Устройство торможения судна Советский патент 1992 года по МПК B63H25/42 

8 4326

Изобретение относится к области средств управления судном в частности к конструкциям средств торможения судна в экстремальной ситуации, и может быть применено на речных и морских судах различного водоизмещения как надводного, так и подводного плавания

В настоящее время для обеспечения торможения суда используют как собственную двигательную установку, так и различные вспомогательные устройства, такие как тормозные парашюты, тормозные щитки и т.д.

Известна конструкция устройства для торможения судна, содержащая.трубы для сбрасывания парашютов, закрепленные на обоих бортах корпуса судна, причем верхний конец каждой трубы открыт внутри корпуса судна и выходит выше ватерлинии полной загрузки судна, а нижние концы всех труб открыты и выходят наружу из корпуса судна ниже уровня ватерлинии порожнего водоизмещения судна. Устройства выброса парашютов, установленные над трубами, в случае необходимости экстренного торможения судна сбрасывают парашюты, проходящие по трубам, раскрывающиеся в воде и создающие тормозное усилие.

Недостатками этой конструкции являются ее ненадежность, вызванная наличием большого числа тросов и других гибких элементов, запутывание которых может привести к нарушению функционирования устройства, а так же ее незащищенность от находящихся в воде посторонних предметов.

Известна также конструкция, сопротивление движению судна в которой создается благодаря изменению обычных обводов корпуса при выдвижении передней части носовой оконечности судна блоком цилиндров.

Недостатком данной конструкции является ограниченность по величине тормозного усилия, определяемого габаритами носовой части судна.

Наиболее близким к предлагаемому является предохранительное устройство для управления судном на большой скорости. Устройство состоит из двух труб, расположенных параллельно продольной оси судна и имеющих в носовой части судна всасывающие, а в кормовой - выпускные отверстия, В промежуточной части труб установлены мощные реверсивные насосы. Кроме того, в носовой и кормовой части судна перпендикулярно продольной оси расположены две трубы, имеющие всасывающие и выпускные отверстия в соответствующих местах бортовых обшивок судна, а в центральной части - мощный вакуумный насос

Недостатком известного устройства является недостаточная эффективность торможения судна на организации истечения воды из труб в сторону движения судна.

Целью изобретения является повышение эффективности торможения судна. Указанная цель достигается тем, что в

0 устройстве торможения заслонки с приводами выполнены в виде поршней с обратными клапанами, размещенными в цилиндрах, внутренняя полость которых через управляемый газораспределитель сообщена с ис5 точником газа. При этом перед заслонками возникает явление гидроудара, создающее значительное усилие, противоположное движению судна.

На чертеже представлена принципи0 альная схема предлагаемого устройства.

Параллельно диаметральной плоскости судна установлены гидроканалы 1 с размещенными в концевой по ходу движения проточной части пневмоцилиндрами 2 Причем

5 гидроканалы могут быть установлены как непосредственно на судне в междудонном пространстве, проходя через отверстия во флорах - поперечном силовом наборе днища судна, так и за бортом на специальных

0 откидных кронштейнах Заслонки выполнены в виде поршней 3 пневмоцияиндров и снабжены управляемыми обратными клапанами 4. Внутренняя полость пневмоцилинд- ров через газораспределитель 5,связанный с

5 приводом 6, соединена с источником 7 газа, в качестве которого может быть использован, например, газогенератор, оснащенный зарядом гидрореагирующего твердого топлива с низким окислительным потенциалом и ис0 пользующий в качестве окислителя заборт- чую воду, поступающую в камеру сгорания газогенератора из гидроканала под действием насоса 8, В водозаборных отверстиях гидроканалов установлены предохранительные

5 заслонки 9 с приводом 10,

Устройство торможения работает следующим образом.

При необходимости совершения экстренного торможения с пульта управления

0 подается команда на привод 10 предохранительных заслонок 9 и вода самотеком поступает в гидроканалы 1 со скоростью V, равной скорости движения судна V0, и далее в полость А. Одновременно подается коман5 да на привод 6 газораспределителя 5 и вос- пламенительное устройство газогенератора 7. Происходит возгорание твердого горючего и поступившей в камеру сгорания воды и продукты сгорания через газораспределитель поступают поочередно в полость пневмоцилиндров 2, в результате чего выдвигается поршень 3 цилиндра и перекрывает проточную часть гидроканала Поскольку время перекрытия составляет доли секунды, то согласно законам гидравлики перед заслонкой (поршнем) цилиндра возникает гидравлический удар - практически мгновенное повышение давления а, следовательно, появляется сила, направленная в сторону, противоположную направлению движения судна, и по величине равную

Вторм Р Sr,

где Р - давление гидравлического удара;

Si - площадь заслонки (или площадь поперечного сечения гидроканала)

Через некоторое время гимп давление перед заслонкой начнет падать срабатывает обратный клапан, которым снабжена заслонка, давление во внутренней полости пневмоцилиндра резко падает и поршень возвращается в первоначальное положение, освобождая проточную часть гидроканала, в которой через некоторое время Твосст восстанавливается скорость V(T) ,

равная текущей скорости движения судна В течение времени величина силы Рторм падает до 0 и поэтому к моменту срабатывания на заслонке обратного клапана газораспределитель подает газ в пневмоци- линдр другого гидроканала, чем обеспечивается непрерывность по величине силы Нторм.

Оценка эффективности работы протсти па и предлагаемого устройства было проведена для судна с объемным водоизмещением 5000 м3, дпиной 100 м, скоростью ходз м/с и предполагаемой тягой тормозного устройства по прототипу 1,6 т

Результаты работы устройства торможения представлены в таблице

На приведенном примере эффектив- ность устройства экстренного торможения по предлагаемому изобретению очевидна

Таким образом, использование изобретения позволит существенно (более ем в 10 раз и выше) снизить путь торможения суди ч повысив тем самым безопасность мореплавания

Формула изобретения Устройство торможения судна, содеожащее образованные параллельно диамет ральной плоскости судна гидроканалы, сообщающиеся с забортной водой, и уста- -новленные в них заслонки с приводами, о т- личающееся тем, что, с целью повышения эффективности торможения путем использования явления гидроудэра, заспонки с приводами выполнены в виде поршней с обратными клапанами, размещенными в цилиндрах, внутренняя полость которых через управляемый газораспределитель сообщена с источником газа, которым снабжено устройство.

Использование в системах экстренного торможения речных и морских судов. Сущность изобретения: устройство содержит размещенные параллельно диаметральной плоскости судна гидроканалы 1, в которых установлены пневмоцилиндры 2 с поршнями 3 и управляемыми обратными клапанами 4 Внутренняя полость пневмоцилиндров 2 сообщена через газораспределитель 5 с источником газа 7,в качестве которого используется газогенератор, заряженный гидрореагирующим тв ердым топливом с низким окислительным потенциалом и использующий в качестве окислителя забортную воду. В качестве тормозного эффекта используется явление гидроудара при резком перекрытии гидроканала 1 поршнем 3 пневмоцилиндра 2, 1 ил., 1 табл.

Вид маневра

Время торможения судна до V 1м/с,с

Торможение при отключенной двигательной установке за счет сопротивления

воды движению Торможение при использовании реверса тяги двигательной установки судна Торможение с применением устройства торможения по

прототипу

Торможение при отключеннойдвигательной установке и использовании устройства по предлагаемому изобретению с диаметрами JJ1

Путь торможения, м

Примечание

1433

440

409,7

JjLe-PeJPy.

Продолжение таблицы