МОДУЛЬ СУДНА ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДОВОГО ПОКРОВА Российский патент 2024 года по МПК B63B35/00 B63B1/06 

Изобретение относится к судостроению и водному транспорту, в частности к приспособлению для разрушения ледового покрова и его конструкции с улучшенными характеристиками взламывания льда при плавании во льдах различной толщины.

Проблемы судоходства в зимнее время года сильно ограничивают транспортную доступность по речному и морскому пути, поскольку серьезный ледовый покров сильно ограничивает или вовсе не дает возможности многим судам осуществлять транспортировку.

Из уровня техники известно решение RU 172029 U1, 26.06.2017, раскрывающее ледокол, имеющий корпус, состоящий из цилиндрической центральной части, кормовой части с движительной установкой и носовой части с наклонным форштевнем, по обеим сторонам от наклонного форштевня на обводах носовой части корпуса установлены по горизонтали и вертикали ледовые зубья в форме треугольной пирамиды, их размер, количество и размещение зависят от размеров и формы носовых обводов судна и толщины льда по району плавания, верхний ряд ледовых зубьев располагается на уровне воды для того, чтобы разрушить верхний самый прочный слой льда, причем количество ледовых зубьев в горизонтальных рядах зависит от длины носовых обводов, чтобы цилиндрическая часть корпуса не заклинивалась в ледовом канале, а количество горизонтальных рядов было достаточно для послойного разрушения льда по всей его толщине.

Недостатком данного устройства является его слабые ледокольные возможности, заплывание льдинами пути, а также невозможность регулировки/корректировки высоты установки ледокольных элементов.

В качестве ближайшего аналога выбрано решение, RU 2213675 С2, 10.10.2003, раскрывающее ледокольную приставку к судну для разрушения ледового покрова, содержащая каркас, где каркас выполнен клинообразным, обшивка каркаса образует скулы в виде двухстороннего плуга с верхним ледоразводящим гребнем, предназначенного для подъема, откалывания, поворота и перемещения отделившихся кусков ледового покрова под стенки образовавшегося судоходного канала, причем приставка снабжена, по крайней мере, одним соединенным с теплогенератором коллектором с соплами, у которого, по крайней мере, одно сопло предназначено для продольного надреза ледового покрова, а второе - для надреза под углом к поверхности воды, при этом, по крайней мере, одно из упомянутых сопел снабжено завихрителем, предназначенным для придания потоку воды, пароводяной смеси или пара вращательного движения, причем приставка снабжена, по крайней мере, одним включенным в электрическую цепь скользящим контактом, например, лыжей, под коллектором с соплами, предназначенным для разрушения ледового покрова путем воздействия электрического тока через ледовый покров и воду.

Недостатком известного устройства является сложность его конструкции, недостаточная эффективность, поскольку схема перемещения льда под стенки образовавшегося судоходного канала вызывает сомнения.

Задачей предложенного изобретения является устранение указанных недостатков.

Техническим результатом является повышение эффективности работы модуля судна для разрушения ледового покрова при одновременном упрощении конструкции.

Данный результат обеспечивается тем, что модуль судна для разрушения ледового покрова выполнен в виде двухотвального плуга, имеющего основной нож по центру, а также боковые крылья, расположенные сзади от основного ножа,

при этом двухотвальный плуг, в профиль, имеет нижнюю, вытянутую вперед носовую часть, центральную рабочую часть, размещенную под углом и верхнюю защитную часть, имеющую края, повернутые в сторону носовой части,

а, на краях боковых крыльев выполнены вспомогательные ножи, размещенные в зоне центральной рабочей части.

Центральная рабочая часть, в профиль, размещена под углом в диапазоне 30-75° от горизонтали.

Вспомогательные ножи, в профиль, повторяют форму носовой части и центральной рабочей части двухотвального плуга.

Боковые крылья соединены изнутри двухотвального плуга ребрами жесткости.

Подробную конструкцию устройства рассмотрим с учетом прилагаемых чертежей, где

Фиг. 1 - модуль судна для разрушения ледового покрова в изометрии,

Фиг. 2 - модуль судна для разрушения ледового покрова, вид спереди,

Фиг. 3 - модуль судна для разрушения ледового покрова, вид сбоку (в профиль),

Фиг. 4 - пример установки устройства на плавсредство.

Где, позиция:

1 - двухотвальный плуг;

2 - основной нож;

3 - боковое крыло;

4 - носовая часть;

5 - рабочая часть;

6 - защитная часть;

7 - вспомогательный нож;

Модуль судна для разрушения ледового покрова выполнен в виде двухотвального плуга 1. Модуль выполняется из металла, предпочтительно корозионно стойкого металла достаточной толщины, чтобы преодолевать вес и усилия при воздействии на него льда.

Модуль судна для разрушения ледового покрова имеет основной нож 2, расположенный по центру, в месте сведения боковых крыльев 3 двухотвального плуга 1. Данный основной нож 2 выполняет задачу приподнимания льда снизу и его раскалывания.

Боковые крылья 3 расположены сзади от основного ножа 2 под углом не более 120°. Боковые крылья 3 могут быть соединены изнутри двухотвального плуга 1 ребрами жесткости, исключая смятие внутрь боковых крыльев 3. Угол расположения боковых крыльев 3 (развертка плуга) подбирается исходя из размера плавсредства, места его использования, ориентировочной толщины льда и прочих факторов. Боковые крылья 3 защищают судно от повреждения, а также обеспечивают образование достаточной ширины образуемого плавсредством пути для обеспечения свободного прохода плавсредства и иных плавсредств, которые могут следовать сзади по проделанному пути.

Двухотвальный плуг 1 в профиль (фиг. 3) имеет нижнюю, вытянутую вперед носовую часть 4, центральную рабочую часть 5, размещенную под углом и верхнюю защитную часть 6, имеющую края, повернутые в сторону носовой части 4.

Нижняя, вытянутая вперед носовая часть 4 двухотвального плуга 1 должна располагаться на плавсредстве ниже глубины промерзания льда, поскольку обеспечивает не прокалывание льда, а его поддевание снизу вверх, для обеспечения взламывания льда. Носовая часть 4 приподнимает лед, а основной нож 2 раскалывает его. Лед в нижней точке промерзания является более рыхлым и хрупким, поскольку контактирует с водой, имеющей плюсовую температуру. Соответственно, взламывать его снизу вверх проще для плавсредства, используемого данный предложенный модуль. Кроме того, при взламывании толщи льда предлагаемым модулем отсутствует сопротивление давления воды сверху (как в случае взламывания известными ледоколами). Так, при давлении на лед сверху, вода выполняет функцию основания для его удержания и предотвращения его взлома. Данное обстоятельство усложняет процесс взламывания льда в известных конструкциях ледоколов и плавсредств, снабженных ледокольными модулями, где основная нагрузка на лед направлена сверху вниз. Предложенная конструкция носовой части 4 обеспечивает повышение эффективности работы устройства при одновременной простоте конструкции.

Двухотвальный плуг 1 в профиль (фиг. 3), после носовой части 4 переходит в центральную рабочую часть 5, размещенную под углом в диапазоне 30-75° от горизонтали. Рабочая часть 5 принимает на себя взломанные куски льда и перенаправляет их по боковым крыльям 3 в стороны. Угол постановки рабочей части 5 обеспечивает подъем льдин, их окончательное доламывание в основании и их выбрасывание на поверхность льда, за счет двухотвальной конструкции, тем самым очищая путь от льда и повышая эффективность работы устройства при одновременной простоте конструкции.

Двухотвальный плуг 1 в профиль (фиг. 3) имеет верхнюю защитную часть 6, имеющую края, повернутые в сторону носовой части 4. Данная защитная часть 6 закрывает плавсредство от осколков льда, которые при взламывании ледяного покрова могут отлетать вверх на большую высоту. Защитная часть 6, за счет наличия повернутого в сторону носовой части 4 края, отражает (откидывает) вперед куски льда, тем самым выполняя свою функцию и повышая эффективность работы устройства при одновременной простоте конструкции.

На краях боковых крыльев 3 выполнены вспомогательные ножи 7, размещенные в зоне центральной рабочей части 5. Вспомогательные ножи 7, в профиль, как правило, повторяют форму носовой части 4 и центральной рабочей части 5 двухотвального плуга 1. Вспомогательные ножи 7 осуществляют откалывание льда по краям, разрушая слой, работая совместно с основным ножом 2, обеспечивая одновременное поднятие льдины и его откалывание по линии скола от вспомогательных ножей 7.

Устройство работает следующим образом.

Модуль судна для разрушения ледового покрова устанавливается на ледокол, толкач, или иное подходящее плавсредство с возможностью регулировки высоты расположения модуля.

Край носовой части 4 модуля опускается на глубину промерзания льда.

Плавсредство начинает движение.

Модуль судна для разрушения ледового покрова вступает в работу:

- носовая часть 4 поддевает и режет лед снизу вверх и направляет его на основной нож 2, проходящий по центру двухотвального плуга 1, который тоже режет лед.

- одновременно с этим, вспомогательные ножи 7, размещенные на краях боковых крыльев 3 в зоне центральной рабочей части 5 режут приподнятый лед.

Воздействие на лед основного ножа 2 и вспомогательных ножей 7 приводит к его ровному откалыванию по ширине двухотвального плуга 1.

Далее куски льда посредством центральной рабочей части 5, принимающей на себя взломанные куски льда, перенаправляются по боковым крыльям 3 в стороны и выбрасываются (откидываются) на лед, за счет двухотвальной конструкции, тем самым очищая путь от льда.

После остановки плавсредства модуль судна для разрушения ледового покрова поднимается вверх.

Пример 1

Модуль судна для разрушения ледового покрова выполнен в виде двухотвального плуга 1,

двухотвальный плуг 1 имеет основной нож 2 по центру, а также боковые крылья 3, расположенные сзади от основного ножа 2,

двухотвальный плуг 1, в профиль, имеет нижнюю, вытянутую вперед носовую часть 4, центральную рабочую часть 5, размещенную под углом 75° от горизонтали и верхнюю защитную часть 6, имеющую края, повернутые в сторону носовой части 4,

на краях боковых крыльев 3 выполнены вспомогательные ножи 7, размещенные в зоне центральной рабочей части 5,

Пример 2

Модуль судна для разрушения ледового покрова выполнен в виде двухотвального плуга 1,

двухотвальный плуг 1 имеет основной нож 2 по центру, а также боковые крылья 3, расположенные сзади от основного ножа 2,

боковые крылья 3 соединены изнутри между собой ребрами жесткости,

двухотвальный плуг 1, в профиль, имеет нижнюю, вытянутую вперед носовую часть 4, центральную рабочую часть 5, размещенную под углом 30° от горизонтали и верхнюю защитную часть 6, имеющую края, повернутые в сторону носовой части 4,

на краях боковых крыльев 3 выполнены вспомогательные ножи 7, размещенные в зоне центральной рабочей части 5, при этом вспомогательные ножи 7, в профиль, повторяют форму носовой части 4 и центральной рабочей части 5 двухотвального плуга 1.

Предложенное решение обеспечивает повышение эффективности работы модуля судна для разрушения ледового покрова при одновременном упрощении конструкции.

Изобретение относится к судостроению и водному транспорту, в частности к приспособлению для разрушения ледового покрова и его конструкции. Модуль судна для разрушения ледового покрова выполнен в виде двухотвального плуга, имеющего основной нож по центру, а также боковые крылья, расположенные сзади от основного ножа. Двухотвальный плуг, в профиль, имеет нижнюю, вытянутую вперед носовую часть, центральную рабочую часть, размещенную под углом, и верхнюю защитную часть, имеющую края, повернутые в сторону носовой части. На краях боковых крыльев выполнены вспомогательные ножи, размещенные в зоне центральной рабочей части. Достигается повышение эффективности работы модуля судна для разрушения ледового покрова при одновременном упрощении конструкции. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Модуль судна для разрушения ледового покрова, характеризующийся тем, что выполнен в виде двухотвального плуга, имеющего основной нож по центру, а также боковые крылья, расположенные сзади от основного ножа,

при этом двухотвальный плуг, в профиль, имеет нижнюю, вытянутую вперед носовую часть, центральную рабочую часть, размещенную под углом, и верхнюю защитную часть, имеющую края, повернутые в сторону носовой части,

на краях боковых крыльев выполнены вспомогательные ножи, размещенные в зоне центральной рабочей части.

2. Модуль судна по п.1, характеризующийся тем, что центральная рабочая часть, в профиль, размещена под углом в диапазоне 30-75° от горизонтали.

3. Модуль судна по п.1, характеризующийся тем, что вспомогательные ножи, в профиль, повторяют форму носовой части и центральной рабочей части двухотвального плуга.

4. Модуль судна по п.1, характеризующийся тем, что боковые крылья соединены изнутри двухотвального плуга ребрами жесткости.