Способ определения нагрузок на баллере судового руля

 

Изобретение относится к судостроения, в частности к способам, позволяющим измерить гидродинамические нагрузки, действующие на рулевое устройство судна. Цель изобретения - повышение достоверности путем учета момента на баллере руля, обусловленного трением в опорах рулевого устройства при повороте руля. Предлагаемый способ определения нагрузок на баллере судового руля отличается возможностью определения, кроме момента на баллере, гидродинамической силы, приложенной к рулю, обусловленной натеканием потока воды на руль. Возможность определения как момента на баллере, так и гидродинамической силы, приложенной к рулю, позволяет создать полную картину нагрузок, возникающих на подшипниках рулевого устройства и на рулевой машине.

СОЮЗ СООЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И. ОТНРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР (21) 4223025/40-11 (22) 24.02.87 (46) 28.02.90. Бюл. 11 8 (72) Г.В.Соловьев (53) 629 ° 12.014.6 (088.8) (56) Тихонов В.В. Электроприводы органов управления судами. Л.: Судостроение, 1969, с,22-31 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЗОК НА

БАЛЛЕРЕ СУДОВОГО РУЛЯ. (57) Изобретение относится к судо-. строению, в частности к способам, позволяющим измерить гидродинамические нагрузки, действующие на рулевое устройство судна. Цель изобретеИзобретение относится к судостроению, в частности к способам, позволяющим измерить гидродинамические нагрузки, действующие на рулевое устройство судна.

Цель изобретения - повышение достоверности путем учета момента на баллере руля, обусловленного трением в опорах рулевого устройства при повороте руля.

Сущность предлагаемого способа определения нагрузок на баллере судового руля заключается в следующем.

Результирующий момент, возникающий на баллере при перекладке руля, определяется как

Ю где M - момент, обусловленный натеканием потока воды на руль судна;

„„SU„„1546338 А 1 (51) 5 В 6 Н 25/08 С 01 M 10/00

2 ния - повышение достоверности путем учета момента на баллере руля, обусловленного трением в опорах рулевого устройства при повороте руля. Предлагаемый способ определения нагрузок на баллере судового руля отличает-. ся возможностью определения, кроме момента на баллере, гидродинамической силы, приложенной к рулю, обусловленной натеканием потока воды на руль. Возможность определения как момента на баллере, так и гидродинамической силы, приложенной к рулю, позволяет создать полную картину нагрузок, возникающих на подшипниках рулевого устройства и на рулевой машине.

М - момент обусловленный трением тр ) в подшипниках рулевого устройства.

Момент, обусловленный трением в подшипниках рулевого устройства, возникает только при вращении баллера в подшипниках. Когда баллер неподвижен

М,р = Ое

Таким образом, замеряя давление жидкости в гидроцилиндрах рулевого устройства во время перекладки руля, можно определить М <,(g) = М + М, (2)соответствующее любому углу перекладки руля d, а замеряя давление жидкости в гидроцилиндрах рулевого устройства сразу после прекращения перекладки руля, при соответствии углу поворота Ы, при котором необходимо определить действие гидродинамических сил и момента на рулевое ! устройство судна, определяем М g (Ы) 3 154633

Ф И(3), так как M =: О. Вычитая тр из уравнения (2) уравнение (3), получим

Но получим, таким образом, момент, обусловленный трением в подшипниках рулевого устройства, можно теоретиЧески с достаточной точностью опреелить гидродинамическую силу, приоженную к рулю, обусловленную натеанием потока воды на руль.

Наибольший интерес для испытания улевого устройства представляет мак- 5 имальное значение момен а на балле е и характер его изменения в зависимости от угла поворота румпеля, Характерными режимами движения судна, йри которых могут возникать наибольшие моменты на баллере, являются ход судна в циркуляцию с прямого йурса (перекладка руля при прямоли.нейном движении судна) переднего или

) заднего хода; маневр "восьмерка" (пе- 5 рекладка руля с борта на борт из установившейся циркуляции судна); маневр "змейка" . (перекладка руля с борта на борт без ввода судна в устаовившуюся циркуляцию, причем каждая оследующая перекладка начинается разу по окончании предыдущей) .

Реализация предлагаемого способа может быть обеспечена входом судна циркуляцию с прямого курса. При

Остальных режимах движения судна последовательность всех операций сохраняется. Запись замеров давления масла в гидроцилиндрах рулевой машины (что соответствует при определенном 40 пересчете моменту на..баллере) производится при, перекладке руля в интервалах от 0 до 35 с шагом 5, как йринято в практике.

На судне, движущемся прямолинейно, 45 полным ходом руль перекладывается

<". определенной скоростью только на

5 и после этого баллер остается неподвижным. При этом Фиксируется давление масла в гидроцилиндрах 50 )улевой машины при вращении баллера перед самой остановкой и сразу же после остановки, Затем судно вновь

I движется прямолинейно полным ходом и руль перекладывается, но уже на

10, и производятся замеры масла в гидроцилиндрах рулевой машины до и после прекращения вращения баллера руля. И так далее, до угла переклад-ки. 35 . Все полученные значения заносятся в таблицу с пересчетом давления масла в гидроцилиндрах рулевой машины на результирующий момент, возникающий .на баллере при перекладке руля (М ), перед остановкой вращения баллера руля, и момент, обусловленный натеканием потока воды на руль судна (И), - после остановки вращения баллера руля . Все те же операции выполняются при маневре

"восьмерка" и "змейка", При этом перед каждым новым замером судно заново вводится в соответствующий режим движения.

Предлагаемый способ позволяет определить момент на баллере и равнодействующую гидродинамических сил, приложенных к рулю, натурного судна, движущегося по любой траектории, без специальных сложных измерительных устройств.

Формула изобретения

Способ определения нагрузок на баллере судового руля, переложенного на угол Ы, заключающийся в измерении давления жидкости в гидроцилиндрах рулевой машины при повороте руля на угол во время его перекладки и определении математическим расчетом результирующих момента и гидродинамических сил на баллере, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения достоверности путем учета момента на баллере руля, обусловленного трением в опорах рулевого устройства при повороте руля, дополнительно измеряют давление жидкости в гидроцилиндрах рулевой машины по окончании перекладки руля на угол с последующим определением результирующего момента и гидродинамической силы на баллере, обусловленных натеканием потока воды на руль.