Корпус судна Советский патент 1992 года по МПК B63B3/00 

Изобретение относится к судостроению, в частности, к конструкции корпуса судна.

Известен корпус судна, содержащий открытую нишу в днище над гребным винтом, заполненную водой до ватерлинии.

Недостатком такого корпуса является то, что на большой скорости движения судна повышается сопротивление движению, что для скоростных судов делает неприемлемым такое решение по снижению вибрации.

Известен также корпус судна, содержащий нишу в днище над гребным винтом, закрытую упругой мембраной, например листовой резиной.

Недостатком та кой конструкции является то, что при высоких оборотах гребного винта лопастная вибрация от гребного винта выходит за границу высокой демпфирующей способности мембраны, что приводит к неполному гашению вибрации конструкций корпуса.

Цель изобретения-снижение вибрации конструкций корпуса.

Цель достигается тем, что у корпуса судна, в днище которого выполнена ниша над районом установки гребного винта, закрытая упругой мембраной, по периметру ниши на уровне обшивки днища установлен виброизолированный комингс, к свободным кромкам которого прикреплена упомянутая упругая мембрана.

Энергию пульсирующих гидродинамических давлений от лопастей гребного винта, передающуюся на днище корпуса судна, можно разделить на три составляющие и представить в виде выражения

Е Ек + Ед+Еф, где Е - суммарная энергия;

ЕК - энергия, передающаяся на конструкции корпуса за пределами мембраны;

Ед - энергия демпфирования, воспринимаемая и рассеиваемая упругой мембраной;

Еф - энергия, передающаяся в виде вибрации от упругой мембраны на конструкцию корпуса в месте фиксации мембраны к корпусу.

(Л

XI

00

N

Сл) 00

Прикреплением упругой мембраны к корпусу судна посредством виброизолированного комингса снижается составляющая Еф,

Цель достигается также тем, что в пред- лагаемом корпусе судна упругая мембрана сверху снабжена материалом с высоким де- мпфирующими свойствами, например, BcneHeHHbii tfo VpiTaHOM TO увеличивает долю Эне,ргиут,-р а сеушаемрй мембраной.

В этом случае снижается составляю-I .-м-, /4..: ч-.А .- . -, щая Еф.. ...-« « Цель достигается также тем, что в предлагаемом корпусе судна упругая мембрана в своей средней части закреплена к корпусу судна посредством виброизолированного кронштейна.

В этом случае при той же толщине упругой мембраны можно увеличить ее площадь и тем самым, снизить составляющую Ек, или при той же площади уменьшить толщину упругой мембраны, что позволяет снизить составляющую Ед.

Цель достигается тем, что в предлагаемом корпусе судна ниша снабжена перфо- рированной жесткой мембраной, установленной параллельно упомянутой упругой мембраны, при этом ниша частично заполнена жидкостью, уровень которой выше поверхности жесткой мембраны.

В этом случае за счет перетекания жидкости через перфорацию увеличивается де- мпфирующая способность упругой мембраны, что позволяет снизить составляющую Еф.

На фиг. 1 схематично изображена диаграмма распределения энергии пульсирующих гидродинамических давлений по днищу корпуса судна; на фиг. 2 - конструкция корпуса судна с закреплением упругой мембра- ны к корпусу посредством виброизолированного комингса; на фиг. 3 - конструкция корпуса судна с упругой мембраной снабженной сверху материалом с высокими демпфирующими свойствами; на фиг. 4 - конструкция корпуса судна с упругой мембраной закрепленной к корпусу судна в своей средней части посредством виброизолированного кронштейна; на фиг. 5 - конструкция корпуса судна с нишей, снабженной перфорированной жесткой мембраной и заполненной частично жидкостью.

При движении судна вращающийся гребной винт создает пульсирующие гидро- динамические давления, передающиеся на днище корпуса судна 1, содержащего нишу 2 над гребным винтом, закрытую упругой мембраной 3, закрепленной к корпусу судна посредством виброизолированного комингса 4, при этом упругая мембрана может быть снабжена сверху материалом с высокими демпфирующими свойствами 5, средняя часть мембраны может быть закреплена к корпусу судна посредством виброизолированного кронштейна 6, пространство над упругой мембраной может быть заполнено жидкостью 7, а ниша снабжена жесткой перфорированной мембраной 8.

В процессе эксплуатации судна закрепленная на корпусе судна 1 упругая мембрана 3, закрывающая нишу 2, за счет закрепления к корпусу посредством виброизолированного комингса 4 снижает вибра- цию корпуса ввиду уменьшения составляющей Еф:

в случае снабжения мембраны 3 сверху материалом с высокими демпфирующими свойствами 5 снижается составляющая Еф, поскольку повышается .доля рассеивания энергии Ед в мембране;

в случае фиксации средней части упругой мембраны 3 к корпусу 1 посредством виброизолированного кронштейна 6 снижается составляющая Ек, т.к. есть возможность увеличения площади мембраны, или снижается составляющая Ед, т.к. может быть уменьшена толщина мембраны при сохранении прочностных характеристик;

в случае снабжения ниши жесткой перфорированной мембраной 8 и заполнения ниши жидкостью 7 снижается составляющая Еф, т.к. увеличивается доля рассеивания энергии Ед в упругой мембране 3.

Для определения ожидаемого экономического эффекта от использования заявляе- .мого технического решения на единицу продукции (на одно судно) в качестве базового объекта принята конструкция по прототипу.

В сравнении с базовым объектом использование предлагаемого корпуса судна позволит улучшить обитаемость на судне за счет снижения вибрации корпуса, а также увеличить коэффициент полезого действия гребного винта ориентировочно на 5% за счет возможности приближения гребного винта к днищу путем уменьшения угла наклона валовой линии.

Формула изобретения 1. Корпус судна, в днище которого выполнена ниша над районом установки гребного винта, закрытая упругой мембраной, отличающийся тем, что, с целью снижения вибрации корпуса, по периметру ниши на уровне обшивки днища установлен виброизолированный комингс, к свободным концам которого прикреплена упомянутая упругая мембрана.

2.Корпус по п. 1,отличающийся тем, что упругая мембрана сверху покрыта материалом с высокими демпфирующими свойствами.

3.Корпус поп. 1,отличающийся тем, что упругая мембрана в своей средней части закреплена к корпусу судна посредством виброизолированного кронштейна.

4. Корпус по п. 1,отличающийся тем, что ниша снабжена перфорированной жесткой мембраной, установленной параллельно упомянутой упругой мембране, при этом ниша частично заполнена жидкостью, уровень которой выше поверхности жесткой мембраны.

Использование: судостроение, в частности конструкции корпуса судна. Сущность изобретения: в корпусе судна выполнена ниша над гребным винтом, закрытая упругой мембраной, закрепленной на корпусе судна посредством виброизолироеанного комингса. Упругая мембрана сверху снабжена материалом с высоким демпфирующими свойствами, а ниша - жесткой перфорированной мембраной. 3 з п ф-лы 5 ил.

&

ГхХдг

,zszxi..jL.;:

Фиг.2

3T3Z

гзз

Редактор А.Бер

Фиг.5

Составитель А.Павленко Техред М.Моргентал

Фиг.З

Ш

Корректор Л.Ливринц