределительное устройство 22 и клапаны 23. Вдоль корпуса судна 1 размещены газовые каналы с отверстиями 25. В стойках 19 имеются каналы, сообщенные с газопроводом 21 и газовыми каналами внутри кожуха. В носовой части кожуха 5 установлены источники ультразвуковых колебаний. Лопасть 4 имеет тяги 36, которые связаны жестко с серповидной лопастью 37 и проходят через отверстие в оси 38 лопасти 37. 4 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1588637 А 2 (51)5 В 63 Н 1 36, 23 04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (61) 954329 (21) 3439181/27-11 (22) 19.05.82 (46) 30.08.90. Бюл. № 32 (71) Хмельницкий технологический институт бытового обслуживания (72) А. А. Петров, В. А. Петров, А. А. Спиридонов и А. П. Бартащук (53) 62.12-8:629.12.532.582.5.036.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 954329, кл. В 63 Н 1/36, В 63 Н 23/04, 1980. (54) СУДОВАЯ ГРЕБНАЯ УСТАНОВКА (57) Изобретение относится к судостроению. Цель изобретения — повышение эффективности. Гребная установка установлена на судне 1, содержит двигатель 2 и вибратор 3, который соединен с лопастью 4 в виде пустотелого перфорированного в верхней части диска, установленного под днищем судна 1. Кожух 5 охватывает лопасть 4 и выполнен клинообразным в виде супервентилирующего носового крыла. Судно 1 имеет крыло 6 и перо руля 7. Вибратор 3
2 находится на платформе 8. Она закреплена на четырех стойках 9 с опорами 10 в виде гидропружин. Валопровод 11 установлен в подшипниках 12 и связывает двигатель 2 с вибратором 3. Стойки 9 жестко связаны с платформой 13, имеющей штоки 14. Последние шарнирами !5 связаны с лопастью 4, которая имеет диффузор 16, клапан 17 и шарнир 18, соединяющий ее с кожухом 5, который крепится к корпусу судна 1 стойками 19. Шахта 20 подает воздух к двигателю 2, который связан с газопроводом 21, имеющим распределительное устройство 22 и клапаны 23. Вдоль корпуса судна 1 размещены газовые каналы с отверстиями 25.
В стойках 19 имеются каналы, сообщенные с газопроводом 21 и газовыми каналами внутри кожуха. В носовой части кожуха 5 установлены источники ультразвуковых колебаний. Лопасть 4 имеет тяги 36, которые связаны жестко с серповидной лопастью 37 и проходят через отверстие в оси 38 лопасти 37. 4 ил.
1588637
Изобретение относится к судостроению и является усовершенствованием известного судового движителя, описанного в авт. св. № 954329.
Известна судовая гребная установка, состоящая из двигателя, кинематически связанного посредством штока с движителем, включающим кожух с водозаборником, внутри которого шарнирно закреплена лопасть шарнирно связанная со штоком, а установка снабжена вибратором, который через шток кинематически связан с лопастью, выполненной в виде пустотелого перфорированного в верхней части диска, установленного под днищем судна, при этом охватывающий диск кожух выполнен клинообразным с усеченной цилиндрической полостью, диффузором и клапанами, причем в выступающей над диском передней заостренной части кожуха на внутренней его стенке установлены источники ультразвуковых колебаний и герметичные мембраны, расположенные между этими источниками и диском.
Кроме того, установка снабжена газоходами, соединяющими выхлопной тракт двигателя с усеченной цилиндрической полостью кожуха и внутренней полостью пустотелого диска, Использование такой установки ограничено вследствие ее недостаточно высокой эффективности, в частности для судов среднего водоизмещения.
Целью изобретения является повышение эффективности.
Поставленная цель достигается тем, что судовая гребная установка, содержащая двигатель, кинематически связанный посредством штока с движителем, включающим кожух с водозаборником, внутри которого шарнирно закреплена лопасть, шарнирно связанная со штоком, установка снабжена вибратором, который через шток кинематически связан с лопастью, выполненной в виде путотелого перфорированного в верхней части диска, установленного под днищем судна, при этом охватывающий диск кожух выполнен клинообразным с усеченной цилиндрической полостью, диффузором и клапанами, причем в выступающей над диском передней заостренной части кожуха на внутренней его стенке установлены источники ультразвуковых колебаний и герметичные мембраны, расположенные между этими источниками и диском, снабжена дополнительной серповидной лопастью, шарнирно установленной на оси вдоль кормового среза кожуха и кинематически связа иной тягой с основной лопастью.
Колебание основной лопасти передается на дополнительную серповидную лопасть.
Такое конструктивное решение обеспечивает повышение эффективности судового движителя.
На фиг. 1 схематично изображена судовая гребная установка, общий вид; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3— схема расположения серповидной лопасти; на фиг. 4 — привод.
Судовая гребная установка (фиг. 1), установленная на судне 1, содержит двигатель 2, вибратор 3, который соединен с лопастью 4, выполненный в виде пустотелого, перфорированного в верхней части диска, установленного под днищем судна.
При этом охватывающий эту лопасть кожух 5 выполнен клинообразным и является супервентилирующим носовым крылом. Судно 1 имеет также кормовое крыло 6 и перо руля 7.
Вибратор 3 установлен на платформе 8, которая расположена на четырех стойках 9, имеющих опоры 10, выполненные в виде гидравлических пружин. Валопровод 11, установленный в подшипниках 12, связывает двигатель 2 с вибратором 3. Стойки 9 жестко соединены с платформой 13, которая снабжена двумя штоками 14. Штоки 14 шарнирами 15 связаны с диском 4, который расположен снаружи корпуса судна и снабжен диффузором 16 и клапаном 17. Лопасть 4 связана с кожухом шарниром 18, расположенным в носовой части кожуха 5.
Кожух 5 крепится к корпусу судна с помощью стоек 19. Шахта 20 служит для забора атмосферного воздуха в двигатель 2, который связан с газопроводом 21, снабженным распределительным устройством 22 и клапанами 23. Вдоль днища судна расположены газовые каналы 24, в которых имеются обращенные к воде отверстия 25, что способствует образованию газовой подушки.
Газовые каналы 26 расположены в стойках 19 и соединены с газопроводом 21.
Газовые каналы 27 (фиг, 2) расположены внутри кожуха 5 и соединены с газовыми каналами 26.
Газы из каналов 27, перфорированных внутрь кожуха 5, через переходник шарнира 18 могут поступать внутрь пустотелой лопасти 4. Отверстия 28 расположены на поверхности лопасти 4, обращенной к днищу судна. Источники ультразвуковыя колебаний 29 и 30 установлены в носовой части кожуха 5 (фиг. 2). Носовые камеры 31 кожуха 5, в которых расположены источники ультразвуковых колебаний 29 и 30, отделены от воды герметично установленными мембранами 32, с помощью которых ультразвуковые колебания могут сообщаться воде.
Источники ультразвуковых колебаний 29 и 30 снабжены соответственно нагнетательными трубопроводами 33, которые связаны с газопроводом 21. Водозаборник 34 представляет собой снабженную клапанами входную щель, Платформа 8 снабжена буферами 35, Лопасть 4 имеет тяги 36, жестко связанные с серповидной лопастью 37. Тяги 36 проходят через отверстие в оси 38 лопасти 37.
1588637
Устройство работает следующим образом.
Двигатель 2 через валопровод 11 приводит в действие вибратор 3, от которого низкочастотные колебания с помощью штока 14 передаются лопасти 4. При выходе лопасти 4 из кожуха 5 она работает как плавниковый движитель, а при входе ее в кожух— как поршень вибронасоса водометного движителя. Тяги 36 через ось 38 приводят в колебательное движение лопасть 37. На основном режиме лопасть 4 настроена на резонанс, а лопасть 37 — на параметрический резонанс с поворотами в двух плоскостях. Водная среда создает нелинейную основную связь лопасти 4 с кожухом 5. В результате наличия нелинейной приводной и основной связей получается устойчивый растянутый резонансный пик. С помощью буферов 35 регулируется амплитуда колебаний лопасти 4. Отключая часть буферов, можно оставить работать нечетное количество их и вь1звать нечетные высшие гармоники.
Не увеличивая скорость вращения двигателя, можно увеличить частоту колебания лопастей 4 и 37 и перейти на форсированный режим движения судна. Лопасть 37 вынесена за области кавитации и турбулентного потока.
Для обеспечения работы в режиме насоса в кожухе 5 имеется водозаборник 34, представляющий собой входную щель, снабженную клапаном, который открывается при движении лопасти 4 вверх и закрывается при ее движении вниз, а также диффузор 16 и клапана !7, которые закрываются при движении лопасти 4 вверх и открываются при ее движении вниз.
В кожухе 5 также происходит взаимодействие воды с выхлопными газами двигателя, благодаря чему происходит ускорение основного потока воды в кожухе при работе его, как корпуса насоса. При выходе лопасти 4 из кожуха, т. е. при работе лопасти как плавникового движителя, выхлопные газы препятствуют движению воды от задних кромок диска и кожуха к их центрам и не препятствуют движению воды от боковых кромок к их центрам, т. е. сохраняется движение потока воды внутри кожуха вдоль его продольной оси.
3а счет одновременного воздействия на лопасть 4 низкочастотных вибраций, сооб5 щаемых ей вибратором 3, и высокочастотных ультразвуковых колебаний, передаваемых ей через воду от источника ультразвуковых колебаний 29, на обращенной к днищу судна поверхности лопасти 4 образуется устойчивая кавитационная каверна и разрежение, а лопасть 37 работает в невозмущенном потоке.
Пузырьки газа, выходящие из лопасти 4 через отверстия 28, попадая под действие источников ультразвуковых колебаний 29, 15 коагулируются и движутся в направлении к этим источникам, что создает условия для образования устойчивой кавитационной каверны.
Образованию каверны также способству20 ет срыв струи с клиновидного носа кожуха 5.
Все это способствует всплытию судна над водой и уменьшению сопротивления его движению.
Применение ультразвука и газовых струй предотвращает обрастание погруженной в во25 ду части судна морскими организмами и водорослями.
Все это позволяет значительно увеличить скорость судна и повысить КПД движителя.
Для удобства осуществления прибрежного маневрирования и для обеспечения заднего хода судно может быть снабжено также гребным винтом, приводимым в действие двигателем 2 и располагаемым в воздухе при переднем ходе, когда судно всплывает. При заднем ходе выхлопные газы выбрасываются в атмосферу.
Формула изобретения
Судовая гребная установка по авт. св. .% 954329, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности, она снабжена дополнительной серповидной лопастью, шарнирно установленной на оси вдоль кормового среза кожуха и кинематически связанной тягой с основной лопастью.
1588637
Составитель В. Владимиров
Редактор Н. Горват Техрец А. Кравчук Корректор О. Ципле
Заказ 2510 Тираж 366 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
