Успокоитель бортовой качки судна Советский патент 1987 года по МПК B63B39/06 

Изобретение относится к области судостроения, в частности к устройствам для успокоения бортовой качки судна посредством бортовых рулей.

Цель изобретения - повышение надежности и уменьшение гидродинамического сопротивления пера нуля.

На фиг. 1 представлен успокоитель бортовой качки судна, обший вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - выступы на плунжере и валике, обеспечиваюш,ие установку пера руля в положение с нулевым углом атаки и его стопорение, аксонометрия.

Предлагаемое устройство расположено в корпусе 1 судна (фиг. 1) в скуловой нише 2, где установлен поворотный пустотелый цилиндр 3, в котором находится привод бортового руля 4, соединенный с рычагом 5, который перемешается гидроцилиндром 6 по- средством штока 7. Внутри поворотного цилиндра 3 (фиг. 2) установлен баллер 8 поворота, проходяш.ий через пустотелый баллер 9 изгиба (фиг. 3), установленный в подшипниках 10 с уплотнениями 11. Через муфту 12 баллер 8 поворота связан с пером руля 4, которое установлено на баллере 9 изгиба в подшипниках 13 с уплотнениями 14. Зубчатый сектор 15 (фиг. 2 и 3) входит в зацепление с зубчатой рейкой 16 механизма поворота руля 4. Пространство 17 внутри пера руля 4 заполнено пористым материалом. Ниша 2 ограничена шпангоутами 18, на внешних сторонах которых расположены кольца 19, служашие опорами для цапф 20 цилиндра 3. Цапфы рейки 16 проходят через уплотнение 21 и упираются в плунжеры 22 механизма поворота руля. На левом конце плунжера 22 находится упор 23 для предот- враш,ения поворота плунжера, а правый конец его входит в цилиндр 24 и имеет полость 25. Для подвода и отвода рабочей жидкости служит трубопровод 26. Валик 27, несущяй на левом конце выступы а с противоположно направленными винтовыми поверхностями, входит внутрь полости 25, снабженной внутренними выступами б, которые также имеют противоположно направленные винтовые . поверхности, причем количество выступов на валике 27 равно половине количества выступов на плунжере 22, а количество винтовых поверхностей на выступах валика 27 равно количеству винтовых поверхностей на внутренних выступах плунжера 22. Цилиндр 24 снабжен снаружи крышкой 28, на резьбе которой установлена упорная гайка 29, служащая для предотвращения поступательного перемещения валика 27. На правом конце валика 27 на шлицах закреплен рычаг 30, связанный с гидроцилиндром (не показан).

Работа устройства происходит следующим образом.

5

0 0 5

0

5

5

0

Согласно сигналам системы управления рабочая жидкость подается через трубопровод 26 в правый или левый цилиндр 24. При подаче ее в правый цилиндр 24 (фиг. 2) плунжер 22 перемещается влево и перемещает зубчатую рейку 16 в том же направлении, при этом зубчатый сектор 15 поворачивается по часовой стрелке и поворачивает баллер 8 поворота, связанный с пером руля 4. На пере руля 4 возникает гидродинамическая сила, которая через баллер 9 изгиба, поворотный цилиндр 3, его цапфы 20 и опоры 19 передается на корпус 1 судна. Поскольку рули установлены побортно, то при этом создается момент, стремящийся вернуть корпус судна в вертикальное положение, т. е. происходит успокоение бортовой качки.

При подаче рабочей жидкости в левый цилиндр 24 будет иметь место обратная картина: левый плунжер 22 и рейка 16 переместятся вправо и повернут через сектор 15 баллер 8 поворота против часовой стрелки, при этом перо руля 4 также повернется на некоторый угол в том же направлении. Это вызовет (на ходу судна) появление сил на рулях, момент от которых также будет стремиться вернуть корпус судна в вертикальное положение.

Для заваливания рулей вертикально вниз (фиг. 1) подают рабочую жидкость в гидроцилиндр 6, при этом щток 7 передвигает поворотный рычаг 5, который поворачивает вокруг продольной оси цилиндр 3, и перо руля 4 разворачивается на угол а и приходит в положение, показанное пунктирной линией. Разворот пера руля 4 в положение для стабилизации качки осуществляется в обратном порядке.

Для перевода успокоителя качки в положение, соответствующее режиму щвартов- ки судна, система управления выставляет перья рулей 4 в среднее положение с нулевым углом атаки. При этом, выступы а на валике 27 и выступы б в полости 25 плунжера 22 окажутся в положении, показанном на фиг. 5. В этом положении дается команда, по которой гидропривод (условно не показан) повернет рычаг 30 на угол, равный частному от деления окружности на количество внутренних выступов в полости 25 плунжера 22. Если перо руля 4 случайно будет выставлено в положение, точно соответствующее нулевому углу атаки, то ось симметрии выступов а на валике 27 точно совпадет с осью симметрии впадин между выступами б в полости 25 плунжера 22, и произойдет точное сопряжение этих выступов, обеспечивающее фиксацию плунжеров. Если система управления выставит рули и плунжеры с некоторым отклонением от среднего положения, то полученное смещение плунжера 22 будет устранено при повороте валика 27 перемещением плунжера 22 вправо или влево. При этом будет обеспечено беззазорное стопорение плунжера 22 и пера руля 4. Для предотвращения передачи усилий от пера руля 4 на рычаг 30 винтовые поверхности должны иметь угол наклона меньше угла трения для материалов плунжера 22 и валика 27.

Формула изобретения

механизмом установки нейтрального положения, кинематически связанным с приводом и содержащим валик, помещенный внутри плунжера и имеющий выступы с двумя винтовыми поверхностями, расположенными симметрично поперечной плоскости симметрии валика под равными, но противоположно направленными углами наклона, при этом на внутренней поверхности плунжера выполнены выступы с винтовыми поверхносУспокоитель бортовой качки судна, содержащий руль с баллером и механизмом

заваливания и поворота, имеющим плунжер,10 тями с равными, но противоположно направотличающийся тем, что, с целью повыщенияленными углами наклона, причем они распонадежности и уменьшения гидродинамичес-ложены симметрично поперечной плоскости

кого сопротивления пера руля, он снабженсимметрии плунжера.

механизмом установки нейтрального положения, кинематически связанным с приводом и содержащим валик, помещенный внутри плунжера и имеющий выступы с двумя винтовыми поверхностями, расположенными симметрично поперечной плоскости симметрии валика под равными, но противоположно направленными углами наклона, при этом на внутренней поверхности плунжера выполнены выступы с винтовыми поверхносА -А (побернуто)

5

23 i6i5 8 18 / / I

ZQ

Фиг.2.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к успокоителям бортовой качки судна. Цель изобретения - повышение надежности и уменьшение гидродинамического сопротивления пера руля. При переходе успокоителя качки из режима активного успокоения в режим пассивного успокое- ния или швартовки система управления выставляет перо руля 4 в положение, соответ- ствуюш,ее нулевому углу атаки с точностью ±1,5°. Для более точного выставления пера руля 4 и фиксации его на баллере успокоитель качки снабжен механизмом установки нейтрального положения, имеющим валик, размещенный в плунжере и приводящийся во вращение приводом. Валик несет на конце выступы, имеющие винтовые поверхности. В полости плунжера имеются выступы также с винтовыми поверхностями. При повороте рычага на угол, равный частному от деления 360° на количество выступов, в результате взаимодействия выступов плунжера и валика, перо руля выставляется в положение, соответствующее нулевому углу атаки. 4 ил. с (Л со ел со о со .;

3 it

а

// /2 /7

Фиг.З

25

Фиг,.