Судно Советский патент 1986 года по МПК B63B35/00 B63H19/02 F03B13/12 

фцг. ;

Изобретение относится к судостроению, в частности к суловым устройствам, д.тя отбора энергии качки.

Ue.ib изобретения иовьииение долговечности, бозонасности плавания, у.тучнюние условий эксплуатации, а также расн1ирение эксн.Патацнонных возможнос1сй.

На фи1. 1 иоказан во,1И()ход, общий вид; на . 2 сосдиненне понтона с опорнон ко,1О 1иой; . 3онориая ко.HHiiia, общий И1д; на фнг. 4 - устройство для с1.ема мониюсти от вертикальной качки понтона, общий вид; на фиг. 5 - ycTpoiicTBO д.1я сьсм.а мониюсти от бортовой качки ноитоиа, общий вид; на фиг. 6 сечение А--1 на фиг. 5.

(лдно содержит основной, неводои;теHiaioHuiii корпус 1 д,-|я иеревозкн грузов и иассажиров, И()ддерж15аемый иад уровнем моря на высоте гребней возможных BO/IH средне liiiicivrbi несколькими понтонами 2 и 3 иосредспюм 01П11)аюнц1Хся lia них ко..онн 4 с устройствами для отбора уиергии ве)1нка.1ьиси1 качки иоптоно, а сами понтоны еиабжены устройсГ1 ами .1,ля отбора jHcpiHH борто1и)й и,111 ки.1евой качки.

Устройство для отбора энергии вертикальиой качки н)1Г1она содержит две иолые ин.н(нд|)ические oiujpiihie колоины 4, каж;1.ая из которых имеет возможность перемещения вверх и вниз на роликах 5 виутри вертикальной водоненроницаемой шахты 6, Bi iнолгкчнюй Б основном корпусе, вверху Hiaxты закреилсиа свемная уиорная илита 7.

Между верхом опорной колонны 4 и уиорной илитой разменген б.юк иружин сжатия, состоящий из обечайки 8 с ро.шками 9, дниии 10, крыи1ки 11, наружных наиравляюнщх труб 12 н встав,ченных внутрь труб своей нижней част1 ю самих иружин 13 сжатия, трубы 12 закреп.чеиы к дингду и )ИНке блока.

К упорной плите 7 закреи,1сиы иан К:1в.чяющие трубы 14, входягцие внутрь верхней части пружин сжатия, таким образо.м трубы 12 и 14 входят друг в друга телескопически, а пружины размеи1ены между ними. Нижние концы онорных колонн снабжены фланцами 15 д.чя креилепня через водонеироиицаемую ирок.шдку 16 с фланцами 17 полуосей 18 ионтона.

К наружной поверхности каждой оиорной колонны прикреплена зубчатая рейка 19, которая посредством колес 20 и 21, жестко посаженных на промежуточный вал 22, связана зацеплением с ведомым колесом 23 мультипликатора 24. Доступ в понтон осуществлен через водонепроницаемую дверь 25 в опорной колонне по скоб-трапу 26.

На рабочий вал 27, вращающийся в подшипниках 28, посажены первая 29 п вторая 30 муфты об|она. Ведущие части муфт с зубчатыми венцами посажены на рабочий вал скользяще, а ступицы ведомых ВТУЛОК - жестко.

Ведущее колесо 31 мультипликатора 24 находится в непосредственном зацеплении с не)вой муфтой 29 обгона и паразитной щестерней 32, посаженной жестко на вал 33, вторая муффа 30 обгона находится в зацеплении с шестерней 32.

Диаметр начальных окружностей зубчатого зацепления муфт 29, 30 и гиестерпи 32 одинаковый, а длина зубьев колеса 31 и HiecTepnn 32 двойная против длины зубьев обеих муфт. Таким образом, обгонные муфты всегдавращаются-с одинаковой угловой скоростью, но в противоно,тожном наирав,1ении, и вращают рабочий ва,1 только в одном направлении.

1 ускоразгонный механизм состоит из маховика 34 на рабочем валу между двух нормально разомкнутых муфт 35 н 36. Потребитель энергии (генератор, гребной впит и нр. не обозначен) подключен к рабочему валу через коробку 37 передач. Вал 33 паразитной шестерни 32 может быть остановлен тормозом 38. Понтон 3 с устройством д.чя сьема энергии бортово11 качкн имеет обтекаемую в направлении движения суд1 а форму корпуса с запасом плавучести и содержит две горизонтальные оиорные втулкииодщнникн 39 с полуосями 18, вмонтпроваиные в п,1оскости Д.П. на высоте, обеспечивающей устойчивое положение понтона при любом возможном погружении и накренении. Полуоси на наружных верхних концах снабжены фланцами для водоненроницаемого соединения с опорными колоннами основного корпуса. От поступления воды в корпус понтона предусмотрена защита в виде сальниковой набивки 40 с нажимным кольцом 41, к торцам полуосей изнутри люнтона прикреплен зубчатый сектор 42, находящийся в зацеплении посредством колес 43 и 44 иа промежуточно.м валу 45 с мультипликатором и другими механизмами, аналогичными показанным на фиг. 3. Достун Б корпус понтона по трапу из онорной колонны предусмотрен через водоненроницаемую дверь 46, на палубе установлены амортизаторы 47 для смягчения ударов об основной корпус при экстремальной качке.

Понтон 2 с устройством для отбора энергии килевой качки отличается от понтона 3 только тем, что ось его качаипя паходится в плоскости шпангоута. Для регулирования осадки нонтоиы оборудованы танками для приема водяного балласта.

Устройство для отбора энергии вертикальной качки понтонов работает следующим образо.м.

При отсутствии волнения часть весовой нагрузки основного корпуса, приходящаяся на каждый понтон, сжимает пружпны 13 (фиг. 2) и основной корпус плавает на некоторой высоте над уровнем моря, поддерживаемый опорными колоннами 4, с примерно равной средней осадкой понтонов, подобно судну на подводных крыльях или подрессоренному экипажу на колесах.

С началом волнения осадка понтонов изменяется.

При прохождении гребня волны силы поддержания понтона за счет его запаса плавучести возрастают, он поднимается и сжимает пружины, создавая в них дополнительную потенциальную энергию; при подходе подошвы волны происходит обратный процесс: за счет потенциальной энергии пружин и собственного веса, понтон опускается ниже своей средней осадки и соответственно слабнет сжатие пружин. Эти колебания опорных колонн в шахтах основного корпуса и являются источником для отбора части энергии вертикальной качки с помощью механизмов, показанных на фиг. 3.

После начала волнения прежде всего раскручивают рабочий вал 27 вхолостую, для этого отдается тормоз 38 вала 33 и .муфтой 35 отключается маховик 34. При движении опорных колонн, например вверх, зубчатые рейки 19 приводят в движение мультипликатор 24 и его ведущее колесо 31 начинает вращать обгонные .муфты 29 и 30. Поскольку угловая скорость рабочего вала равна нулю, одна из муфт обгона, например 29, включается и начинает раскручивать рабочий вал. При движении колонн вниз первая муфта 29 отключается и по достижении скорости рабочего вала включается вторая муфта 30 обгона. Процесс повторяется до достижения рабочи.м валом достаточной скорости.

Затем рабочий вал нагружается маховиком 34 и лишь после набора и.м нужных оборотов муфтой 36 через коробку 37 передач подключается потребитель энергии. После включения маховика и генератора нагрузка на блоки пружин у.меньщается на величину отобранной ими энергии, поэтому при подъеме вверх рабочий ход колонн уменьшается за счет меньшего сжатия пружин.

При подходе впадины волны рабочий ход колонн увеличивается ввиду одновременного действия в одну сторону потенциальной энергии сжатых пружин и уменьшения сил поддержания. Число оборотов рабочего вала прямо пропорционально рабочему ходу колонн и обратно пропорционально периоду качки. Для успешной работы устройства суммарная жесткость пружин сжатия не должна быть слишком большой, чтобы обеспечивать среднее перемещение колонн близким к ожидаемой оптимальной высоте волны и судна при полном нагружении.

Устройство для отбора энергии от бортовой или килевой качки понтонов работает следующим образом.

Эти устройства работают одновременно с описанным.

При накренении понтона 3 волной, например на П.Б., корпус его начинает поворачиваться (фиг. 4) вокруг полуосей 18 и скрепленных с ними зубчатых секторов 42, вследствие чего зубчатое колесо 43 начинает обегать сектор и посредством колеса 44 приводит во вращение мультипликатор со всеми остальными механизмами устройства по отбору энергии, аналогичные показанным на фиг. 3. Выпрямление корпуса понтон.а происходит за счет потенциальной энергии восстанавливающего момента, накопленной при

накренении на П.Б. Далее процесс повторяется при накренении понтона на Л.Б.

Подключению потребителя энергии должен предшествовать пускоразгоночный процесс, аналогичный описанно.му при работе устройства от вертикальной качки. С включением нагрузки амплитуды качки понтона уменьшаются на величину отобранной работы, которая может достигать за одно накренение величины, равной половине работы восстанавливающего мо.мента, определяемой

по диаграмме динамической остойчивости понтона, построенной без учета тормозян1его момента нагрузки.

Формула изобретения

1.Судно, содержащее основной надводный неводоизмещающий корпус, опирающийся на плавучие элементы, каждый из которых включает подпружиненный понтон, выполненный с возможностью вертикального перемещения, и устройство для отбора энергии качки, снабженное зубчатыми рейками, кинематически связанными с потребителем энергии, отличающееся тем, что, с целью повьппения долговечности, безопасности плавания, улучшения условий эксплуатации, а также расширения эксплуатационных возможностей, основной надводный корпус выполнен с водонепроницаемыми шахтами, каждая из которых снабжена съемной уплотняющей крышкой, а каждый плавучий эле.мент выполнен с шарнирно связанны.ми одним концом с понтоном опорны.ми колоннами с роликами, расположенными ня их наружной поверхности и контактирующими с внутренней поверхностью соответствующей одной из водонепроницаемых щахт, при этом

каждая из пружин понтона расположена между верхней поверхностью соответствующей ей опорной колонны и съемной уплотняющей крышкой соответствующей водонепроницае.мой шахты, а указанные зубчатые рейки расположены соответственно на наружных поверхностях опорных колонн, причем устройство для отбора энергии качки размещено внутри соответствующего ему понтона.

2.Судно по п. 1, отличающееся те.м, 5 что каждый понтон снабжен шарнирно закрепленными на нем одними концами полуосями с фланцами на других концах для крепления к опорным колонкам, и зубчатыми секторами, закрепленными соответственно на нижнем конце .каждой из указанных иолуосей н кинематически связанными с устройством для отбора энергии качки.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к судовы.м устройствам для отбора энергии качки. Целью изобретения является повышение долговечности, безопасности плавания, улучшение условий эксплуатации, а также расширение эксплуатационных возможностей. Судно содержит основной нсводоизмепи1ющий корпус 1для перевозки грузов и пассажиров, поддерживаемый над уровнем моря понтонами 2и 3 при помощи опираклцихся n;i нп колонн с устройствами для отбора энергии вертикальной качки понтонов, а сами понтоны снабжены устройством для отбора эпергии бортовой или килевой качки. При во.чнении осадка понтонов будет из.менятьоя. что вызывает колебания колонн в niaxiax основного корпуса. Эти колебания являются источником для отбора части энергии вертикальной качки. 1 з.п. ф-лы. 6 ил.

фиг. 5

pus.S