РУЛЕВОЙ КОМПЛЕКС СУДНА Российский патент 1997 года по МПК B63H25/08 

Изобретение относится к области судостроения и касается вопросов проектирования и создания рулевых устройств судна.

Известен рулевой комплекс судна, включающий закрепленную на баллере поворотную насадку на гребни винте, за которой расположена поворотная пластина крылевого профиля, и механизм перекладки, связанный с размещенной в корпусе судна рулевой машиной.

Данный рулевой комплекс принят в качестве наиболее близкого аналога.

Для данного комплекса характерна низкая надежность в работе расположенного в воде механизма перекладки стабилизатора и сложность узлов соединения стабилизатора с насадкой.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы внешних органов управления судна путем обеспечения создания большой боковой силы на рулевом комплексе, достигаемой при относительно небольших механических затратах на приводе.

Для достижения указанного технического результата в известном рулевом комплексе судна, включающем закрепленную на баллере поворотную насадку на гребном винте, за которой расположена поворотная пластина крыльевого профиля, и механизм перекладки, связанный с размещенной в корпусе судна рулевой машиной, поворотная пластина крыльевого профиля выполнена в виде руля на баллере, а механизм перекладки размещен в корпусе судна и выполнен связанным с баллерами руля и поворотной насадки с возможностью их синхронного поворота по зависимости, определяемой соотношением σ_R = (1,5-2,5)σ_н, где σ_R угол перекладки руля, σ_н угол поворота насадки <20^o 25^o.

При этом поворотная насадка и руль в своей нижней части соединены с помощью жесткой тяги, через установленные в них подшипники, размещенные по осям поворота насадки и руля.

Использование в рулевом комплексе руля на баллере и выбор соотношения между углами перекладки руля и насадки σ_R = (1,5-2,5)σ_н обеспечивает получение наибольшей боковой силы при максимальной перекладке насадки и руля, а также минимального крутящего момента, необходимого для работы рулевого комплекса, во всем диапазоне углов перекладки. Размещение механизма перекладки в корпусе судна существенно упрощает его конструкцию, обеспечивает большую прочность и надежность по сравнению с аналогичными узлами прототипа.

Использование в рулевом комплексе поворотной насадки с ограничением максимального угла перекладки 20^o-25^o, а также соединительной тяги между нижними частями руля и поворотной насадки обеспечивают лучшие прочностные и вибрационные характеристики по сравнению с наиболее близким аналогом.

Одновременное использование руля и поворотной насадки в рулевом комплексе обеспечивает судну управляемость при движении на заднем ходу и по инерции. Известно, что суда, оборудованные рулем, в подавляющем большинстве на заднем ходу не управляются, также как и суда с поворотной насадкой не управляются при движении по инерции.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен рулевой комплекс судна. За поворотной насадкой 1, установленной на баллере 2, расположен руль 3 на баллере 4.

Баллеры 2 и 4 связаны механизмом 5 перекладки, размещенным в корпусе судна и управляемым рулевой машиной 6, также размещенной в корпусе судна, руль 3 и насадка 1 в основании соединены с помощью жесткой тяги 7 через подшипники 8, размещенные по осям поворота руля и насадки.

Механизм 5 перекладки выполнен связанным с баллерами руля 3 и насадки 1 с возможностью их синхронного поворота по зависимости, определяемой соотношением σ_R = (1-2,5)σ_н где σ_R угол перекладки руля, σ_н угол поворота насадки 20^o+25^o.

При работе гребного винта и движения судна за счет отклонения струи движителя, а также из-за разности давлений на наружной и внутренней поверхности насадки 1 и верхней и нижней поверхности руля 3 на каждом из них возникает боковая сила. Эти силы имеют одинаковое направление, то есть на судно действует сумма сил, возникающих на руле 3 и поворотной насадке 1. При этом за счет того, что момент относительно баллера 2 насадки 1 является опрокидывающим, то есть стремящимся увеличить угол перекладки насадки 1, а момент на баллере 4 руля 3а восстанавливающим, то есть стремящимся уменьшить угол перекладки руля 3, рулевая машина 6 воспринимает разность этих моментов. Таким образом, мощность, затрачиваемая на работу привода, оказывается существенно меньшей, чем это требовалось бы для перекладки либо руля, либо насадки в отдельности друг от друга.

Использование: судостроение. Сущность изобретения: рулевой комплекс судна содержит поворотную насадку 1, установленную на баллере 2. За насадкой 1 расположен руль 3 на баллере 4. Баллеры 2 и 4 связаны механизмом 5 перекладки, размещенным в корпусе судна и управляемым рулевой машиной 6, размещенной в корпусе судна. Руль 3 и насадка 1 в основании соединены с помощью жесткой тяги 7 через подшипники 8, размещенные по осям поворота руля и насадки. Механизм 5 перекладки выполнен связанным с баллерами руля 3 и насадки 1 с возможностью их синхронного поворота по зависимости, определяемой соотношением σ_R = (1-2,5)σ_н , где σ_R - угол перекладки руля, а σ_н - угол поворота насадки <20^o - 25^o. 1 ил.

Рулевой комплекс судна, включающий закрепленную на баллере поворотную насадку на гребном винте, за которой расположена поворотная пластина крыльевого профиля, и механизм перекладки, связанный с размещенной в корпусе судна рулевой машиной, отличающийся тем, что поворотная пластина крыльевого профиля выполнена в виде руля на баллере, а механизм перекладки размещен в корпусе судна и выполнен связанным с баллерами руля и поворотной насадки с возможностью их синхронного поворота по зависимости, определяемой соотношением
σ_R= (1,5-2,5)σ_н,
где σ_R- угол перекладки руля;
σ_н угол поворота насадки <20 25^o,
при этом поворотная насадка и руль в своей нижней части соединены с помощью жесткой тяги через установленные в них подшипники, размещенные по осям поворота насадки и руля.