Система компенсации крена плавучего средства Советский патент 1981 года по МПК B63B43/06 

1

Изобретение относится к судостроению, а именно к устройствам, повышающим безопасность плавания водных транспортных средств, и может быть использовано дл.ч спрямления крена плавсредств в тех случаях, когда требуется большая скорость перебрасывания больших масс жидкого балласта с одного на другой борт плавсредства при большом промежутке времени (0,5- 5 ч) между возникновением крена, в частности, на плавкранах большой грузоподъемности и на танкерах при выдаче и приемке груза, т. е. при относительно большом периоде времени между противоположными операциями и значительном креняш ем моменте.

Известна система компенсации крена плавучего средства, преимущественно плавучего крана, содержащая две креновые цистерны, расположенные симметрично относительно диаметральной плоскости плавсредства, наклонно расположенные переливные каналы, каждый из которых своим нижним концом связан соответственно с креповой цистерной, при этом верхний конец каждого переливного канала расположен в противоположной относительно диаметральной плоскости части плавсредства и соединен € устройством приема Жидкого балласта в виде сифона.

Недостатком этой системы является то, что при малых скоростях изменения угла крена плавучего средства система имеет малую надежность. Например, на плавучем

5 кране при операции «подъем груза при положении стрелы на борт или при операции «поворот верхнего строения с грузом из положения «нос в пололсение «борт сифон не срабатывает, а происходит простое перетекание жидкого балласта. Величина поперечного сечения сифона выбирается в зависимости от количества переливаемого балласта, времени, в течение которого балласт должен быть перелит, и максимально допустимой скорости потока жидкости в переливном канале.

Цель изобретения - повышение безопасности дри эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что

20 система снабл ена датчиком крена и автоматическими клапанами с целью управления, при этом приемный конец каждого сифона соединен с забортным пространством плавучего средства и расположен ни.чсе экс25 п.чуатационной ватерлинии, автомл7ическне

клапаны установлены на вершин.чх колен

сифонов, а датчик крена включсл з цепь

управления автоматическими клапанами.

Кроме того, система снабжена двумя

80 приемными камерами, в которых расположены приемные концы сифонов, при этом упомянутые камеры расположены у бортов плавучего средства и выполнены открытыми снизу с воздушной грубой в верхней части.

На чертеже представлена схема системы компенсации крена плавучего средства.

Система содержит располол енные у противоположных бортов плавучего средства креновые цистерны 1 и 2, сифоны 3 и 4, переливные каналы 5 и 6, соединяющие цистерны 1 и 2, с приемными камерами 7 и 8. Сифон 3 подсоединен одним концом к приемной камере 7, а сифон 4 - одним концом к приемной камере 8, канал 5 - нижним концом к цистерне 1, а канал 6 - нижним концом к цистерне 2.

Каналы 5 и 6 могут быть выполнены s р.иде трубопроводов, однако возможны и другие варианты выполнения эгпх каналов.

Для выкачки принятого при срабат)1г;ании системы балласта служат насосы У и

10с приемными невозвратными клапанами

11и 12, всасывающими 13 и 14 и н.гнетательными 15 и 16 трубопроводами. Воздух, находящийся в креновых цистернах 1 и 2, выходит через воздушные трубы 17 и 18, которые на верхних концах могут быть снабжены глушителями. Приемные камеры

7и 8 могут иметь воздушные трубы 19 и 20.

Верхняя часть сифонов 3 и 4 через автоматические клапаны 21 и 22 и соединительные трубы 23 и 24 соединены с атмосферой.

8цепь управления автоматическими клапанами 21 и 22 включен датчик 25 крена.

В качестве автоматических клапанов могут быть использованы электромагнитные, электропневматические, пневматические и другие, а датчики измерения крена могут быть магнитоэлектрические (типа КД-65), механические и другие.

Система работает следзющям образом.

В исходном состоянии (при отсутствии крена) креновые цистерны 1 и 2 пустые, уровень воды в приемных камерах 7 и 8, открытых снизу, соответствует осанке плавучего средства. Прп появлении Kpeuii на какой-либо борт, например на правый, при подъеме груза плавкраном изменяется положение колен сифонов 3 и 4 относительно уровня жидкости в приемных камерах 7 и 8. На правом борту на стороне крелм рисстояние от уровня жидкости в ариемной камере 8 на верхней части колегд сифона 4 уменьшается, а на левом борту увеличивается.

При достижении заданной величины крена (определяемой относительным положением колена оифона) 31аиолняет ся водой сифон 4 переливного канала 5. При этом, как бы медленно не происходило изменение во времени угла крена в сторону увеличения на правый борт, уровень жидкости в приемной части сифона 4 переливного канала 5 будет всегда постоянный для данного положения плавучего средства (с учетом крена, дифферента, осадки) относительно горизонта водной поверхности, в которой 5 плавучее средство находится. Вследствие заполнения жидкостью колена сифона 4 переливного канала 6 жидкость начинает перетекать самотеком за счет канала в креновую цистерну 1. Если скорость изменения (увеличения) угла крена соизмерима со скоростью оттока воды, то захлопывание сифона не произойдет, но в этом случае не будет и увеличения угла крена выше допустимого, так как в противном случае обяза115 тельно произойдет захлопывание сифона 4, и вода заполнит креповую цистерну 1. Благодаря заполнению креновой цистерны 1 балластом создается восстан: :1Ливающ11Й момент. Заполнение кренозоГ цистерны

20 происходит до тех пор, пока крен плавучего средства не станет равным 0. Когда крен плавучего средства достигнет нулевого значения, срабатывает датчик 25 крена и выдается команда на открытие автоматического клапана 22, который через соединительную трубу 24 соединяет верхнюю часть колена сифона с атмосферой. Происходит срыв сифона, поскольку при крене, равном О, уровень воды в приемной камере 8 ниже

30 колена сифона 4, а при подаче воздуха в верхнюю часть колена сифона нарушаются условия неразрывности потока. Клапаны 22 и 21 приводятся в исходное состояние автоматически с выдержкой времени, достаточ5 ной для срыва потока сифона.

Закрытие автоматических клапанов 22 и 21 может производиться по сигналу от датчика 25 крена при появлении крена, например, 0,5°.

0 Сифон переливного канала при волнении моря работает следующим образом.

Вследствие того, что приемные камеры 7 и 8 выполнены открытыми снизу, а осадка плавучего средства (например, плавкрана) 3-5 м, и учитывая то, что плавкраны большой грузоподъемности работают с грузом при волнении моря 3-4 баллов, а ветра - до 5-6 баллов (высота волны при этом составляет 1,7-2 м), то изменения

0 уровня воды в приемных камерах 7 и 8 за счет воздействия волны практически не будет.

При появлении крена на другой борт срабатывает второй сифон и креновая цистерна заполняется балластом аналогичным образом. Для возврап;ения системы в исходное состояние, балласт из креновых цистерн 1 и 2 через приемные невозвратные клапаны И и 12 с помощью насосов 9 и 10, 0 через всасывающие 13 и 14 и нагнетательные 15 и 16 трубопроводы выкачивается за борт.

Воздушные трубы 17 и 18, 19 и 20 служат для выхода воздуха при увеличении

5 уровня в приемных камерах 7 и 8 и при заполнении креповых цистерн 1 и 2, а также впуска воздуха при уменьшении уровня воды в приемных камерах 7 и 8 и выкачки балласта из креновых цистерн 1 и 2. Поскольку при погрузочно-разгрузочных работах промежутки времени между противоположными операциями (во времени которых производится выкачка балласта) достаточно велики, то для выкачки балласта могут быть использованы насосы небольшой производительности.

Необходимое быстродействие системы з период спрямления крена обеспечивается соответствующим выбором сечения только переливных каналов 5 и 6.

Применение устройства позволяет увеличить надежность работы системы, уменьшить высокогабаритные характеристики.

Формула изобретения

1. Система компенсации крена плавучего средства, преимущественно плавучего крана, содержащая две креновые шестерни, расположенные симметрично относительно диаметральной плоскости плавсредства, наклонно расположенные переливные каналы, каждый из которых своим нижним концом связан соответственно с креновой цистерной, при этом верхний конец каждо/ 9

го переливного канала расположен в противоположной относительно диаметральной плоскости части плавсредства и соединен с устройством приема лшдкого балласта в ьиде сифона, о т л и ч а ю щ а яся тем, что, с целью повыщения безопасности при эксплуатации, система снабжена датчиком крена и автоматическими клапанами с цепью управления, при этом приемный конец каждого

сифона соединен с забортным пространством плавучего средства и растюложец ниже эксплуатационной ватерлинии, автоматические клапаны установлены на вершинах колен сифонов, а датчик крена включел з цепь

управления автоматическими клапанами.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена двумя приемными камерами, в которых расположены приемные концы сифонов, при этом упомянутые камеры расположены у бортов плавучего средства н выполнены открытыми снизу с воздушной трубой в верхней части.

Источники информации,

25 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство

СССР Л 766956, кл. В 63 В 43/06, 1977.

30

432S

8

2 12 1