Способ управления лопастью гребного колеса судна и гребное колесо для реализации способа

 

Изобретение относится к судостроению, а именно к судовым колесным движителям с регулируемыми лопастями, и может быть использовано для речных судов. Цель изобретения - повышение эффективности работы. Изобретение позволяет управлять лопастями гребного колеса судна при совершении ими рабочего хода, обеспечивая их вертикальное положение и постоянство линейной скорости по горизонтали. С остова 1 колеса посредством штанг 10, сочлененных при помощи осей 11 с консолями 6 лопастей 5, усилия передаются на лопасти 5. На консолях 6 установлены ролики 9, находящиеся между рабочими поверхностями направляющих 7 и 8. Предложенная форма рабочих поверхностей направляющих определяют траекторию движения роликов и лопастей. Движение лопастей при рабочем ходе с постоянной линейной скоростью по горизонтали исключает часть потерь энергии и повышает КПД колеса. 2 с.п. ф-лы, 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 63 Н !/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4443292/27-11 (22) 16.06.88 (46) 30.09.90. Бюл. № 36 (75) А. В. Петров (53) 629.12:532.582.5.036 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 115562, кл. В 63 Н l/08, 1957. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЛОПАСТЬЮ

ГРЕБНОГО КОЛЕСА СУДНА И ГРЕБНОЕ

КОЛЕСО ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ СПОСОБА (57) Изобретение относится к судостроению, а именно к судовым колесным движителям с регулируемыми лопастями, и может быть использовано для речных судов.

Цель изобретения — повышение эффективности работы. Изобретение позволяет, уп

„„SU„„1595741 А 1

2 равлять лопастями гребного колеса судна при совершении ими рабочего хода, обеспечивая их вертикальное положение и постоянство линейной скорости по горизонтали. С остова 1 колеса посредством штанг 10, сочлененных при помощи осей 1! с консолями 6. лопастей 5, усилия передаются на лопасти 5. На консолях 6 установлены ролики 9, находящиеся между рабочими поверхностями направляющих 7 и 8. Предложенная форма рабочих поверхностей направляющих определяет траекторию движения роликов и лопастей. Движение лопастей при рабочем ходе с постоянной линейной скоростью по горизонтали исключает часть потерь энергии и повышает

КПД колеса. 2 с. п. ф-лы, 7 ил.

1595741

25

ЗО

40

Формула издбретения

Изобретение относится к судостроению, а именно к судовым колесным движителям с регулируемыми лопастями, и может быть использовано для речных судов.

Цель изобретения — повышение эффективности в работе.

На фиг. 1 схематически представлено гребное колесо, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез

Ц вЂ” Б на фиг. 1; на фиг. 4 — лопасть с консолью и роликами; на фиг. 5 — вид на фиг. 4; на фиг. 6 — вид Г на фиг. 5; на фиг. 7 — форма рабочих поверхностей направляющих.

Предлагаемый способ обеспечивает движение лопасти с постоянной горизонтальной составляющей скорости во время совершения рабочего хода, что исключает дополнительные потери энергии. Для этого лопасти при рабочем ходе придают вертикальное положение, а траекторию каждой точки лопасти в плоскости, перпендикулярНой оси вращения, изменяют в соответствии с зависимостью

p=po

$ иу где р — расстояние от оси вращения гребного колеса до рассматриваемой точки лопасти; р, — расстояние от оси вращения гребного колеса до рассматриваемой точки лопасти при ее нахождении в крайнем нижнем положении;

rg — угол между вертикальной плоскостью, проходящей через ось вращения гребного колеса и прямой, соединяющей указанную ось с рассматриваемой точкой лопасти.

Гребное колесо содержит остов 1, жестко закрепленный на валу 2, установленном в корпусе 3 судна при помощи подшипников 4 и связанном с приводным двига.телем судна, лопасти 5 с изогнутой консолью 6 каждая. Механизм поворота лопастей 5 колеса содержит направляющие

7 и 8, укрепленные на корпусе 3 судна, !

)олики 9, взаимодействующие с рабочими поверхностями направляющих 7, 8 и установленные на консолях 6 штанги 10, шарнирно сочлененные с консолями 6 при помощи укрепленных на консолях 6 осей 11. Направляющие 7 и 8 смещены одна относительно другой в напавлении, параллельном оси вращения гребного колеса, для обеспечения прохода между ними консолей 6 при работе колеса. Оси 12 роликов уста.новлены на консолях 6 симметрично относительно оси шарнира 1.

Штанги !О установлены с возможностью их перемещения во втулках 13, снабженных шпонками 14, сопряженными со шпоночными пазами 15 штанг 10 для предотвращения проворачивания штанг во втулках при работе штанг. Остов 1 колеса укреплен на валу 2 при помощи болтов 16, а направляющие 7 и 8 закреплены на корпусе 3 судна болтами 17. Шарниры штанг

10 зафиксированы на осях 11 при помощи шайб 18 и шплинтов 19. Между рабочими поверхностями каждой из направляющих 7 и 8 размещен один ролик 9 из каждой пары, установленной на одной консоли 6. Диаметр роликов 9 и расстояния между рабочими поверхностями направляющих 7 и 8 выбраны с условием обеспечения свободного вращения роликов 9 на своих осях 12 при работе колеса.

Приводимый во вращение двигателем судна гребной вал 2, вращаясь в подшипниках 4, установленных в корпусе 3 судна, вращает жестко закрепленный на валу 2 остов 1 гребного колеса и установленные на нем штанги 10, которые при помощи их шарниров передают движение через оси 11 консолям 6 и лопастям 5. При этом ролики 9 движутся между рабочими поверхностями направляющих 7 и 8, свободно вращаясь на своих осях 12. При этом ролик 9 контактирует с одной из рабочих поверхностей направляющих. Совершая холостой ход (вне воды), лопасти занимают радиальное положение. При рабочем ходе (B воде) лопасти ориентированы вертикально, а при окончании рабочего хода и переходе к холостому ходу лопасти занимают промежуточные положения. Работа колеса и положение лопастей определяются выполнением их консолей 6 и формой рабочих поверхностей направляющих 7 и 8, проекции которых на плоскость вращения колеса описаны следующими уравнениями:

pi =pa —. — г; p =pp — — +г+6;

sigh рз=ро — — г — о; р.=ро —,— +г, У

SJRtP . щ где pi р — расстояние от полюса D до соответствующих точек рабочих поверхностей одной направляющей; ра и р — расстояние от полюса Е до соответствующих точек рабочих поверхностей другой направляющей, r — радиус ролика;

6 — зазор между рабочими поверхностями ролика и направляющей, расстояние между полюсами Д и Е равно расстоянию между роликами 2а.

1. Способ упра вления лопастью гребного колеса судна, при котором придают лопасти вертикальное положение при совершении этой лопастью рабочего хода в воде, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем обеспечения постоянства горизонтальной составляющей ско1595741

25 рости лопасти, траекторию рабочего хода каждой точки лопасти в плоскости, перпендикулярной оси вращения, изменяют в соответствии с зависимостью

Ч

P=Po где р — расстояние от оси вращения гребного колеса до рассматриваемой точки лопасти; ро — расстояние от оси вращения гребного колеса до рассматриваемой точки лопасти при ее нахождении в крайнем нижнем положении;

q> — угол между вертикальной плоскостью, проходящей через ось вращения гребного колеса, и прямой, соединяющей упомянутую ось с рассматриваемой точкой лопасти.

2. Гребное колесо, содержащее радиальные штанги, поворотные плицы, установленные с возможностьбю их вертикальной ориентации при рабочем цикле, и напрвляющие, расположенные в плоскостях, перпендикулярных оси вращения гребного колеса со смещением друг относительно друга, причем каждая плица выполнена с двумя роликами, оси вращения которых параллельны оси вращения колеса и которые установлены с возможностью взаимодействия каждого ролика с рабочими поверхностями направляющей, между которыми этот ролик расположен, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы, каждая плица выполнена с изогнутой консолью, к свободному концу которой прикреплены упомянутые ролики, оси вращения которых расположены симметрично относительно плоскости плицы и перпендикулярны плоскости вращения колеса, при этом плицы связаны с радиальными штангами, установленными с возможностью продольных перемещений, причем нижние участки рабочих поверхностей направляющих в своих проекциях на плоскость вращения колеса изогнуты по кривым линиям, описанным следующими уравнениями:

Р =Ро — — — Г;

Яму р2=ро —,— + Г+6;

3Н4 Г

15 pq — pî

= о р4=ро, +Г, Sian где p H р — расстояние от полюса, смещенного по горизонтали в одну сторону от оси вращения колеса на расстояние а, до соответствующих точек рабочих поверхностен одной направляющей; рз и р4 — расстояние от полюса, смещенного по горизонтали в другую сторону от оси вращения колеса на расстояние а, до соответствующих точек рабочих поверхностей другой направляющей; где а — половина расстояния между осями роликов плицы;

à — радиус ролика; о — зазор между рабочими поверхностями ролика и направляющей.

1595741

1595741 бад В

Составитель И. Корюхина

Редактор С. Лисина Техред А. Кравчук Корректор М. Кучерявая

Заказ 2881 Тираж 358 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101