Пассивный успокоитель качки плавающего средства
Владельцы патента RU 2656745:
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" (RU)
Изобретение относится к области судостроения, а именно к средствам уменьшения бортовой качки плавающих средств. Пассивный успокоитель качки плавающего средства содержит бортовые цистерны 1 левого и правого борта, частично заполненные жидкостью 2, соединенные между собой жидкостным 3 и воздушным 4 каналами. Бортовые цистерны 1 содержат эластичные диафрагмы 5, разделяющие бортовые цистерны 1 на внутреннюю 6 и наружную 7 полости. Жидкостный канал 3 в средней части выполнен в виде цилиндра 8, изготовленного из немагнитного материала. В цилиндре 8 с возможностью перемещения установлен поршень 9, своими штоками 10 соединенный с эластичными диафрагмами 5. Поршень 9 выполнен из набора кольцевых магнитов 11, обращенных друг к другу разноименными полюсами, а концентрично цилиндру 8 установлены обмотки 12 статора электрического генератора. Технический результат заключается в упрощении конструкции успокоителя качки и расширении его функциональных возможностей за счет использования энергии перемещающейся при качке жидкости. 1 ил.
Изобретение относится к судостроению, а именно к средствам уменьшения бортовой качки плавающих средств.
Известен успокоитель качки плавающего средства, содержащий бортовые резервуары, частично заполненные жидкостью, соединенные между собой воздушным соединительным каналом с клапаном и жидкостным каналом с заслонками [1]. Демпфирование жидкости в закрытых бортовых резервуарах этого успокоителя качки обусловлено аэрогидравлическим сопротивлением в воздушном и жидкостном каналах. Недостатком такого технического решения является невозможность преобразования энергии перемещающихся масс жидкости в электрическую энергию.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, принят успокоитель качки судна [2], содержащий частично заполненные жидкостью и сообщенные между собой поперечными каналами цистерны, установленные на противоположных бортах судна, активизаторы, размещенные внутри цистерн и разделяющие каждую из них на наружную и внутреннюю полости, гидравлический сервомеханизм, включающий в себя горизонтально расположенный цилиндр с поршнем, штоки которого соединены с активизаторами, насосный агрегат с электроприводом и систему управления. При этом наружная полость каждой бортовой цистерны одного борта сообщена с внутренней полостью бортовой цистерны другого борта, а активизаторы представляют собой эластичные диафрагмы с сервомеханизмом.
Недостатками данного успокоителя качки являются сложность конструкции, а также необходимость обеспечения затрат электроэнергии для привода насосного агрегата и невозможность преобразования энергии перемещающихся масс жидкости в электрическую энергию.
Целью изобретения является упрощение конструкции пассивного успокоителя качки и преобразование энергии перемещающихся в успокоителе масс жидкости в электрическую энергию.
Указанная цель достигается тем, что в пассивном успокоителе качки установлены бортовые цистерны левого и правого борта, частично заполненные жидкостью и соединенные между собой жидкостным и воздушным каналами. При этом бортовые цистерны содержат эластичные диафрагмы, разделяющие их на внутреннюю и наружные полости, причем жидкостный канал в средней части выполнен в виде цилиндра, в котором установлен поршень, соединенный штоками с эластичными диафрагмами.
Новым в пассивном успокоителе качки является то, что поршень выполнен из набора кольцевых магнитов, обращенных друг к другу разноименными полюсами, цилиндр выполнен из немагнитного материала, и концентрично цилиндру установлены обмотки статора электрического генератора.
На фиг. представлена схема пассивного успокоителя качки плавающего средства. Пассивный успокоитель качки содержит бортовые цистерны 1 левого и правого борта, частично заполненные жидкостью 2, соединенные между собой жидкостным 3 и воздушным 4 каналами. Бортовые цистерны 1 содержат эластичные диафрагмы 5, разделяющие бортовые цистерны 1 на внутреннюю 6 и наружные 7 полости. Жидкостный канал 3 в средней части выполнен в виде цилиндра 8, в котором установлен поршень 9, своими штоками 10 соединенный с эластичными диафрагмами 5. При этом поршень 9 выполнен из набора кольцевых магнитов 11, обращенных друг к другу разноименными полюсами, а концентрично выполненному из немагнитного материала цилиндру 8 установлены обмотки 12 статора электрического генератора.
Работает пассивный успокоитель качки плавающего средства следующим образом. При движении плавающего средства вследствие боковой качки жидкость 2 перетекает из одной бортовой цистерны 1 в другую, перемещая обе эластичные диафрагмы 5. При этом перемещается и поршень 9, выполненный из набора кольцевых магнитов 11. Перемещение кольцевых магнитов 11 в цилиндре 8 генерирует ЭДС в обмотках 12 статора электрического генератора, снимаемую с электрических разъемов (на фиг. не показаны).
При обратном перетекании жидкости в бортовых цистернах 1 цикл работы успокоителя качки повторяется.
Замедление перетекания масс жидкости 2 в бортовых цистернах 1, вызванное повышением гидравлического сопротивления в жидкостном канале 3, позволяет задержать часть перетекающей жидкости 2 в одной из бортовых цистерн 1, и тем самым уменьшить частоту и амплитуду колебаний плавающего средства. Замедление перетекания масс жидкости 2 в бортовых цистернах 1 вызывается также силой сопротивления движению поршня 9 при генерировании электрической энергии.
Предлагаемая конструкция пассивного успокоителя качки упрощается, а также обеспечивается преобразование энергии движения жидкости в электрическую энергию.
Литература
1. Шмырев А.Н. Мореншильдт В.А., Ильина С.Г. Успокоитель качки судов. Гос. изд. судостр. литературы. 1961, 516 с.
2. Патент №1527090 СССР, опубл. 07.12.1989 г., бюл. №45. «Успокоитель качки судна».
Пассивный успокоитель качки плавающего средства, содержащий бортовые цистерны левого и правого борта, частично заполненные жидкостью и соединенные между собой жидкостным и воздушным каналами, при этом бортовые цистерны содержат эластичные диафрагмы, разделяющие их на внутреннюю и наружные полости, причем жидкостный канал в средней части выполнен в виде цилиндра, в котором с возможностью перемещения установлен поршень, своими штоками соединенный с эластичными диафрагмами, отличающийся тем, что поршень выполнен из набора кольцевых магнитов, обращенных друг к другу разноименными полюсами, причем концентрично выполненному из немагнитного материала цилиндру установлены обмотки статора электрического генератора.
