Балансирный струйный руль для судов Советский патент 1934 года по МПК B63H25/38 

На небольших морских судах, как траулеры и т. п., и судах средних размеров применяются балансирные Струйные рули с прямолинейным баллером, крепящимся к перу руля горизонталь,ным фланцем; рудерпост ахтерштевня при этом, отсутствует совершенно, и руль удерживается только внизу цапфой в пятке штевня, и вверху подшипниками самого баллера. Та же конструкция в применении к рулям с плоским пером хорошо известна и неоднократно применялась на судах и описывалась в литературе.

Против рулей описанной конструкции обычно выставляется возражение, указывающее на неизбежность их вывода из строя в случае посадки судна на мель кормой, так как при этом должно произойти зажимание руля благодаря оттибанию вверхП5гтки штевня, не поддерживаемой рудерпостом.;

С целью устранения указанного.: недостатка одновременно с достижением 1 зможной простоты как в изготовлений, так и в сборке и разборке руля, прфдлагаемая конструкция сохраняет основные черты, описаннь1е выше, т. 0. балЬнсирный тип руля с толстым пером струйного очертания при отсутствукяцем рудерпосте, но стой основной 6cot6ieHностью, что для передачи корпусу судна

(15бу ;

направленных вверх упругих деформаций, действующих на пятку ахтерштевня, ис.пользовано, вместо отсутствующего рудерпоста, перо самого руля. Последнее снабжено для этой цели внутри соответствующими ребрами жесткости, распорной хрубой или т. п. и имеет на верхнем и нижнем торцах кольцевые опорные поверхности, без слабины соприкасающиеся с опорными поверхностями верхней и нижней пяток ахтерштевня через посредство сменных опорных и установочных колец.

На чертеже фиг. 1 изображает вид сбоку балансирного струйного руля для судов; фиг. 2-горизонтальный разрез его по АА фиг. 1; фиг. 3-вертикальный разрез по ББ фиг. 2.

Для возможности получения опорной поверхности 2 на верхнем конце пера прямолинейный баллер руля, вместа фланцевого соединения с пером, пропускается внутрь пера в соответствующий литой башмак, где оканчивается конусом и крепится клиновым соединением / или же .гайкой; в последнем случае обшивка пера должна иметь съемный на шурупах лист для постановки и заворачивания гайки.внутри пера. Клин /, крепящий баллер внутри пера, в свою очередь стопорится чекой, шплинтом и т. п., и заливается прн доковании для.

наден-ЕНости цементом. Нижний штЫрь выполняется по обычному, применяемому в аналогичных случаях, бразцу. Перо руля на металлических судах делается .сварным, полым; баллер, как сказано выше, прямолинейный, .изготовленный путем простой обточки из круглой болванки. На токарном станке.

Для вынесения суждения о прочности руля и ахтерштевня описанной конструкции вотношении усилий, действующих на пятку последнего, по сравнению с прочностью обычного руля, навешенного на рудерпост, рассмотрим поочереднр три взаимно перпендикулярных компонента, на -которые может быть разложено любое усилие, действующее на пятку.

В отношении горизонтальных усилий, направленных вдоль судна, жесткость ойычного типа рудерпоста, работающего на изгиб, пренебрежимо мала, как это явствует из общих положений строительной механики, по сравнению с жесткостью пятки штевня, работающей {тга чистое сжатие или растяжение. Отсюда следует, что предлагаемая конструкция при отсутствии рудерпоста в отношении данных усилий будет находиться не в худших условиях, чем руль и ахтерштевень обычной системы.

В отношении горизонтальных усилий, действующих на пятку штевня перпендикулярно к диаметральной плоскости судна, участие рудерпоста в совместном пяткой сопротивлении изгибу, пропор-ЕеГ,-,

циональное выражению -р-,где Е означает модуль упругости, /-момент инерции поперечного сечений рудерпоста относительно соответствук: щей оси и /- длину рудерпоста вне корпуса, составляет на морских судах в обычных случаях величину менее 10% от сопротиления пятки-И доходит ДЬ при размерах штевня, даваемых классификаионными обществами. Отсюда следует, что :и в этом случае, даже при более Высоком проценте участия рудерпоста в) .бщей прочности рамы щтевня, эозf oxHO без труда 1)цовести г.ро юность предлагаемой конструкций до прочности обычного ахтерштевня путем совершеннсг незначительного уширения пятки штевня.

.Вертикальные усилия на пятку штевня, направленные вниз, могут вызываться, в основном, только собственным весом руля и баллера; эти усилия могут восприниматься в предлагаемой конструк цда или самой пяткой в случае, если она будет для этой цели соответственно усилена, или же пятка может быть совершенно освобождена от этих -усилий путем подвешивания руля на опорном подшипнике, расположенном внутри корпуса судна в подзоре кормы.

Перо руля помещено между верхней и ку1жней пятками ахтерштевня с зазорами такой величины, что все вертикальные усилия на пятку, направленныев верх и возникающие при касании ею грунта и т. п., передаются,при предлагаемой конструкции, верхней части ахтерштевня и корпусу судна через установочные кольца и опорные поверхности пера руля. При этом вертикальная жесткость пера руля применением сварных, клепаных или, при желании, литых внутренних распорных связей может быть доведена до величин, превышающих жесткость сплошнрго рудерпоста с размерами по правилам классификационных обществ. Жесткостью самой пятки штевня в этом случае возможно из осторожности пренебречь..

Из изложенного, таким образом, явствует, что для соответствующих случаев практики прочность руля и .штевня предлагаемой системы может быть принята равной прочности руля и штевня общеупотребительной конструкции.

При этом предлагаемая система руля удерживает за собой все преимущества системы - прототипа, примененной на траулерах, перед обычной конструкцией руля, с прибавлением некоторых новых. В итоге предлагаемая система обладает следующими основными достоинствами: 1) руль имеет всего одинщтырь (внизу); роль остальных выполняет подшипник баллера; 2) баллер имеет пррстейшу форИу прямолинейного круглого стержня; не требующего фасонных покрвок и обрабатываемого простой обточкой из круглой болва«ки; 3) соединение« разъем пера с баллером производится постановкой и выбиванием одного единственного клина; 4) конструкция позволяет наиболее полнб использовать наличную

высоту . просвета между пяткой mjeem и свесом кормы для размещения пера руля. Последнее важно при крейсерской форме кормы, так как позволяет увели4V«b высоту пера за счет его ширины, что в свою очередь усиливает действие руля при равной его площади благодаря уменьщению так называемых индуктивных гидромеханических потерь при обтекании пера жидкостью. .

Предмет изобретения.

Балансирный струйный рульна ахтерштевне без рудерпоста с прямолинейным баллером, отличающийся тем, что перо руля между верхней и нижней пятками ахтерштевня помещено с зазором такой величины, чтобы передавать вертикальные упругие деформации пятки через

,перо корпусу судна. .

. в

фиг 3

фиг1