Форма обводов корпуса плавучей ледостойкой установки (ее варианты) Советский патент 1985 года по МПК B63B35/08 

2, Форма обводов корпуса плавучей ледостойкой установки, содержащая несколько штевней, образованных ребрами между гранями многогранника а также плоские днище и верхнюю палубу в виде многоугольников, отличающаяся тем, Что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, штевни установки образованы ребрами между гранями пересеченных друг с другом верхней и нижней усеченных пирамид, имеющих общую вертикальную ось и основания в виде квадратов, причем квадрат верхней палубы корпуса установки образован верхним большим основанием верхней пирамиды, а квадрат плоского 1;нища корпуса установки образован нижним большим основанием нижней пирамиды, и диагональ квадрата верхней палубы повернута на угол 45 в горизонтальной плрскости относительно диагонали квадрата плоского днища, а диагональ квадрата нижнего меньшего основания верхней пирамиды равна стороне квадрата плоского днища и диагональ квадрата верхнего меньшего основания Нижней пирамиды равна стороне квадрата верхней палубы корпуса установки.

3. Форма корпуса плавучей ледотойкой установки, содержащая несколь ко штевней, образованных ребрами между гранями многогранника, а также плоские днище и верхнюю палубу в виде многоугольников, отличающаяся тем, что, с целью расширения эксплуатационньк возможностей, штевни установки образованы ребрами между гранями пересеченных друг с другом верхнего и нижнего усеченных тетраэдров, имеющих общую вертикальную ось, причем треугольник верхнейпалубы корпуса установки образован верхним большим основанием верхнего тетраэдра, а треугольник плоского ,днища корпуса установки образован нижним большим основанием нижнего тетраэдра, биссектрисы треугольника плоского днища параллельны биссектрисам треугольника верхней палубы, а треугольник нижнего меньшего основания верхнего тетраэдра вписан в треугольник плоского днища и треугольник меньшего верхнего основания нижнего тетраэдра вписан в треугольник верхней палубь корпуса установки.

1. Форма обводов корпуса плавучей ледостойкой установки, содержащая несколько штевней, образованных ребрами между гранями многогранника, а также плоские днище и верхнюю палубу в виде многоугольников, отличающая ся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, штевни образованы ребрами между гранями пересеченных друг с другом верхней и нижней усечённых пирамид, имеющих общую вертикальнее ось и основание в виде ромбов, при чем ромб плоской верхней палубы корпуса установки образован верхним большим основанием верхней пнрамнды, а ромб плоского днища корпуса установки образован нижним большим основанием нижней пирамиды н большая диагональ ромба плоской верхней палубы параллельна малой днагоналн ромба плоского днища, а большая диагональ нижнего меньшего основа- ния верхней пирамиды совпадает с малой диагональю ромба плоского днища и большая диагональ ромба, верхнего меньшего основания ннжней пирамиды совпадает с малой диагональю ромба верхней палубы корпуса уста- ; новки.

Изобретение относится к судостроению, а именно к плавучим сооружениям эксплуатирующимся в ледовых условиях, и может быть использовано в гидротехническом строительстве. Известна форма обводов корпуса плавучей ледостойкой установки, содержащая несколько штевней, образованных ребрами между гранями многогранника, а также плоские днище и верхнюю палубу в виде многоугольников l . Однако известное устройство характеризуется недостаточной ледоразрушакхдей способностью, так как изгибающие нагрузки на лед направлены только в одну сторону, большой осадкой и низ кой остойчивостьюпри малой загрузке Цель изобретения - расширение эксп луатационных возможностей установки, Указанная цель достигается тем, что в форме обводов корпуса плавучей ледостойкой установки, содержащей несколько штевней, образованных ребрами между гранями многогранника, а также плоские днище и верхнюю палубу в виде многоугольников, штевни образованы ребрами между гранями пересеченных друг с другом верхней и нижней усеченных пирамид, имеющих общую вертикальную ось и основания в виде,ромбов, причем ромб плоской верхней палубы корпуса установки образован верхним большим основанием верхней пирамиды, а ромб плоского днища корпуса установки образован нижним большим основанием нижней пирамиды и большая диагональ ромба плоской верхней палубы параллельна малой диагонали ромба плоского днища, а большая диагональ нижнего меньшего основания верхней пирамиды совпадает с малой диагональю, ромба плоского днища и большая, диа31гональ ромба верхнего меньшего основания -нижней пирамиды совпадает с малой диагональю ромба верхней палубы корпуса установки. По второму варианту в форме обводов корпуса,плавучей ледостойкой установки, содержащей несколько штев ней образованных ребрам, между гранями многогранника, а также плоские и верхнюю палубу в виде многоугольников,штевни установки образованы ребрами между гранями пересеченных друг с другом верхней и нижней усеченных пирамид, имеющих общую вертикальную ось и основания в виде квадратов,.причем квадрат верхней палубы корпуса установки образо ван верхним большим основанием верхней пирамиды, а квадрат плоского днища корпуса установки образован нижним большим основанием нижней пирамиды и диагональ квадрата верхней палубы повернута на угол 45 в горизонтальной плоскости о гносительно диагонали квадрата плоского днища, а диагональ квадрата нижнего меньшего основания верхней пирамиды равна стороне квадрата плоского днища и диагональ квадрата верхнего меньшего основания нижней пирамиды равна стороне квадрата верхней палубы корпуса установки. По третьему варианту в форме обво ров корпуса плавучей ледостойкой установки, содержащей несколько штев ней, образованных ребрами между гранями многогранника, а также плоские днище и верхнюю палубу в виде многоугольников, штевни установки образованы ребрами между гранями пересеченных друг с другом верхнего и нижнего усеченных тетраэдров, имеющих общую вертикальную ось, причем треугольник верхней палубы корпуса установки образован верхним большим основанием верхнего тетраэдра, а треугольник плоского дкища корпуса установки образован нижним большим основанием нижнего тетраэдра, Ьиссектрисы треугольника плоского днища параллельны биссектрисам треуголь ника верхней палубы, а треугольник нижнего меньшего основания верхнего тетраэдра вписан в треугольник плоского днища и треугол ник меньшего верхнего основания нижнего тетраэдра вписан в треугольник верхней палубы корпуса установки. 3 На фиг.1 изображены в аксонометрии усеченные пирамиды, образукяцие форму обводов корпуса,до их пересечения друг с другом; на фиг. 2 форма обводов корпуса в аксонометрии; на фиг. 3 - то же,вид сбоку; на фиг, 4 - то же, вид спереди; на фиг. 5 - то же, вид сверху; на фиг.6второй вариант предлагаемой формы .обводов корпуса; на фиг, 7 - то же, вид сверху; на фиг. 8 - третий вариант предлагаемой формы обводов корпуса; на фиг. 9 - то же, вид сверху. Форма корпуса ледостойкой плавучей установки образована взаимным пересечением верхней усеченной пирамиды 1 и нижней усеченной пирамиды 2, имеющих общую вертикальную ось 3 Сем. фиг. I ). . Верхняя усеченная, пирамида 1 содержит в своем большем ;верхнем основании верхнюю палубу 4 корпуса установки в виде ромба, а в меньшем нижнем основании-ромб 5, больгая диагональ 6 которого равна малой диагонали 7 ромба плоского днища 8. Нижняя усеченная пирамида 2 имеет в своем большем нижнем основании днище 8 корпуса в виде ромба, а в меньшем верхнем основании ромб 9, большая диагональ IО которого равна малой диагонали I 1 ромба верхней палубы 4. Предлагаемая форма корпуса содержит штевни 12 и 13, наклоненные под острым углом к горизонтальной поверхности ледового поля 14, и штевни 15 и 16, составляющие тупой угол с ней-. Штевень 12 образован гранями 17 и 18 пирамиды I; штевень 13 - гранями 19 и 20 пирамиды 1;штевень 15 -гранями 21 к 22 пирамиды 2;штевень 16- гранями 23 и 24 пирамиды 2. Грань 21 пересекается с гранью 18 по прямой 25; грань 22 пересекается с гранью 20 по прямой 26 ; грань 19 пересекается с гранью 24 по прямой 27; грань 23 пересекается с гранью 17 по прямой 28. Пересечение указанных граней имеет вид наклонных желобов, простирающихся по всей высоте корпуса и обозначаемых в дальнейшем так же, как и прямые, по которым пересекаются эти грани. Ромб плоского днища 8 содержит большую диагональ 29,, а ромб верхней палубы 4 содержит большую диагональ 30. Большая диагональ 29 ромба днища 8 параллельна малой диагонали 11 .ромба верхней а1 палубы 4 и,соответственно,малая диа гональ 7 ромба днища 8 параллельна большой диагонали 30 ромба верхней палубы 4, Возможен вариант предлагаемой формы обводов корпуса, имеющий восемь штевней:.31 - 38 (см. фиг. 6, 7). Днище 39 и верхняя палуба 40 согласно этому варианту выполнены в виде квадратов. Диагональ 41 квадрата днища 39 повернута в горизонтальной плоскости на угол 45 По отношению к диагонали 42 квадрата верхней палубы 40% Этот вариант формы корпуса также образован пересекающимися верхней усечен.ной пирамидой 43 и нижней усеченной пирамидой 44, причем диагональ 45 меньшего нижнего основания верхней пирамиды 43 равна стороне 46 квадрата днища 39, а диагональ 47 верхнего меньшего основания нилсней пирамиды 44 равна стороне квадрата верхней палубы 40. Возможен третий вариант предлага емой формы обводов корпуса, образованной взаимно пepeceкaloщи шcя верх ним 48 и нижним 49 усеченными тет-г раэдрами. При этом треугольник 50 нижнего меньшего основания верхнего 48 тетраэдра вписан в треугольник 51 плоского днища корпуса и треугольник 52 верхнего меньшего основания нижнего 49 тетраэдра вписан в треугольник 53 верхней палубы корпу са, и биссектрисы 54 треугольника 53 верхней палубы корпуса преимущественно параллельны биссектрисам 55 треугольника 51 днища. Этот вариант формы корпуса содержит шесть штевней: 56 - 61. Предлагаемые варианты формы корпуса могут иметь отдельные части корпуса ледостойкик установок например колонны плавучей полупогру ной буровой установки. Устройство работает следующим образом. По первому варианту движущееся, например, в продольном направлении ледовое поле 14 взаимодействует, например, со штевнем 16. При этом наклон штевня 16 к горизонтальной поверхности ледового поля 14 способ ствует созданию направленной вверх вертикальной составляющей усилия на ледовое поле 14, что вызывает в ней деформации изгиба и разрушение льда После этого обломки льда продвигаются вдоль прямых 27 и 28 и отводится под корпус установки. При поперечном направлении движения ледового поля 14 разрушение льда производится, например штевнем 12, создающим составляющую усилия, направленную вниз. Обломки льда продвигаются вдоль прямых 25 и 28, скользят по граням 21 и 23 и отводятся под корпус установки. При движении ледового поля 14, например, под углом 45к большой диагонали 29 ромба днища 8 корпуса, оно взаимодействует с гранями 17 и 23. При этом взаимодействие ледового поля 14 с гранью 23 приводит к возникновению вертикальной составляющей усилия на него, направленного вверх, а взаимодействие с гранью 17 создает вертикальную составляющую усилия, направленную вниз. При этом в ледовом поле 14 наряду с деформациями изгиба возникают деформации на срез, что приводит к разрушению льда. Обломки льда передвигаются по желобу 28 и отводятся под корпус установки. Устройство по второму варианту работает следующим образом (фиг.6,7). Движущееся, например, в продольном направлении ледовое поле взаимодействует со штевнем 35. При этом наклон штевня 35 к горизонтальной поверхности ледового поля способствует созданию направленной вверх вертикаль-, ной составляющей усилия на ледовое поле, что вызывает в нем деформации изгиба и разрушение льда.После этого обломки льда продвигаются по желобам, образованным гранями пересекающихся верхней усеченной пирамиды 43 и нижней 44,и отводятся под корпус установки. При движении ледового поля между, например, штевнем 35, создающим усилия,направленныевверх, и щте-внем 36, создающим усилия, направленные вниз, в ледовом поле наряду с деформациями изгиба возникают деформации на срез, что приводит к разрушению льда. Устройство по третьему варианту работает следующим образом (фиг. 8 и 9). . Движущееся, например, в направлении штевня 61 ледовое поле взаимодействует со штевнем 61 .. При этом наклон штевня 61 к горизонтальной поверхности ледового поля способствует созданию направленной вверх вертикальной составляющей усилия на ледовое поле, что вызывает в нем дефор711

нации изгиба и разрушение льда. После этого обломки льда продвигаются по желобам , образоваинымгранями пересекающихся верхнего 48 и нижнего 49 усеченных тетраэдров.и отводятся под корпус установки. При движении ледового поля между, например, штевнем 61, создающим усилия, направленные вверх и 56, создающим усилия, направленные вниз, в ледовом поле наряIfy с деформациями изгиба возникают деформации на срез, что приводит к разрушению льда.

Предлагаемая форма корпуса, образованная пересечением плоскостей, изготавливается и собирается целиком из плоскостных секций. Дополнительные объемы верхней образующей пирамиды 1 внизу погруженной в воду части корпуса требуют меньшего погружения его, когда установка на плаву. Этим достигается уменьшение . .

25

осадки по сравнению с прототипом. Дополнительные площади сечений Bepxv ней пирамиды 1 увеличивают также и площадь ватерлиний корпуса. Варьируя , размерами ромбов плоского днища 8 и верхней палубы 4, можно получать различные уменьшения осадки.

Предлагаемая форма корпуса позволяет уменьшить осадку установки, чем обеспечить возможность ее буксировки на мелководье, снизить : строительные затраты за счет уменьш ия трудоемкости изготовления корпуса целиком из плоскостных секций, повысить эффективность ломки льда путем создания в ледовом поле деформаций на срез, а также улучшить остойчивость за счет увеличения площади ватерлинии, все это расширяет эксплуатационные возможности установки.

30

17

Z9 Ik

ф(/г. J

20

25

18

37 4J

2 75 27 / / 1

ipus. ff

23

28

12

(Риг. 5

иг.5

Фиг.

53 S V« SO