Рулевое устройство судна Советский патент 1992 года по МПК B63H25/38 

Изобретение относится к области судостроения и другим отраслям промышленности, объекты которых связаны с перемещением на воде.

Известно рулевое устройство судна 1. В этом устройстве в передней вертикальной кромке пера установлен цилиндре продольными пластинами.

Недостатком этого устройства является то, что оно не обеспечивает торможение и маневренность судна.

Известно также самоходное судно с триммерами 2, на котором два изворотных триммера имеют каждый независимое управляющее устройство.

Известны устройства, состоящие из нескольких рулей. Их особенностью является то, что секторы боковых рулей установлены на баллерах с эксцентриситетом в направлении баллера среднего руля 3.

Недостатком вышеперечисленных устройств является большое гидродинамическое сопротивление.

Наиболее близким к заявляемому является руль направления для кораблей 4, В этом устройстве внутри главного руля направления установлено дополнительное перо руля направления, которое выдвигается относительно главного пера руля жидкостью под давлением и обеспечивающий изменения в эффективности площади руля.

Недостатком этого устройства является то, что он не обеспечивает эффективность торможения и повышения чувствительности судна, т.е. омываемая площадь рулей небольшая, и они расположены в непосредственной близости друг от друга. Существенным недостатком рулей является резкое снижение эффективности при уменьшении скорости судна, что часто практически приводит к полной потере маневренности на малых ходах судна. С точки зрения безопасности плавания способность судна резко снизить скорость судна так же важно, как и способность изменить направление движения судна.

В свою очередь, значение маневренности возрастает при плохой видимости, движения в узкостях, в акватории порта и при некоторых других обстоятельствах (при аварийной ситуации и т.п.), когда скорость судна существенно снижается.

Незначительная эффективность рулей при отсутствии хода усложняет швартовку

сл

с

IXJ О СЛ О СЛ СЛ

судна и отход от стенки при шквальном ветре. Плохая управляемость на малых ходах приводит к необходимости пользоваться буксирами, что значительно повышает портовые расходы. Все это заставляет искать такие средства управляемости, эффективность которых не зависела бы от скорости судна. Подобную задачу можно решить: либо изменяя направление струи, отбрасываемой винтом; либо создаются вспомогательные устройства, способные создавать момент относительно центра тяжести судна и обеспечивать его маневренность.

Цель изобретения - повышение маневренности судна путем улучшения его гидродинамических характеристик на малом ходу.

Поставленная цель достигается тем, что рулевое устройство, содержащее баллер и основное перо руля с расположенным в его полости дополнительным пером с механизмом его выдвижения, с целью повышения маневренности судна путем улучшения его гидродинамических характеристик на малом ходу снабжено румпелями, жестко закрепленными на оси, установленной с возможностью осевого перемещения, при этом механизм выдвижения кинематически связан с концами румпелей и основным пером руля.

На чертеже изображено положение рулевого устройства при нормальном ходе судна, т.е. выпущенное положение I.

Рулевое устройство содержит дополнительное перо 1, расположенное в полости основного пера руля 2. Оно снабжено румпелями 3, жестко закрепленными на оси 4, с возможностью осевого перемещения гидроцилиндрами 5, при этом механизм выдвижения кинематически связан с концами румпелей 3 и основным пером руля 2.

При прямолинейном движении судна органы управления, в том числе и основной руль 2, дополнительное перо 1 находятся в нейтральном положении. В этом случае дополнительное перо 1 полностью размещено внутри основного руля 2, при этом гидроцилиндры 5 находятся в своем минимальном состоянии, а румпели 3 установлены посредством гидроцилиндров перпендикулярно оси основного руля 2. Дополнительное перо 1 посредством гидроцилиндров 5 убрано внутрь основного руля 2 и составляет минимальную омываемую площадь руля 2. Положение убранного дополнительного пера 1 фиксируется концевым микровыключателем. Для управления судном при небольшой скорости, т.е. на малом ходу, возрастает резко роль рулевых устройств. Для улучшения гидродинамических характеристик судна на малом ходу из основного руля 2 с помощью повышения давления одновременно в гидроцилиндрах 5, воздействующих на румпели 3,

и соответственно через ось 4 выдвигается дополнительное перо 1 до своего макси- мадьного положения. При этом румпели 3 установлены перпендикулярно оси основного руля 2. Общая омываемая площадь ос0 новного руля 2 и дополнительного пера 1 значительно превышает площадь основного руля 2 и достигает своего максимального значения. Положение выпущенного дополнительного пера 1 фиксируется концевым

5 микровыключателем.

Очень часто на малом ходу судна возникает необходимость произвести определенную эволюцию движения судна, это выполняется посредством перекладки ру0 лей. Однако скорость хода судна минимальна, поэтому эффективность рулей незначительна. Для большей эффективности при торможении судна и улучшения гидродинамических характеристик увеличи5 наем скорость поворота судна, а соответственно, и омываемую площадь рулей за счет (перекладки) осевого перемещения дополнительного пера 1.

Происходит это следующим образом.

0 В одном из выпущенных гидроцилиндров 5 повышается давление гидравлической жидкости, в другом из выпущенных гидроцилиндров 5 понижается давление гидравлической жидкости. Тем самым со5 здается момент поворота на румпеле 3, что, в свою очередь, перемещает ось 4 на определенный угол и создает осевое перемещение вокруг оси 4 дополнительного пера 1. Положение осевого перемещения

0 дополнительного пера 1 фиксируется концевыми выключателями (как в одну, так и Е другую стороны),

Выполнив необходимую эволюции: судна, органы управления возвращаются Е

5 нейтральное положение. Давление гидравлической жидкости в гидроцилиндрах Е выравнивается, румпели 3 принимают поло жение, перпендикулярное оси основногс руля 2. При этом дополнительное перо 1

0 занимает положение на одной линии с ос новным рулем 2. Затем происходит одно временное понижение давления Е гидроцилиндрах 5, воздействующих на рум пели 3 и через ось 4 убирается дополнитель

5 ное перо 1 до своего минимального положения. Положение убранного дополни тельного пера 1 фиксируется концевым вы ключателем.

Возможность осевого перемещения до полнительного пера относительно основно

го руля позволит улучшить гидродинамические характеристики судна на малом ходу и обеспечения большей эффективности при торможении судна, Использование осевого перемещения дополнительного пера позволит резко как снизить скорость судна при необходимости, так позволит изменить направление Движения судна. Кроме того, гидроцилиндры шарнирно соединенные с румпелями, жестко закрепленными на оси и позволят повысить эксплуатационные качества рулевого устройства.

Таким образом, использование заявляемого изобретения позволит существенно повысить гидродинамические характери- стики судна на малом ходу и обеспечить большую эффективность при торможении судна, а также значительно снизить портовые расходы за счет сокращения использования буксиров при портовых работах и одновременного снижения расходов топлива, например при буксировке судна и других работах судна.

При необходимости резкого торможения судна, с использованием двух парал-

лельных рулей, дополнительные перья и рулей совершают осевое перемещение, двигаясь навстречу друг к другу (а возможно и в разные стороны), тем самым создавая дополнительное гидродинамическое сопротивление движению судна.

Формула изобретения

Рулевое устройство судна, содержащее баллер и основное перо руля с расположенным в его полости дополнительным пером с механизмом его выдвижения, отличающееся тем, что, с целью повышения маневренности судна путем улучшения его гидродинамических характеристик на малом ходу, оно снабжено румпелями дополнительного пера руля, жестко закрепленными на оси, связанной с дополнительным пером руля и установленной с возможностью перемещения вдоль плоскости симметрии основного пера рули, при этом механизм выдвижения кинематически связан с концами румпелей и основным пером руля.

Использование: судостроение, транспорт и другие отрасли промышленности, объекты которых связаны с перемещением на воде. Сущность изобретения: для улучшения маневренности судна осуществляют осевое перемещение дополнительного пера (1) с помощью гидроцилиндров(5), посредством румпелей (3) и оси (4), расположенных в носовой части дополнительного пера (1). 1 ил.