Гребное колесо для судов Советский патент 1937 года по МПК B63H1/10 

Изобретение относится к гребным колесам для судов, лопасти которых могут во время вращения колеса поворачиваться по отношению к колесу, вращаясь на своих осях, параллельно или почти параллельно гребному валу, причем лопасти всегда ударяются о воду по всей их поверхности и преимущественно по направлениям, нормальным к осям лопастей. У гребных колес такого рода относительное поворачивание лопастей на колесе можно изменять как по величине, так и по фазе поворота, что позволяет, с одной стороны, регулировать величину движущего усилия, а с другой стороны, придавать этому усилию любое направление в плоскости, перпендикулярной к гребному валу. Обычно в таких устройствах имеется центральный орган (управляющий центр), сообщающий непосредственно или через передачу одновременное движение всем лопастям по одному закону. Этот орган, находящ.ийся в точке пересечения линий, проведенных от осей вращения лопастей перпендикулярно к последним, может иметь разнообразное конструктивное устройство. При механическом управлении лопастями центр управления состоит, например, часто из эксцентричного кольца, центр которого можно перестанавливать. Соответственно двоякого рода изменениям закона движения лопастей управляющий центр должен быть переставляющимся в двух различных измерениях: например, он устраивается таким образом, чтобы его можно было передвигать в различных направлениях и на различные расстояния от того нулевого положения, при котором лопасти не изменяют своего положения по отнощению к колесу. При этом величина передвиганий влияет на величину развиваемого гребным колесом движущего усилия, а направление передвигания изменяет направление развиваемого колесом движущего усилия. Известны также гребные колеса,

устанавливаемые в задней части судна, диски которых расположены на вертикально установленной оси. В этом случае оба вида нередвигания управляющего центра выполняют особые задачи, а именно: та слагающая движения центра, которая влияет на величину движущего усилия, позволяет непрерывно изменять шаг лопастей от «полный ход вперед до «полный ход назад, тогда как та слагающая, которая меняет направление движущего усилия (т. е. поворачивает движущую струю вокруг вертикальной оси колеса), дает возможность осуществить удобное управление направлением судна. Соответственно двоякому перестанавливанию управляющего центра в рулевой рубке имеются два управляющих органа, каждый из которых слу-, жит для выполнения одного из двух указанных выше слагающих движений. В применявшихся уже устройствах один из управляющих органов (назовем его «рычаг изменения шага) изменял лишь величину передвижения лопастей относительно колеса, второй же орган («рулевое колесо) изменял фазу этого относительного передвижения, т. е. определял точки крайних положений, нулевых положений и т. п. при передвиганий лопастей в другое положение по отношению к корпусу судна. Таким образом, например, при движении на месте (при неподвижном судне) с определенньих числом оборотов колеса каждому положению рычага изменения шага соответствует определенная величина производимого движущего усилия, а каждому положению рулевого колеса соответствует определенное направление движущего усилия. Каждый из двух управляющих органов, как рычаг, так и рулевое колесо, влияет, таким образом, на одну из составляющих производимого гребным колесом движущего усилия, причем каждая из этих составляющих является одной из координат полярной координатной системы.

Подобного рода устройства обладают, однако, некоторыми недостатлсами, главный из которых состоит в том, что при нулевом положении рычага изменения шага (например, при движении судна перед причалом его к

пристани) движения рулевого колеса не дают никакого результата. Кроме того, при маневрировании в гавани переход от того положения управляющих органов, которое обусловливает поворачивание судна вокруг своей оси, к тому положению, которое дает импульс к переднему или заднему ходу, требует доволы-го сложных манипуляций рычагом и рулевым колесом, причем в этих манипуляциях довольно трудно ориентироваться и возможно сделать ошибку.

Настоящее изобретение предусматривает для устранения указанных недостатков возможность передвигания материальной точки пересечения упомянутых перпендикуляров к лопастям колеса при посредстве двух независимых один от другого органов (например, ездовой рычаг и рулевое колесо) таким образом, что один из этих органов (например, ездовой рычаг) позволяет изменять, главным образом, ту составляющую движущей силы лопастей, которая направлена в продольном по отношению к судну направлении. Второй же управляющий орган (например, рулевое колесо) позволяет, независимо от положения первого органа, изменять ту слагающую движущей силы лопастей, которая имеет поперечное направление по отношению к судну. Таким образом изменение движущего усилия в двух измерениях составляется в данном случае из двух составляющих, являющихся не координатами полярной координатной системы, а координатами прямоугольной системы, т. е. при данном устройстве каждый из двух управляющих органов производит перемещение управляющего центра по одной из двух взаимно перпендикулярных траекторий.

На чертеже изображена примерная схема управления предлагаемым гребным колесом.

Управляющий центр данного гребного колеса выполнен, в качестве примера, в виде ползунка Р, скользящего в продольном, по отношению к судну, направлении в салазках О. Сами салазки V могут быть передвигаемы в направлении поперек судна ездовым рычагом R при помощи системы штанг Q. Ползунок же Р приводится в движение рулевым колесом S, посредством системы штанг Т. При нахождении рычага R я рулевого колеса S в среднем (нулевом) положении, судно остается неподвижным, если даже 1ребное колесо и вращается. Устройство дает возможность управлять поворотами судна и в том случае, если не требуется производить поступательного движения и если, следовательно, ездовой рычаг поставлен в нулевое положение (например, при вращении рулевого колеса на месте). При этом можно, например, делая весьма незначительное передвижение рулевым колесом S, привести ползунок Р в положение, при котором создается вращающее усилие, т. е. создать «толчок в сторону. С другой же стороны возможно, переставляя один только ездовой рычаг R, передвинуть ползун так, что сообщающая поступательное движение сила V всегда может быть доведена или до своего максимального или до какого-нибудь промежуточного значения. Делая незначительное движенне ездовым рычагом R, можно, независимо от изложенного процесса управления, сообщить судну, в случае надобности, лишь небольшой толчок вперед или назад.

При одновременной перестановке ездового рь1чага и рулевого колеса получается под углом к курсу судна направленная водяная струя и доститается более слабое вращение или поворот судна при одновременном постунательном движении. В этом случае точка пересечения перпендикуляров к лопастям переходит в косом направлении в точку N. При этом образуется слагающая сила V, движущая судно вперед н соответствующая перестановке судового рычага /, и одновременно с тем слагающая бокового движения , соответствующая вращению рулевого колеса SS. Равнодействующей этих обеих слагающих является общая движущая сила X (показанная пунктирной стрелкой), ведущая судно одновременно вперед, и поворачивающая его на правый борт .

Предмет изобретения.

Гребное колесо для судов, состоящее из вращающегося вокруг вертикальной оси колесного диска, несущего несколько расположенных по кругу и полностью погружаемых в воду лопастей, поворотных на своих осях параллельно или почти параллельно к оси вращения колеса, и так соединенных с управляющим их поворотом механизмом, что линии, проведенные от осей вращения лопастей и направленные перпендикулярно или почти перпендикулярно к лопастям, пересекаются в одной и той же точке внутри круга, образуемого лопастями, отличающееся тем, что материальная точка пересечения упомянутых перпендикуляров может при помощи двух независимых друг от друга органов (например, ездовой рычаг и рулевое колесо) передвигаться, с одной стороны, поперек продольной оси судна, а с другой стороны, вдоль этой продольной оси, причем перестанавливание в поперечном направлении (например, при помощи ездового рычага) совпадает с направлением движущего усилия в направлении продольной оси судна, а перестанавливание в продольном направлении (например, при помощи рулевого колеса) совпадает с поперечным направлением движения судна.