Способ определения нагрузок на баллере судового руля Советский патент 1990 года по МПК B63H25/08 G01M10/00 

Изобретение относится к судостроению, в частности к способам, позволяющим измерить гидродинамические нагрузки, действующие на рулевое устройство судна.

Цель изобретения - повышение достоверности путем учета момента на баллере руля, обусловленного трением в опорах рулевого устройства при повороте руля.

Сущность предлагаемого способа определения нагрузок на баллере судового руля заключается в следующем.

Результирующий момент, возникающий на баллере при перекладке руля, определяется как

М . М + М

ТР

(1)

где М - момент, обусловленный натеканием потока воды на руль судна;

М - момент обусловленный трением ТР в подшипниках рулевого устройства .

Момент, обусловленный трением в подшипниках рулевого устройства, возникает только при вращении баллера в подшипниках. Когда баллер неподвижен

МТР О-.

Таким образом, замеряя давление жидкости в гидроцилиндрах рулевого устройства во время перекладки руля, можно определить М j U) М + Мтр(2) - соответствующее любому углу перекладки руля Ј , а замеряя давление жидкости в гидроцилиндрах рулевого устройства сразу после прекращения перекладки руля, при соответствии yi лу поворота oi , при котором необходимо определить действие гидродинамических сил и момента на рулевое устройство судна, определяем М (о() О

00 СО 00

М(3), так как Мт - 0. Вычитая из уравнения (2) уравнение (3) no- Лучим

10

Мтр - h (of) - ).

Но получим, таким образом, момент, обусловленный трением в подшипниках рулевого устройства, можно теоретически с достаточной точностью определить гидродинамическую силу, приложенную к рулю, обусловленную нате- канием потока воды на руль.

Наибольший интерес для испытания рулевого устройства представляет мак С1имальное значение момента на балле- ре и характер его изменения в зави- 4имости от угла поворота румпеля. Характерными режимами движения судна, при которых могут возникать наиболь- ц)ие моменты на баллере, являются Йход судна в циркуляцию с прямого курса (перекладка руля при прямолинейном движении судна) переднего или заднего хода; маневр восьмерка (пе-25 рекладка руля с борта на борт из установившейся циркуляции судна); маневр змейка (перекладка руля с борта на борт без ввода судна в уста20

йовившуюся циркуляцию, причем каждая последующая перекладка начинается сразу по окончании предыдущей).

Реализация предлагаемого способа может быть обеспечена входом судна 4 циркуляцию с прямого курса. При стальных режимах движения судна последовательность всех операций сохраняется. Запись замеров давления масла в гидроцилиндрах рулевой машины (что соответствует при определенном Пересчете моменту на баллере) произ- Йодится при перекладке руля в интервалах от 0 до 35° с шагом 5°, как принято в практике.

На судне, движущемся прямолинейно, Полным ходом руль перекладывается С определенной скоростью только на ° и после этого баллер остается меподвиж ным,, При этом фиксируется давление масла в гидроцилиндрах рулевой машины при вращении баллера перед самой остановкой и сразу же после остановки. Затем судно вновь

движется прямолинейно полным ходом и руль перекладывается, но уже на 10°, и производятся замеры масла в гидроцилиндрах рулевой машины до и СО 5 после прекращения вращения баллера

руля. И так далее, до угла перекладки 35°. Все полученные значения заносятся в таблицу с пересчетом давления масла в гидроцилиндрах рулевой машины на результирующий момент, возникающий на баллере при перекладке руля (М), перед остановкой вращения баллера руля, и момент, обусловленный натеканием потока воды на - 5 руль судна (м), - после остановки вращения баллера руля. Все те же операции выполняются при маневре восьмерка и змейка. При этом перед каждым новым замером судно заново вводится в соответствующий режим движения.

Предлагаемый способ позволяет определить момент на баллере и равнодействующую гидродинамических сил, приложенных к рулю, натурного судна, движущегося по любой траектории, без специальных сложных измерительных устройств.

Формула изобретения

Способ определения нагрузок на баллере судового руля, переложенного

35 на угол d , заключающийся в измерении давления жидкости в гидроцилиндрах рулевой машины при повороте руля на угол d во время его перекладки и определении математическим расче40 том результирующих момента и гидродинамических сил на баллере, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности путем учета момента на баллере руля, обус45 ловленного трением в опорах рулевого устройства при повороте руля, дополнительно измеряют давление жидкости в гидроцилиндрах рулевой машины по окончании перекладки руля на угол о(

50 с последующим определением результирующего момента и гидродинамической силы на баллере, обусловленных нате- канием потока воды на руль.

30

Изобретение относится к судостроения, в частности к способам, позволяющим измерить гидродинамические нагрузки, действующие на рулевое устройство судна. Цель изобретения - повышение достоверности путем учета момента на баллере руля, обусловленного трением в опорах рулевого устройства при повороте руля. Предлагаемый способ определения нагрузок на баллере судового руля отличается возможностью определения, кроме момента на баллере, гидродинамической силы, приложенной к рулю, обусловленной натеканием потока воды на руль. Возможность определения как момента на баллере, так и гидродинамической силы, приложенной к рулю, позволяет создать полную картину нагрузок, возникающих на подшипниках рулевого устройства и на рулевой машине.