Устройство для разрушения ледяного покрова

 

Изобретение относится к судостроению, в частности к устройствам для разрушения ледяного покрова. Устройство для разрушения ледяного покрова содержит судно с ледокольной приставкой. Приставка по бортам имеет выступающие впереди ее боковые ножи клиновидной формы. В диаметральной плоскости приставки установлен выступающий впереди приставки наклонный форштевень. Достигается повышение эффективности разрушения ледяного покрова. 1 ил.

Изобретение относится к средствам продления навигации на внутренних водных путях, преимущественно может использоваться для создания судоходных каналов.

Уровень техники заявляемого изобретения известен из устройства для разрушения ледяного покрова, состоящего из движущегося во льду судна с ледокольной приставкой (1. Зуев В.А., Козин В.М. Использование судов на воздушной подушке для разрушения ледяного покрова. - Владивосток: ДВГУ, 1988. с.11), на днище которой устанавливают ледорезные ножи и которую используют для прокладки в ледяном покрове судоходного канала.

Недостатком известного устройства является его низкая эффективность, обусловленная тем, что известная ледокольная приставка разрушает ледяной покров с большими энергозатратами.

Сущность изобретения заключается в устранении указанного технического недостатка.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности разрушения ледяного покрова за счет использования ледокольной приставки, способной при ее эксплуатации создавать сжимающие усилия, за счет которых лед разрушается из-за потери устойчивости формы ледяного покрова.

Существенные признаки, характеризующие изобретение.

Ограничительные: устройство для разрушения ледяного покрова, состоящее из движущегося во льду судна с ледокольной приставкой.

Отличительные: приставка по бортам имеет выступающие впереди приставки боковые ножи клиновидной формы, способствующие возникновению в ледяном покрове между ножами сжимающих усилий, приводящих к потере устойчивости формы ледяной пластины, при этом в диаметральной плоскости приставки дополнительно устанавливают выступающий впереди приставки наклонный форштевень.

Известно (2. Н.М. Беляев. Сопротивление материалов. - М.: Наука, 1976. - С.447-454), что при достижении сжимающих усилий в стержне или пластине, превышающих эйлеровы напряжения, последние теряют устойчивость формы, изгибные деформации в них резко возрастают, что может привести к их разрушению при незначительных усилиях.

Изобретение осуществляется следующим образом.

В носовой оконечности судна при помощи креплений устанавливают ледокольную приставку, перед которой в ледяном покрове создают свободную кромку. В качестве ледокольной приставки используют плавучую емкость, оснащенную в носовой оконечности в ее диаметральной плоскости выступающим впереди приставки форштевнем, наклоненным под углом к горизонтальной поверхности и по бортам боковыми выступающими впереди приставки ножами с таким же, но отрицательным по отношению к форштевню углом наклона и имеющими в плане клиновидную геометрическую форму. При движении судна перпендикулярно свободной кромке льда в его части, находящейся между ножами, возникнут сжимающие усилия, которые благодаря наклонному форштевню и достаточному упору судового движителя, превысят эйлеровы напряжения, что приведет к потере устойчивости формы на этом участке ледяного покрова и его разрушению. Отломанный от сплошного ледяного покрова участок льда притопится приставкой ее наклонным днищем, а его обломки наклонными бортами судна раздвинутся под кромки образовавшегося канала. Судно с приставкой продвинется на длину разрушенного участка льда и процесс разрушения следующего участка льда повторится. Для свободного прохода судна в прокладываемом канале ширина приставки должна быть больше ширины судна, а для возможности создания сжимающих усилий боковые ножи должны обладать соответствующей податливостью, т.е. способностью деформироваться, и поворачиваться в горизонтальной плоскости на расстояния, достаточные для возникновения эйлеровых напряжений в полосе льда между ножами.

Изобретение поясняется чертежом.

В носовой оконечности судна 1 при помощи креплений 2 устанавливают ледокольную приставку 3, перед которой в ледяном покрове 4 создают его свободную кромку 5. Приставку 3 выполняют в виде плавучей емкости, в диаметральной плоскости 6 которой устанавливают форштевень 7, наклонный под углом к горизонтально поверхности, а по бортам - боковые ножи 8 с углом в плане β и наклоненные к горизонту под таким же, но отрицательным по отношению к форштевню углом. Благодаря такой геометрической форме форштевня и боковым ножам при их контакте со свободной кромкой 5 в ледяном покрове между ножами 8 будут возникать сжимающие усилия 9. При достаточных расстоянии l и усилии 9 это приведет к потере устойчивости формы участка льда 10 и его разрушению. Отломанный участок льда 10 от сплошного льда 4 притопится наклонным днищем приставки 3, и его обломки бортами 11 судна 1 раздвинутся под кромки образовавшегося канала 12.

Формула изобретения

Устройство для разрушения ледяного покрова, состоящее из движущегося во льду судна с ледокольной приставкой, отличающееся тем, что приставка по бортам имеет выступающие впереди приставки боковые ножи клиновидной формы, способствующие возникновению в ледяном покрове между ножами сжимающих усилий, приводящих к потере устойчивости формы ледяной пластины, при этом в диаметральной плоскости приставки дополнительно установлен выступающий впереди приставки наклонный форштевень.

РИСУНКИ

Рисунок 1