Силовой гидравлический привод Советский патент 1982 года по МПК B63H25/30 

(5) СИЛОВОЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД

I

Изобретение относится к области судостроения, в частности к силовым гидравлическим приводам рулевых машин и успокоителей качки.

Известен силовой гидравлический привод, содержащий силовой исполнительный механизм, гидравлически соединенный с источником питания и кинематически - с румпелем руля 1 .

Недостатками такого привода являются его малая эффективность из-за значительной установочной мощности и недостаточная энергоемкость исполнительного механизма.

Целью изобретения является повышение энергоемкости силового исполнительного механизма и уменьшение установочной мощности источника питания.

Цель достигается тем, что силовой гидравлический привод снабжен кривошипно-кулисной механической передачей, установленной между силовым исполнительным механизмом и румпелем руля, состоящей из кривошипа, кулисы

С направляющими, ползунов и шарниров, причем кулиса выполнена совместно с румпелем руля, а силовой исполнительный механизм связан с ползунами, закрепленными шарнирно на кривошипе и установленными в направляющих кулисы.

На фиг. 1 изображена кинематичес-: кая схема силового гидравлического привода рулевой машины с качающимся цилиндром и одним рулем; на фиг. 2 то же, с двумя качающимися цилиндрами и приводом на два руля; на фиг. 3 то же, с одним качающимся цилиндром и приводом на три руля; на фиг. А то же, с силовым исполнительным механизмом плунжерного типа и с приводом на два руля; на фиг. 5 - то же, с неподвижными цилиндрами и приводом на два руля; на фиг. 6 - то же, с силовым исполнительным механизмом лопастного типа и приводом на два руля.

Силовой гидравлический привод рулевой машины содержит источник 1 питания, гидравлически связанный с ра3бочими камерами исполнительного меха низма 2. Исполнительный механизм (фиг. 1) включает качающийся цилиндр 3. с шарнирным закреплением на оси +, поршень 5 со штоком 6, шарнирно соедине ным с ползуном 7I который закреплен шарнирно на кривошипе 8 и установлен в направляющих кулисы 9, выполненной совместно с румпелем 10 баллера руля 1 1 . В качестве источника питания во всех вариантах может быть использова насос как постоянной, так и переменной производительности при питании силового исполнительного механизма как по открытой, так и по закрытой схемам. Силовой гидравлический привод рулевой машины с качающимся цилиндром и приводом на один руль работает сле дующим образом. 8 г.оответствии с заданным направлением перекладки рабочая жидкость от источника питания подается под давлением в ту или другую рабочую ка меру цилиндра исполнительного механизма, воздействует на поршень, кото рый через шток передает усилие на ползун, взаимодействующий с кулисой румпеля. В диапазоне малых углов перекладки руля от среднего положения эффективный (расчетный) радиус румпе ля - минимальный, в то же время руль перекладывается с максимальной скоростью. По мере увеличения угла пере кладки руля от среднего положения на борт возрастает крутящий момент на баллере руля, но при этом соответственно увеличивается радиус приложени усилия от ползуна на кулису румпеля и уменьшается скорость перекладки ру ля. Крутящий момент на баллере изменяется в соответствии с зависимостью MKg(A-R cosft)M.M zRcosfc +pjcosjoc крутящий момент, развиваегдемый на кривошипе исполнительным механизмом; число рулей; угол поворота румпеля и кривошипа соответственно; расстояние между осями поворота румпеля и кривошипа радиус кривошипа; механический КПД исполниг.ельного механизма и криво шипно-кулисной передачи. 9 При достижении максимального угла поворота румпеля угол (л+р)) между кривошипом и кулисой становится близким к 90, а момент на баллере стремится к бесконечности. Соответствующим выбором параметров привода А, R, Мкр ,ОС и обеспечивается требуемое соотношение максимальных значений крутящего момента на баллере и кривошипе . Работа других вариантов силового гидравлического привода рулевых машин происходит при аналогичном взаимодействии силовых исполнительных механизмов с румпелем через кривошипношатунную передачу. Технико-экономический эффект от применения предлагаемого силового гидравлического привода состоит в повышении энергоемкости исполнительного механизма и уменьшении установочной мощности источника питания. Расчеты с использованием формулы 1 показывают, что при линейной зависимости момента на баллере от действия на руль гидродинамических сил повышение энергоемкости исполнительного механизма заключается в увеличении в 2,5-3,5 раза реализуемого им крутящего момента на баллере при уменьшении в 1,5-2 раза установочной мощности электродвигателя и насоса. Формула изобретения Силовой гидравлический привод, содержащий силовой исполнительный механизм, гидравлически соединенный с источником питания и кинематически - с румпелем руля отличающийс я тем, что, с целью повышения энергоемкости исполнительного механизма и уменьшения установочной мощности источника питания, он снабжен кривошипно-кулисной механической передачей, установленной между силовым исполнительным механизмом и румпелем руля, состоящей из кривошипа, кулисы с направляющими, ползунов и шарниров, причем кулиса выполнена совместно с румпелем руля, а силовой исполнительный механизм связан с ползунами, закрепленными шарнирно на кривошипе и установленными в направляющих кулисы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 . Патент США К 3911847, кл. 8 63 Н 25/30, 1975 (прототип).

ti

M

(ригЗ

«o o«I11

Ы1

.I

iXL I -f

fyfffTff JtI ЛI

1 -1

О

-li

f fiffff f f ft