УСПОКОИТЕЛЬ БОРТОВОЙ КАЧКИ СУДНА Российский патент 1997 года по МПК B63B39/06 

Изобретение относится к судостроению, в частности к успокоителям бортовой качки судов.

Наиболее близким к предлагаемому является успокоитель бортовой качки судна, содержащий руль с баллером, установленным в опорах вращения на корпусе судна, и привод поворота.

Однако для его функционирования необходимо затрачивать мощность, равную мощности, развиваемой гидродинамическими силами при повороте бортового руля, увеличенной с учетом потерь на двойное преобразование энергии от электропривода масляного насоса к балеру руля и с учетом потерь на трение в подвижных соединениях устройства. Кроме того, для обеспечения управления сервомотором необходим специальный измеритель углового ускорения качки со счетно-решающим устройством, что усложняет конструкцию и эксплуатацию успокоителя.

Техническим результатом изобретения является снижение потребляемой энергии.

Это достигается тем, что в успокоителе бортовой качки судна, содержащем руль с баллером, установленным в опорах вращения на корпусе судна, и привод поворота, последний включает в себя маховик, соединенный с двигателем, установленный в опорах вращения, размещенных на кронштейне, неподвижно соединенном с баллером руля, причем двигатель установлен на кронштейне неподвижно, а продольная ось маховика расположена под углом к продольной оси баллера руля.

Кроме того, общий центр тяжести подвижных относительно корпуса судна частей успокоителя расположен ниже продольной оси баллера.

На чертеже показан предлагаемый успокоитель.

Успокоитель бортовой качки судна содержит руль 1, закрепленный в корпусе судна посредством баллера 2 в опорах вращения 3. Баллер 2 неподвижно соединен с кронштейном 4, в котором установлены опоры вращения 5 и 6. В опорах вращения 5 и 6 установлен маховик 7, соединенный с двигателем 8. При этом двигатель установлен на кронштейне 4 неподвижно и соединен с маховиком 7 через муфту 9.

Успокоитель работает следующим образом. Включенный двигатель 8 через муфту 9 передает вращение на маховик 7. При наличии бортовой качки на вращающийся маховик 7 действует гироскопический момент, стремящийся привести вектор собственного вращения маховика 7 к совпадению с вектором наложенного вращения. Гироскопический момент, приложенный в виде пары сил в опорах 5 и 6, обусловливает крутящий момент на баллере 2, который обеспечивает поворот руля 1 в опорах 3. Подъемная сила, возникающая на отклоненном руле при движении судна, создает момент относительно продольной оси судна, который при соответствующем выборе направления вращения ротора 7 в зависимости от расположения руля 1 относительно диаметральной плоскости (правый или левый борт), будет стабилизировать положение судна в поперечной плоскости. Пропорциональность величины крутящего момента на баллере 2 угловой скорости качки обеспечивает, при достаточно стабильном положении центра гидродинамических сил на руле 1, управление успокоителем по закону угловой скорости бортовой качки.

Мощность, потребляемая двигателем 8 в установившемся режиме, определяется мощностью сил трения в опорах 3, 5 и 6, коэффициентом полезного действия двигателя 8 и потерями энергии в муфте 9. В связи с тем что силы трения в опорах 5 и 6 определяются в основном радиальной составляющей, обусловленной гироскопическим моментом, появляется возможность за счет максимально возможного увеличения базы между опорами 5 и 6 минимизировать потребляемую мощность при функционировании устройства.

Использование: судостроение. Сущность изобретения: успокоитель бортовой качки судна содержит руль 1, закрепленный в корпусе судна посредством баллера 2 в опорах 3 вращения. Баллер 2 неподвижно соединен с кронштейном 4, в котором установлены опоры 5 и 6 вращения. В опорах 5 и 6 установлен маховик 7, соединенный с двигателем 8. При этом двигатель установлен на кронштейне 4 неподвижно и соединен с маховиком 7 через муфту 9. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Успокоитель бортовой качки судна, содержащий руль с баллером, установленным в опорах вращения на корпусе судна, и привод поворота, отличающийся тем, что привод поворота включает в себя маховик, соединенный с двигателем и установленный в опорах вращения, размещенных на кронштейне, неподвижно соединенном с баллером руля, причем двигатель установлен на кронштейне неподвижно, а продольная ось маховика расположена под углом к продольной оси баллера руля. 2. Успокоитель по п.1, отличающийся тем, что общий центр тяжести подвижных относительно корпуса судна частей успокоителя расположен ниже продольной оси баллера руля.