АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ВОЛНОВЫМ ДВИЖИТЕЛЕМ Российский патент 2002 года по МПК B63H19/02 

Изобретение относится к судостроению, а именно к движителям, использующим энергию морских волн для движения судна.

Известно автоматическое устройство управления волновым движителем, содержащее соединенное с баллером небалансирное управляющее крыло и кинематическую передачу, связывающую названное крыло с управляемым балансирным крылом, причем передаточное отношение кинематической передачи больше единицы (Авторское свидетельство СССР 592671, кл. В 63 Н 19/02, 1974 г.).

Недостатком известного устройства является то, что оно обеспечивает оптимальный закон управления углом атаки управляемого крыла к набегающему потоку лишь в одной точке, что не позволяет эффективно использовать энергию морских волн для получения максимально возможной тяги в широком диапазоне углов скоса набегающего потока воды.

Предложенное техническое решение предназначено для повышения эффективности использования энергии морских волн для движения судна.

Технический результат достигается тем, что кинематическая передача имеет передаточное отношение, равное единице, и содержит соединенные с баллерами колеса, соединенные между собой гибкой связью, при этом баллер управляющего крыла соединен с насаженным на него колесом подвижно и снабжен кольцевым упором, неподвижно закрепленным на нем, а колесо - выступом для ограничения поворота баллера внутри колеса, баллер управляющего крыла соединен с насаженным на него колесом неподвижно и зафиксирован параллельно оси корпуса волнодвижителя упругим элементом.

Технический результат достигается также тем, что гибкая связь выполнена в виде замкнутой цепи, а ведущее и ведомое колеса в виде звездочек.

На фиг. 1 показано автоматическое устройство управления волновым движителем, вид сверху;
на фиг.2 - кинематическая передача, вид сбоку.

на фиг. 3 - график зависимости угла атаки α управляемого крыла от угла скоса β набегающего потока.

Небалансирное управляющее крыло 1, центр гидродинамического давления (ЦД) которого расположен кормовее оси баллера, и балансирное управляемое крыло 2 с центром гидродинамического давления, расположенным на оси баллера, с помощью баллеров 3 и 4 и подшипников шарнирно соединены с корпусом 5 волнового движителя. На баллеры насажены звездочки 6 и 7, кинематически связанные между собой замкнутой цепью 8.

Звездочка 6 соединена с баллером подвижно, а ее поворот на баллере ограничен кольцевым упором 9, неподвижно соединенным с баллером 3, и внутренним выступом 10 на корпусе звездочки.

Звездочка 7 соединена с баллером 4 неподвижно.

С помощью пружин 11 управляемое крыло 2 удерживается в положении, при котором его хорда параллельна оси корпуса 5.

Корпус 5 с помощью подшипников 12 и кронштейнов 13 соединен с корпусом судна.

Работа
При встречном волнении и зафиксированных в плоскости горизонта баллерах крыльев управляющее крыло 1, непрерывно отслеживая угол скоса потока, ориентируется во флюгерное положение к нему.

Если угол скоса потока не превышает значения β₁, колебания крыла 1 не вызывают колебания крыла 2, которое удерживается в исходном положении пружинами 11. Угол атаки при этом равен углу скоса потока, что обеспечивается благодаря свободному повороту баллера 3 внутри неподвижной в этот момент звездочки 6.

При достижении углом скоса потока значения β₁ кольцевой упор 9 входит в контакт с внутренним выступом 10 и звездочка 6 начинает поворачиваться, поворачивая посредством цепи 8 баллера 4 и звездочки 7 крыло 2 на постоянный угол атаки к набегающему потоку. Оптимальный угол атаки остается постоянным и при уменьшении угла скоса потока до значения β₁, что обеспечивается воздействием пружин 11 и противодействием крыла 1 через кольцевой упор 9 и внутренний выступ 10. По достижении скоса потока значения β₁ крыло 2 останавливается и удерживается в исходном положении пружинами 11.

Таким образом устройство управления обеспечивает работу управляемого крыла с оптимальным углом атаки, начиная с угла скоса потока, равного оптимальному углу атаки.

Изобретение предназначено для повышения эффективности использования энергии морских волн для движения судна. Управляющее крыло 1 связано с управляемым крылом 2 посредством кинематической передачи, содержащей установленные на баллерах 3, 4 колеса 6, 7 равного диаметра, соединенные между собой замкнутой гибкой связью. Проворот колеса 6 на баллере 3 ограничен кольцевым упором. Колесо 7 жестко установлено на баллере 4. С помощью пружин 11 управляемое крыло 2 удерживается в положении, при котором его хорда параллельна оси корпуса 5. Управляющее крыло 1 отслеживает угол скоса потока и по достижении угла, ограниченного кольцевым упором, поворачивает управляемое крыло 2. Устройство обеспечивает работу управляемого крыла 2 с оптимальным углом атаки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Автоматическое устройство управления волновым движителем, содержащее соединенное с баллером небалансирное управляющее крыло и кинематическую передачу, связывающую названное крыло с управляемым балансирным крылом, установленным на своем баллере, отличающееся тем, что содержит насаженные на баллеры, которые установлены на корпусе движителя, колеса равного диаметра, соединенные между собой замкнутой гибкой связью, при этом баллер управляющего крыла соединен с насаженным на него колесом подвижно и снабжен ограничителем поворота внутри этого колеса, а баллер управляемого крыла соединен со своим колесом неподвижно и удерживается относительно корпуса движителя упругим элементом. 2. Автоматическое устройство по п. 1, отличающееся тем, что замкнутая гибкая связь выполнена в виде цепи, а колеса - в виде звездочек.