Устройство для уменьшения вертикальной качки плавучих конструкций Советский патент 1984 года по МПК B63B39/00 

Изобретение относится к судострое гяию и предназначено для стабилизации вертикальной качки плавучих конструк ций. Известно устройство для уменьшения вертикальной качки плавучих конструкций, подводная часть которых выполнена с ускопоителем качики в виде вертикального цилиндра переменного сечения Недостатком известного устройства является то, что конструкция подводной части корпуса позволяет компенси ровать действующие на него силы от выполнения и исключать вертикальную качку только для одной определенной длины волны, на которую расчитан корпус, что является недостаточным в реальном море, где. волнение меняется в течение времени. Цель изобретения - уменьшение вер тикальной качки в широком диапазоне характеристик волнения-. . Указанная цель достигается тем, что в устройстве для уменьшения вертикальной качки плавучих конструкций подводная часть которых выполнена с успокоителем качки в виде вертикального цилиндра переменного сечения, успокоитель качки снабжен компенсато ром, выполненным, в виде замкнутой кольцевой емкости, установленной сна ружи -корпуса с возможностью перемещения В вертикальном направлении по этому корпусу. На чертеже схематически представлен один из возможных вариантов исполнения подводной части конструкций Устройство содержит цилиндрическу часть корпуса меньшего диаметра 1 с компенсатором 2 и цилиндрическую часть корпуса большего диаметра 3. Подводная часть конструкции выпол няется в виде двух вертикальных цилиндров разного диаметра 1 и 3, сост кованных между собой. Вдоль верхнего цилиндра меньшего диаметра 1 перемещается компенсатор 2, выполняющий функцию успокоителя колебаний и пред ставляющий собой соосный с корпусом цилиндр большего диаметра. Принцип действия компенсатора 2 заключается в следующем. Так как площадь палубы цилиндриче кого компенсатора 2 равна площади ег днища, а интенсивность вертикальной составляющей сил от волнения падает с глубиной по экспотенциальному зако ну, то на компенсаторе возникает результирующая сила, направленная вниз и величина ее зависит от глубины погружения компенсатора 2. В то же время при изменении длины волны, например в большую сторону от расчет-ной, при которой вертикальная составляющая сил на корпусе равна нулю, появляется результирующая сила, направленная вверх. Для ее компенсации устанавливают компенсатор перемещения его по вертикали относительно подводной части так, что результирующая гидродинамических сил волнения станет равна нулю, в связи с чем устраняются причины вертикальной качки. Перемещение компенсатора 2 может производиться за счет изменения плавучести путем заполнения или осушения его балластных цистерн. Приводится вывод формулы для ориентировочной оценки смещения компенсатора относительно корпуса в зависимости от длины волны. Распределение гидродинамического давления в волне в точке с координатами 1 и g определяется выражением Р f У f - Й 1 Cos CtJv - ly-t), Здесь принята неподвижная-система координат 0§f| Плоскость совпадает с плоскостью спокойной жидкости, ось направлена в сторону распространения волны, ось og направлена вертикально вниз (2). В формуле (1) где Vg - атмосферное давление, ( - радиус круговых орбит час,тиц волнующейся жидкости, ft - полувысота волны, К-- - волновое число, Л - длина волны, У - круговая частота волнения, If - удельный вес волны. При выводе формул предполагается волнение регулярное, установившееся. Размеры ватерлинии корпуса малы по сравнению с длиной волны и, следовательно, имеет место плоское перемещение уровня воды. Тогда давление выражается формулойл

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНОЙ КАЧКИ ПЛАВУЧИХ КОНСТРУКЦИЙ, подводная часть которых выполнена с успокоителем качки в виде вертикального цилиндра переменного сечения, отличающееся тем, что, с целью уменьшения вертикальной качки в широком диапазоне характеристик волнения, успокоитель качки снаб-г жен компенсатором, выполненным в виде замкнутой кольцевой емкости, установленной снаружи корпуса с возможностью перемещения в вертикальном направлении по этому корпусу.