Движительно-рулевой комплекс судна
Использование: в транспорте, а именно е отраслях , проектирующих и строящих транспортные средства, например в судостроении Сущность изобретения баллер 17 пропущен через втулку 19 и оканчивается лежащим на ней направителем 16, имеющим смещенное относительно оси баплера 17 гнездо фиксатора 15, в котором размещен зуб бегуна 7, помещенного на расположенной поперек хода судна направляющей 8 и соединенного поршнем 6 с тягой. Втулка 19 прикреплена к салазкам , помещенным в расположенную параллельно направляющей 8 выемку, и имеет жесткий расположенный между лопастью и корпусом судна фартук, к которому прикреплены упоры 24 - по одному со стороны каждой из поверхностей лопасти в пределах радиуса ее вращения. Между фартуком и упором 24 помещен удлинитель 25, например в виде гидроцилиндра, узел управления которого расположен на командном пункте, причем для обеспечения расширенных функциональных возможностей направитель 16 имеет второе гнездо фиксатора 15 симметрично первому относительно оси баллера 17 и смещаемое в полость направит еля дно паза 14, расположенное между гнездами фиксаторов 15, например с помощью управляемых с командного пункта электромагнитов в полости направителя 16 и противодействующей им пружины Направляющая 8 расположена на дорожках 9 с возможностью перемещения по ним благодаря прикрепленному к бегуну 7 смесителю 10, подвижно связанному с диском 11. имеющим в центре отверстие с резобой для ответной резьбы на ближнем к нему участке поршня 6, остальная часть которого соединена с тягой. Пластина расположена горизонтапьно, а направляющая и выемка - вертикально. 4 зпф-лы, 7 ил.
Комитет Российской Федерации йо патентам и тоВадиым зиякам (в} 3Щ (»} 2ОО3584 Cl (5Ц 5 8 63 I (21} 469?155/11 (22) 26.05.89 (46} 30.11.93 Бюл, Ию 43-44 (76} Матвеев Владимир Иванович (54) ДВИЖИПЛЬИ О-РУЛЕВОЙ КОМПЛЕКС
СУДНА (573 Использование: в транспорте, а именно в отраслях, проектирующих и строящих транспортные средства, например в судостроении. Сущность изобретения баллер 17 пропущен через втулку 19 и оканчивается ле>кащим на ней направитепем 16, имеющим смещенное относительно оси баплера 17 гнездо фиксатора 15, в котором размещен зуб бегуна 7, помещенного на расположенной поперек хода судна направляющей 8 и соединенного поршнем 6 с тягой. Втулка 19 прикреплена к салазкам, помещенным в расположенную параллельно направляющей 8выемку,,и имеет жесткий расположенный между лопастью и корпусом судна фартук, к которому прикреплены упоры 24 — по одному со стороны каждой из поверхностей лопасти в пределах радиуса ее вращения. Между фартуком и упором 24 помещен удлинитель 25, например в виде гидроцилиндра, узел управления которого расположен на командном пункте, причем для обеспечения расширенных функциональных возможностей направитель 16 имеет второе гнездо фиксатора .15 симметрично первому относительно оси баллера 1 7 и смещаемое в попасть направителя дно паза 14, расположенное между гнездами фиксаторов 15, например с помощью управляемых с командного пункта электромагнитов в полости направителя 16 и противодействующей им пружины. Направляющая
8 расположена на дорожках 9 с возможностью перемещения по ним благодаря прикрепленному к бегуну 7 смесителю 10, подвижно связанному с диском 1 1, имеющим в центре отверстие с резьбой для ответной резьбы на ближнем к нему участке поршня 6, остальная часть которого соединена с тягой. Пластина расположена горизонтально, а направляющая и выемка — вертикально. 4 з.п.ф-лы, 7 ил.
2003584
Изобретение относится к транспорту, а именно к отраслям, проектирующим и строящим транспортные средства, например в судостроении.
Известен движительно-рулевой комплекс судов, содержащий пластину, которая смонтирована на баллере, пропущенном через втулку, закрепленную в корпусе судна, и кинематически связанном с преобразователем возвратно-поступательного движения в колебательное (а.с. СССР М 740605, кл, В 63 Н 1/36, 1978).
Недостатками этого комплекса являются сложность era конструкции при узком диапазоне функциональных возможностей эксплуатации.
Цель изобретения — расширение функ циональных возможностей и упрощение конструкции.
Поставленная цель достигается тем, чта преобразователь выполнен с направляющим элементом с гнездом и ползунам на направляющей. Баллер связан с направляющим элементом, а ползун выполнен с выступом, который размещен в гнезде направляющего элемента, причем баллер выполнен с прикрепленными к нему посредством втулки салазками, которые размещены о выемке, образованной в корпусе судна.
Упомянутая втулка связана с регуляторам, которым снабжен комплекс, расположенным между упомянутой пластиной и корпусом судна. Регулятор выполнен с размещенными нв нем по абе стороны от пластины упорами. Каждый упор связан с регулятором посредством дистанционна управляемога гидроцилиндра.
Направляющий элемент выполнен с пазом и с размещейнай в нем подпружиненной крышкой, гнездо размещено на одном конце этой крышки, другой противоположный конец которой выполнен с дополнительным гнездом, размещенным по другу о сторону о1носительно баллера. Крышка выполнена с возмо>кностью погружения ее в паз расположенными под ней управляемыми электромагнитами. Комплекс выполнен с продольными дорожками, на которых подвижно расположена направляющая. Преобразователь снабжен приводом . перемещения направляющей по дорожкам, имеющим цилиндр. прикрепленный к ползуну, диском, подвижно связанным с этим приводом, и поршнем, соединенным одним концом посредством резьбового соединения с диском, а другим концом — посредством шлицевого соединения с цилиндром привода.
Упомянутая пластина установлена вертикально, а направляющая и салазки в выемке — горизонтально.
На фиг.1 изображен описываемый комплекс, вид сзади; на фиг.2 — то же, вид сверху; на фиг,3 — кинематическая схема расположения ползуна и направляющей комплекса с реверсированием хода судна; на фиг.4- выступ ползуна в направляющем
10 элементе описываемого комплекса: а — при переднем ходе судна, б — при реверсе хода судна; на фиг.5 — то же, для обеспечения крейсерского хода; на фиг.6 — комплекс, в аксонометрической проекции; на фиг.7- на15 правляющий элемент комплекса со стороны длинной его грани, продольный разрез.
Движительно-рулевой комплекс смон. тирован на корпусе 1 судна с закрепленным на нем двигателем 2 однонаправленного
20 (фиг.2,6) или реверсивного (фиг.3,5) движения, соединенным тягой 3, пропущенной через блоки 4 с помощь|о телескопического шлицевого соединения системой цилиндр б — поршень 6, с палзуном 7 по направляю25 щей, Он расположен на продольных дорожках 9 корпуса 1 судна и через ползун 7 связан с приводом 10 перемещения направля1ощей 8 по дорожкам 10. Этот привод подвижно связан с диском 11 и может
30 управляемо вращать его, например как ротор в авиаторе электродвигателя, Диск 11 резьбовым соединением связан с одним концомпаршня 6, имеющегадля своейутолщеннайторцовой части.шлицевого саедине35 ния с цилиндром 5 опору 12.
Палзун 7 имеет выступ 13, размещенный в отверстии, образованном краем подпружиненной снизу крышки 14 паза и выполненном в виде гнезда 15 во внутрен40 них стенках направля ащего элемента 16.
Крышка 14 паза выполнена с возможностью погружения ее в глубину этого паза расположенными там управляемыми электромагнитами, 45 Направляющий элемент 16 связан с баллером 17 пластины 18, баллер 17 имеет втулку 19, которая прикреплена к салазкам
20, размещенным в выемке 21 корпуса судна на колесах 22.
50 Между пластиной 18 и корпусом судна к втулке 19 прикреплен регулятор 23, выполненный с размещенными на нем по обе стороны от пластины 18 упорами 24, каждый из которых связан с регулятором 23 посредст55 вом удлинигеля 25, представленного дистанционно управляемым гидроцилиндрам.
Удлинитель 25 может выполняться в виде пневмоцилиндра, сильфона и т.п, Управление осуществляется по радио или проводниковой связи.
2003584
2С
50 тачку 0!,fатуа 13 HQчтнкатдкитвтаc алака, па
Отстоящий or корпуса судна край 26 пластины 18 мажет быть выполнен эластичным, что улучшает гидродинами веские характеристики движителл.
Другим примером выполнения комплекса явллетсл использование реверсного двигателя 2. Блок 4 выполнен подпружиненныв . с помощью, например, телескопически удлинлемсго гидроцилиндра 27. В этом случае направлл ащал 8 имеет длл перемещения телескапическу а пару 28 {фиг.3), Преимущество — простата конструкции.
Другой пример (фиг.5) предусматривает расположение пластины 18 вместе с соединенными с ней деталлмл пад днищем судна
B центре его масс.
В этом случае реверсивный двигатель 2 соединен с движиreneì тлгой 3, пропущенной через блоки 4, расположенные па бортам вверху (у двигателя) и внизу — по краям ли 1ии перемещения пластины. Имеется руль 29. Преимущество варланта — отсутствие рысканья.
Другим примером выполнения комплек а являются вертикальное расположение выемки 21 и направляющей 8 и горизонтальное расположение пластины
:18. В этом случае комплекс используется также как руль глубины (на подводных суднах). Причем если комплексы расположены слева и справа oT диаметральной плоскости судна, то обеспечивается маневр в пространстве — вперед-назад, вверх-вниз, влево-вправо.
Движитель-рулевой комплекс работает следующим образом.
Однанаправленна работающий двигатель 2 вместе с тягай 2 перемещает цилиндр
5 вправо, за блок 4, влево, из-за блока 4, вправо, и т.д., преобразуя этим свое вра.цательное движение в возвратно-поступа. тельное цилиндра 5. Передне-задние перемещения цилиндра 5 не влияют на поршень 6, т.к., насаживаясь и съезжая с поршня 6, цилиндр 5 его приводит лишь к возвратно-поступательному пергмещению
OT борта к борту. Через элементы 11,10,7,13 зта перемещение передаетсл на направля- ющий элемент 16, который через баллер 17 и его втулку 19 перемещает в выемке 21 салазки 20, з Gм"стг с ними — висящие на них пластину 18 и регулятор 23.
Когда выступ 13 погружен в переднее (флг.б) гнездо 15 и перемещает пластину 18
8flp3 Âî, ТО Она поворачивается влево ДО касания левого упора 24 и, передвигаясь впраl3C, ТОЛКаЕТ ВОД j и"- . "к-".: ПРа О - . П,",Л".Гавт г,, . ТИМ «O:С ОМ,:Д.т,l . П .,".ОД И П:тчОРаЧИВаЕТ вгурзво. ПослL пр..хода D край лаю правую
РаЗВОРаЧИВаЯ В ТУ ЖЕ СГОРОНУ ПЕРЕДНЕО гнездо 15 на равлл ощсгo злементэ 16, и вместе ". i.èì через баллер 17 поворачиваeт пластину 18 до ее касания упора 24 справа, после чего начинается гребок влево-назад, и судно толкается этим вперед-епеао. После . окончания движения влево цикл повторяется. В результате цикла движений влевовправо отклонлюгцие влево-вправо толчки, 0 уравновсшивалсь, уничтожаются и судна получает импульс вперед, если пластина отклонилась влево-вправо на один и тот же угол.
Если эти углы неодинаковы, то пластина
l8 будет поворачивать судно в сторону, куда она совершала гребок, будучи более удаленной от судна, т.е. наход;,сь ближе к диаметральной плоскости судна. Поэтому при необходимости поворота судна, например вправо, лезый упор 24 с помощью, например, гидроцилиндра, отодвигает ат регулятора 23 (или прижимают к регулятору) правый упор. При движении вправо пластина совершит гребок-поворот более интенсивный, ткк. больше а стоит от корпуса судна, чем прл гребке BneGo, когда пластина
18 будет более прижата к корпусу судна, В крайнем случае судно совершит поворот на месте, сслл один из упоров 24 будет удерживать пластину 18 в дламетральной плоскости судна при движении ат этОГО упора а другой упор прижмется к регулятору 23 настолько, что пластина при обратном движении займет положение, перпендикулярное этой плоскости. . Скорость движения судна регулируют скоростьта перемещения пластины 18 влево-вправо и углом ее наклона. Наиболее быстрый (но и наименее экономичный) xoä. будет у судна при наклоне пластины 18 к диаметральной плоскости судна на 16 (45 ) при условии постоянной скорости перемещения пластины влево-вправо.
Реверс судна осуществляют гребками пластины под карму. Для этого пластину поворачивают так, чтобы ее край 26 был повернут от судна. а перемещение ее при атом осуществлялась в направлении к краю
26 ат баллера 17. Такое положение пластины дастлгают, например, если пластину, (фиг.б) ведут справа налево, гребок будет вперед и влево. что заставит судно двигаться кормой назад-вправо. Такой режим достигают двумя путями. При первом такое положение пластине придают, отжимая ее необходимое положение упорам 24. Когда выступ седгт пластину вправо {фиг.б), левый упор 24 поворачивает пластину 26 так, чтобы вперед шел ее край. г Одгребав воду д судно, 2003584
30
5S
При втором пути пластину 18 поворчивэют D положение, б:изкое то.лу, !ipse:ñoòoром ее плоскость совпадает с дияметряльнои плоскьсГью су1;иэ, напримео с;:лощьго упоров 24. Затем, вращая диск 11 относительно привода i0 перемещения направляющей по дорожке и относительно горшня 6, вывинчивэют этим пз дис а 11 поршень i< . Одновременно с этим вкл!Счаю» электромагниты в и азу Напр-II>i1>!ющего эле энта 16, погру>кэ", тем с.",bII< кры вку 14 пэзэ ниже края выступ-! 13. Поэто- у, когда диск вывин ит из сЯл поршень
6 настол ко, что поршень упретсл B дно цилиндра 5, он начнет отталкивать в сторону кормы диск, а вместе с ним ползун 7, наповал!!!oI>>v!a 8, выступ 1, до;оментэ, ког» дэ sTQT выступи станет над другим гнездом
15. После этого останавливэ от вращение диска 13, обесточива,от злект омэгнит в направляющем элементе 16, после чего крышка 14 паза под влиянием пружлны под ней поднимется. зэфихсиро ав в п-;езде 15 выступ 13. Теиэр Tlpë включении двигателя 2 выступ 13 начнет гер .мещать пластину 18 крае . 26 вперед, поскольку это гнездо находится по другую сторону бэллерэ 17, чем предыдущее, т.е. рычаг тяги будет напрэвген в противоположную сторону от первоначального движения. После окончания
p8QQpc3 все дсйствия повторяются, только диск вращают в противоположном направЛЕНИИ, В РЕЗУЛЬтатЕ ЧЕГО ВСЕ ЭЛЕМЕНТЫ НаХОдятся в соотношен 1п первоначальном (фиг.б).
Когда пластина расположена гооизонтально, вс особенности ее работы проявляются не в отношении лево-право, а в
Отношении верх-гниз, т.е. когда гребок сверху вниз более интенсивный зэ счет более отошедшей от корпуса судна пластины
18, подвсдное судно поворачивает вниз, в глубину, и наоборот.
Усилением мощности работы лопасти слева или справа от диаметральной плоскости судна вызывают поворот судна в противоположную сторону. Таким образом осуществляют управлением движения подводного судна в пространстве..
Пример 1
Судно(: иг.1,с,б) движется-с I ..::ксп. алькой скоростью, когда частота перемещения
TIorl3yI Ia максимальна, а пластина, упираясь в упоры, составляет 45 к диаметральной плоскости судна. Для перехода нэ экономичный ход, приблизив упоры к удлинитеAAì так, чтобы пластина, касэлсь их, СО Т-. 1В;:.. 1 К " ;.", . ITP,IIЬН l< ПВ-".;Осj
Ф о нэ i 0, нри TOЙ жа частоте перэмегцения ползунэ добэвляк>тсл большей эхономичности хода, хотя и зэ счет снижения скорости.
Таким образом, обеспечивая стационарный режим работ.л кинемэтичаской части приводного устройства. обеспечивэ:от изл енен и скорости. Для крутого поворота вправо левым упором ооеспе- ива от неотклонение пластины влево от диаметральной плоскости судна, что обеспечивает интенсивный поворот судна вправо гребком пластины при движении ползуна в IpBBO и поворот влево малой . н:енсивности при пере, .цении ползуна влево, что вызывает поворот вправо.
Для обеспечения заднего хода судна при кратковременном мгнавре во время движения полэунэ влево упором отдавливают пластику тэк>ке влево, отклонял ее влево от диаметральной плоскости судна, а при движении ползуна вправо пластину симметрично Отклоняют вправо.
При длительном заднем ходе, отключив двигатель, уг;орами ставят пластину в диаметральной плоскости судна, манипуляцилми в направляющем элементе с помощью привода перемещения, диска, поршня передвигают выступ в другое гнездо направляющего элемента, Если при этом вместо привода перемещения направляющей и диска к ползуну прлкреплен гидроцилиндр, в котором поршнем служит тот же поршень 6, то выступ перемегцается не вращением диска, а работой гидроцилиндра с этим поршнем. Затем запускают двигатель и начинают перемещать судно задним ходом.
Пример 2
Движительно-рулевой комплекс (фиг.З) работает так же, кэк в примере 1, с той разницей, что двигатель 2 — реверсивный и именно он без промежуточных элементов, кроме блоков и тяг, Обеспечивает работу по перемещению ползуна. При переходе на задний ход направляющая ползуна перемещает выступ в другое гнездо гидроцилиндром, прикрепленным к ползуну, что упрощает конструкцию, хотя требует реверсного двигателя.
Пример 3
Движител ьно-рулевой комплекс (фиг.5) помещен в центр масс судка и смонтирован так, что пластина помещена не за кормой, а под судном и перемещается от борта к борту. Это исключает возможность рысканья судна, но требует дополнительно руля.
Пример 4
Подводное судно слева и справа от его диаметральной плоскости в кормовой части имеет выеь|ки. в которых пере лещэются салазки, клн;:матически соединенные (фиг.1) с горизонтальной пластиной для каждых сэ2003584 лазок и с приводом в видс f 1äïoöèëèíäpB
/,:л:I I:аждо!1 лопасти, обеспе ««1аающим ей возвратно-поступательное движ ние вдоль ьыемки. При движении подводного судна г«;:-и;.,1 вперед лопасти работа. or з одинако- 5 вом режлме. Поворот судна осуществляется л лбо более интенсивным перемещением лси; сги противоположной сторр«,ы, либо менее интенсивным — с адкоменной.
Да«;же««ие подводного судна в глубину обес- 1«0
Формула изобретения
pL-. I TEzaHa-vv Eac:é
ЛЕКС СУДНА, содержащий пл"стину, котар B смон1ирована на баллере, пропущенvoè через стулку, закрепленную на, коппусе судна, и кинемдтически связанном преобра:;оватсле . возвратно-постугатслькаго делжения в колебательное, атли20 ча«ощаяся тем, чтО, с целью расширения функционал«нь х возможностей и упрощения конструкции, указанный преобразова. тель выг Олнен с направляющим „
2 элементам с гнездом и ползуHGM на на, правляю«««ей, при этом баллер c язан с на: правляющими рлел1ентам, а ползун выполнен с выступом, ксторый размещен в гнезде направляющего элемента, причем З0 баллер выполнен с прикрепленными к нему посредством втулки салаз;ами, которые размещены в выемке, образованной в корпусе судна, при этом упомянутая втулка связ=,на с регулятором, которым снабжен ч5 комплекс, располо ".QHHHM между упомянутой ПЛаСТИНой И КО«РПУСОМ C3r«3««B, а РЕГУЛЯ" ° тар в«полнен ". раз «ещенными на нем па абе cfîðîíû от пластины упорами.
2. Комплекс па п.1, атличающлйся тем, 40 что каждый угвр связан с регулятором посредством дистанционно управляемого гидроцилиндра.
3. Комплекс по п.1, отличающийся тем, чта направля«эщий элемент выполнен с па- ."5 ю gg печивается более сил«ным выдвих;е««ием нлжних упор 3R, а дли;е«111е из глуС «II,I— более сильнь м выдвижением верхних угаров регуляторов. Скорость хода и efo реверс обеспечиваются KBK с ««Омощь«0 часто hl «1оремещения ползуна, так и с помощью wB«10кения положения упоров. (56) Авторское свидетельство СССР
Vr 740605, кл. В СЗ H 1/Зб, 1378.! зом и с размещен «ой в кем подпружине;« ной крыtl«Kай, при этом упомянугое п«е";,î размещено ка одном конце этой крыжки, ppyraA протисоположныЙ ко;-«еLI которой выполнен с допол««итал ьнь. м гнездом, разI I мещенным на нем по другую сторону относительно баллера, B l .рышка выполнена с . возможностью погружения ес в паз расположенными год ней управляемым:1 элект. PQtViBÃHÈÒBÌÛ, П ОИ ЭТОМ КОМПЛ8KС ВЫ ПОЛН С Н с продольно распола:!<е« 4. Комплекс па f«fl.1 - 3, атличающлйся тем, чта упомянутая пластина установлена вертикально, а направляющая и салазки в выемке - горизонтальна. 5. Комплекс па пп.1 - 3, отличающийся тем, что упомянутая пластина расположена горизонтально, а направляющая и салазки в выемке - вертикально. rz ю т 2003584 2003584 Р Составитель В. Бернадский Редактор Т. Павловская Техред M.Mîðãåíòàë Корректор М. лароши Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Заказ 3303 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
