Пневматический кранец Советский патент 1985 года по МПК B63B59/02 

Изобретение относится к судостроению, в частности к швартовным кранцам, предназначенным для защиты корпусов судов при операциях швартовки. Известен пневматический кранец, содержащий цилиндрическую эластичную оболочку с герметизирующими торцевыми фланцами и закрепленную на них концами продольную гибкую стяжку 1. Недостаток известного устройства - низкая энергоемкость на начальном этапе швартовки. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик кранца путем увеличения его энергоемкости. Поставленная цель достигается тем, что пневматический кранец, содержащий цилинд рическую эластичную оболочку с герметизирующими торцовыми фланцами и закрепленную на них концами продольную гибкую стяжку, снабжен дополнительными эластичными оболочками, диаметр которых меньше диаметра основной оболочки, герметично прикрепленными к торцовым фланцам последней, каждый из которых снабжен предохранительными клапанами, сообщающими полости основной и дополнительных оболочек, причем каждая из последних выполнена с торцевым наружным фланцем, на которо.м закреплена дополнительная гибкая стяжка, соединенная с торцовым фланцем основной оболочки. На чертеже схематично представлен пцевматический кранец. Пневматический кранец содержит основную цилиндрическую .эластичную оболочку Г с герметизирующими торцовыми фланцами 2 и закрепленную на них концами продольную гибкую стяжку 3, кранец снабжен дополнительными эластичными оболочками 4, диаметр которых меньще диаметра основной оболочки 1, герметично прикрепленных к торцовым фланцам 2 основной оболочки 1. Торцовые фланцы 2 основной оболочки 1 снабжены предохранительными клапанами 5 и 6, сообщающими полости основной 1 и дополнительных 4 оболочек, каждая из дополнительных оболочек выполнена с торцовым наружным фланцем 7, на котором закреплена дополнительная гибкая стяжка 8, соединенная с торцовым фланцем 2 основной оболочки 1. Торцовые наружные фланцы 7 дополнительных эластичных оболочек 4 снабжены ниппелями 9 для заполнения оболочек возПредлагаемый пневматический кранец приводится в рабочее состояние следующим образом. Одна из дополнительных оболочек 4 через ниппели 9 заполняется воздухом до избыточного давления, несколько превышающим расчетное начальное избыточное давление, установленное для основной оболомки. Предохранительный клапан 6 отрегулирован на расчетное давление, поэтому открывается и происходит заполнение основной оболочки 1. Признаком полного заполнения основной оболочки 1 до расчетного давления является прекращение падения давления в дополнительной оболочке 4 после прекращения подачи в нее воздуха. Вторая дополнительная оболочка 4 заполняется до расчетного начального избыточного давления через свой ниппель 9. После заполнения кранец устанавливается за бортом судна на плаву или крепится к борту при помощи тросов. При сдавливании кранца бортами судов газ в основной оболочке 1 сжимается и избыточное давление в ней повышается. В момент достижения избыточного давления некоторой допустимой величины открывается один из клапанов 5, отрегулированный на это давление, и сжатый газ перетекает из основной 1 в дополнительную 4 оболочки. За счет этого давление в основной оболочке падает и осуществляется дальнейшее ее деформирование. При дальнейшей деформации давление в основной оболочке вновь возрастает и тогда срабатывает следующий предохранительный клапан 5, установленный в другом фланце дополнительной оболочки 4 и отрегулированный на более высокое давление. Воздух из основной оболочки перетекает во вторую дополнительную оболочку и давление в ней вновь уменьшается. Если кинематическая энергия судов велика, то происходит дальнейшее деформирование основной оболочки. Давление в ней вновь возрастает и срабатывает следующий предохранительный клапан 5, установленный в одном из фланцев 2 и отрегулированный до более высокого давления. Тем самым увеличивается расход газа при истечении из основной 1 в дополнительные 4 оболочки, и снова происходит понижение давления в основной оболочке. Подбирая определенное количество клапанов 5, каждый из которых отрегулирован на определенное рабочее давление, можно на заданной максимальной деформации оболочки кранца получить максимально возможную энергоемкость кранца. При сдавливании кранца основная часть кинетической энергии судов переходит в потенциальную энергию газа, накапливаемую в основной 1 и в дополнительных оболочках 4. После окончания сжатия начинается следующий этап работы кранца - «отдача энергии. На этом этапе взаимодействующим судам передается энергия, накопленная кранцем. Так как с бортами судов контактирует только основная оболочка, то судам в начальный момент отдачи передается энергия.

накопленная только ,в этой оболочке, которая будет значительно меньше величины энергии, поглощенной кранцем в целом..

При дальнейшем протекании процесса «отдачи основная оболочка 1 восстанавливает свою форму и под ее действием суда отходят друг от друга. При этом давление в основной оболочке падает и газ из дополнительных оболочек 4 начинает перетекать в основную оболочку 1 через клапан 6 и открытые клапаны 5.

По мере падения давления в основной оболочке 1 и восстановления ее исходной формы клапаны 5 последовательно закрываются, и приток воздуха в основную оболочку 1 уменьшается. Воздух, выдавленный из основной оболочки в дополнительные, не успевает перетекать обратно и поэтому в течение всего процесса «отдачи в каждый момент времени на борта судов передается энергия сжатого газа, количество которого меньше исходного количества воздуха, заполнявшего основную оболочку. Этим обеспечивается передача меньших усилий на борта судов, а следовательно, и меньшие ускорения их движения по сравнению с ускорениями, возникающими при «отдаче у известных пневматических кранцев. Дальнейший процесс «отдачи происходит при постепенном заполнении основной оболочки 1 и выравнивании давления во всех трех оболочках. Таким образом, потенциальная энергия газа, накопленная кранцем в течение короткого промежутка времени, возвращается судам в течение более длительного отрезка времени при пониженных усилиях на бортовые обшивки, что способствует снижению скорости относительных перемещений сошвартованных или швартующихся судов.

Преимуществами - предлагаемого пневматического кранца по сравнению с известным являются возможность повысить энергоемкость кранца на начальном этапе деформирования кранца за счет повыщения начального избыточного давления; возможность увеличить энергоемкость за счет увеличения допустимой деформации кранца, не превышая допустимых давлений на борта судов; возможность снизить скорость относительных перемещений судов после соударений.

Применение предлагаемого кранца позволяет снизить ремонтные затраты на корпуса судов и повысить экономичность эксплуатации судов. Снижение ремонтных затрат достигается за счет уменьшения повреждений корпусов судов и отказа от дополнительных бортовых подкреплений. Экономичг ность эксплуатации судов обеспечивается возможностью при применении предлагаемого кранца снизить ограничения на допустимые погодные условия щвартовок, что уменьщает годовое время невозможных швартовок и даст существенный экономический эффект.

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ КРАНЕЦ, содержащий цилиндрическую эластичную оболочку с герметизирующими торцовыми фланцами и закрепленную на них концами продольную гибкую стяжку, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик кранца путем увеличения его энергоемкости, он снабжен дополнительными эластичными оболочками, диаметр которых меньше диаметра основной обо,лочки, герметично прикрепленными к торцовым фланцам последней, каждый из которых снабжен предохранительными клапанами, сообщающими полости основной и дополнительных оболочек, причем каждая из последних выполнена с торцовым наружным фланцем, на котором закреплена дополнительная гибкая стяжка, соединенная с торцовым фланцем основной оболочки. Од 1C О5 СО