Судовая ледокольная приставка Советский патент 1984 года по МПК B63B35/08 

Изобретение относится к судостро нию, к судам, предназначенным для 1тлавания во льдах. Известна судовая ледокольная приставка, содержащая рабочий орган в виде обращенного вверх наклонного клина, образующего фортевень, и камеру с соплами, расположенную внутри клина 00 Недостатком известной приставки является низкая скорость разрушения льда, обусловленная невысокой энергией газовой струи и ослаблением ее в толще воды. Цель изобретения г ускорение разрушения .льда. Поставленная цель достигается тем что судбвая ледокольная приставка, содержащая рабочий орган в виде обращённого вверх наклонного клина, образующего форштевень, и ка меру с соплами, расположенную внутр клина, снабжена источником высоковольтного импульсного напряжения и соединенными с ним блоками электродов, расположенными в камере, сопла которой размещены в диаметральной плоскости форштевня и ориентированы вверх. На фиг.1-изображена приставка, общий вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З - принципиаль ная схема генератора импульсов тока где СУ - система управления; Пр1,Пр предохранители Т, - автотрансформатор; Tj - высоковольтный трансформатор; Р - разрядное сопротивление; vb - выпрямитель; С - конден сатор, SA - коммутатор; ЛП - ледокольная приставка; на фиг.4 - сечение А-А на фиг.2; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.4; на фиг.6 - схема работы приставки. Ледокольная приставка состоит из ледокольного форштевня 1, сцепного устройства 2, отвальных стенок 3, камеры 4 с электродами 5 и б, со единенными с источниками высоковоль ного напряжения (фиг.З) через тоководы 7. В камере 4 предусмотрены сквозные конусные каналы 8, сужающи еся от камеры 4 к наружному контуру форштевня. Электрод 5 изоли- , рован от корпуса приставки изолятором 9. Ледокольная приставка работает следующим образом. Лед 10, скользя по ледозерному ножу и направляющим стенкам, поднимается кверху при движении судна 11 с приставкой вперед. При этом выходные сопла камеры оказываются под поверхностью льда. Ударная волна, образующая при высоковольтном разряде, вырывается через сопла и динамически воздействует на лед, разрушая его. Лед под действием сте нок 3 и собственного веса отваливается за пределы судового ходи. Физическая сущность протекаюгдих при разрушениях льда процессов заключается в следующем. При подаче импульса высокого напряжения (до 10000 В) на злектроды 5 и б в разряднике 4 (схема собрана в соответствии с фиг.З), развиваются электронные лавины и происходит пробой жидкостного промежутка между электродами. Большая плотность энергии в пробойном канале приводит к нагреву, диссоциации и ионизации молекул жидкости, повышению давления в разрядном канале. и расширению газообразных продуктов. Возникает ударная волна, распространяющаяся со скоростью. В результате гидродинамические параметры жидкости (давление и температура) возрастают практически мгновенно. Ударная волна действует на преграду (лед) . и разрушает ее. Электрический разряд в воде, кроме того, сопровождается возникновением кавитации, ультраи инфрразвуковых колебаний, которые способствуют распространению трещин в массиве льда и последующем его разрушении.. Высокий эффект преобразования электрической энергии, запасенной в накопителе генератора, в работу разрушения обеспечивается при выполнении следующих условий: на рабочий .электрод должен подаваться положительный импульс напряжения (относительно приставки); предпочтительно использовать анод с минимально развитой поверхностью (Например в виде острия - фиг.2, электрод б), чтобы обеспечить максимальную напряженность поля у анода;междуэлектродное расстояние следует выбирать из условия воспроизведения стабильных разрядов, обеспечивающих максимальное давление ударной волны. Разрушение ледяного покрова происходит по следующей схеме. Данные предполагаемой толщины льда и необходимая скорость дв ижения ледокольного состава вводятся в систему управления (СУ на фиг.З). Они определяют необходимую частоту разряда в камере. При движении состава на лед действует сила движения судна и посредством приставки вызывает в нем напряжения изгиба.,Одновременно импульсная ударная (взрывйая) волна, возникающая при разряде, способствует возникновению и развитию многочисленных трещин в массе льда,, и, как следствие интенсификация процесса разрушения ледяного покрова в целом.

Использование ледокольной приставки позволяет улучшить ледопроходимость судна за счет интенсификации процесса разрушения льда

благодаря использованию электрогидравлического эффекта, а также уменьшить загрязнение окружающей среды продуктами сгорания топлива.

СУДОВАЯ ЛЕДОКОЛЬНАЯ ПРИСТАВКА, содержащая рабочий орган в виде обращенного вверх наклонного клина, образующего форштевень, и камеру с соплами, расположенную внут ри клина, отличающаяся тем, ЧТО, с целью ускорения разрушения льда, ана снабжена источником высоковольтного импульсного напряжения и соединенными с ним блоками электродов, расположенными в камере, сопла которой размещены в диаметральной плоскости форштевня и ориентированы вверх. ё оо ел

3 f

J.

г

йгг.2

SX HJ

«rW-a

UiJ

л±.

в