Устройство для защиты морской опоры от льда

 

Изобретение относится к гидротехническому строительству. Цель изобретения - повышение эффективности устройства в работе и улучшение эксплуатационных качеств. Устройство содержит горизонтальный брус 1, прикрепленный к основанию опоры 2. Балка 3 шарнирно соединена внизу с брусом 1, а вверху - шарнирно через гидроцилиндр 4 с опорой 2. Полости гидроцилиндра 4 сообщены между собой через параллельно включенные регулируемый дроссель 9 и обратный клапан 10 с гидроаккумулятором 6. Газовая полость гидроаккумулятора 6 соединена через управляемый пневмоклапан 14 и обратный клапан 15 с источником сжатого газа 16, а также через вентиль 12 с атмосферой. При ударе льдины по балке 3 шток гидроцилиндра 4 вдвигается, вытесняя рабочую жидкость из поршневой полости через дроссель 9 в штоковую полость и в гидроаккумулятор 6, что уменьшает динамическое действие удара льдины. Часть внешнего силового воздействия передается на основание. Под действием напорного усилия передний край льдины поднимается по ледорезной кромке балки 3, что вызывает появление изгибающих напряжений в льдине и облегчает ее разрушение. В зависимости от эксплуатационных условий регулируют упругие свойства устройства изменением давления в газовой полости гидроаккумулятора, а также демпфирующие свойства изменением проходного сечения регулируемого дросселя. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<я)ю Е 02 В 15/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ иг.! (21) 4458617/31-15 (22) 06.06.88 (46) 23.08.90. Бюл. ¹ 31 (71) Псковский филиал Ленинградского политехнического института им. М,И, Калинина (72) В.Д. Глебов, А.М. Ветлицын, В.В. Мирончук и В.М. Иванова (53) 627.54 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1008349, кл, Е 02 В 15/02, 1981.

Авторское свидетельство СССР

„„Я „„1587133 А1

¹ 1097749, кл. E 02 В 15/02, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ МОРСКОЙ ОПОРЫ ОТ ЛЬДА (57) Изобретение относится к гидротехническому строительству. Цель изобретения— повышение эффективности устройства в работе и улучшение эксплуатационных качеств, Устройство содержит горизонтальный брус 1, прикрепленный к основанию опоры 2. Балка 3 шарнирно соединена внизу с брусом 1, а вверху — шарнирно через гидроцилиндр 4 с опорой 2.

1587133

1 .Полости гидроцилиндра 4 сообщены между собой через параллельно включенные регу, лируемый дроссель 9 и обратный клапан 10 с гидроаккумулятором 6. Газовая полость гидроаккумулятора 6 соединена через управляемый пневмоклапан 14 и обратный клапан 15 с источником сжатого газа 16, а также через вентиль 12 с атмосферой, При ударе льдины по балке 3 шток гидроцилиндра 4 вдвигается, вытесняя рабочую жидкость иэ поршневой полости через дроссель

9 в штоковую полость и в гидроаккумулятор

6, что уменьшает динамическое действие!

Изобретение относится к устройствам ! для защиты стационарных сооружений от льда и может найти применение в конструкциях оснований для бурения скважин при освоении нефтяных и газовых месторождений в шельфовой зоне Арктического бассейна, Цель изобретения — повышение эффективности работы устройства и улучшение его эксплуатационных качеств.

На фиг.1 изображено устройство для защиты морской свайной опоры, вид сбоку; на фиг.2 — то же, вид сверху, Устройство для защиты морской свайI ной опоры от льда содержит горизонтальный брус ", установленный на дне водоема и прикрепленный к основанию свайной опоры Z. К брусу 1 посредством цилиндрического шарнира нижним концом прикреплена балка 3, которая установлена наклонно таким образом, что ее верхний конец образует со свайной опорой угол меньше 90 . Верхним концом балка 3 шарнирно соединена с штоком гидроцилиндра 4, корпус которого шарнирно соединен с опорой 2. Штоковая полость гидроцилиндра 4 сообщена гидролинией 5 с гидроаккумулятором 6, а поршневая полость — с гидроаккумулятором 6 гидролинией 7 через вентиль 8 и параллельно включенные регулируемый дросссель 9 и обратный клапан 10. Газовая полость гидроаккумулятора 6 сообщена линией 11 через вентиль 12 с окружающей средой, а линией

13 через регулируемый пневмоклапан 14 и обратный клапан 15 с источником 16 сжатого газа. На опоре 2 установлены боковые ограничители 17.

Устройство работает следующим образом.

В исходном рабочем положении (фиг.1) газовая полость гидроаккумулятора заряжена на заданную величину давления, определяемую пневмоклапаном 14. Вентиль 12 удара льдины, Часть внешнего силового воздействия передается на основание. Под действием. напорного усилия передний край льдины поднимается по ледорезной кромке балки 3, что вызывает появление изгибающих напряжений в льдине и облегчает ее разрушение. В зависимости от эксплуатационныхх условий регулируют уп ругие свойства устройства изменением давления в газовой полости гидроаккумулятора, а также демпфирующие свойства изменением проходного сечения регулируемого дросселя. 2 ил. закрыт, а вентиль 8 открыт. Шток гидроцилиндра 4 выдвинут под действиеь давления рабочей жидкости из:-идравлической полости гидроаккумулятора 6, которая поступает

5 в штоксвую и поршневую полости одновременно, но эа счет большей площади сечения поршневой полости шток выдвигается, При ударе движущейся льдины об острую переднюю кромку балки 3 возникает

10 сила F, действие которой передается через нижний цилиндрический шарнир в виде горизонтальной и вертикальной составляющих (на фиг,1 изображены реакции Rx и Ry) и через гидроцилиндр 4 на опору 2 (на фиг.1

15 изображена реакция R). Силовые воздействия, передаваемые через нижний шарнир на брус 1 и опору 2, не вызывают появление изгибающего момента сил, поскольку укаэанные силовые воздействия воспринима20 ются основанием и нижней наименее податливой частью опоры 2, Силовые воздействия, передаваемые через гидроцилиндр 4, демпфируются, что в значительной степени уменьшает динамическое воздей25 ствие внешней нагрузки на опору 2. При ударе движущейся льдины по балке 3 шток гидроцилиндра 4 вдвигается и рабочая жидкость из поршневой полости через вентиль

8 и дроссель 9 вытесняется в штоковую по30 лость и в гидравлическую полость гидроаккумулятора б, Под действием напорного усилия передний конец льдины поднимается по наклонной балке 3, что вызывает появление в льдине изгибающих напряжений и

35 ее разрушение. После разлома льдины силовое воздействие на балку 3 уменьшается и шток гидроцилиндра 4 вновь выдвигается в исходное положение под действием давления рабочей жидкости из гидроаккумулято40 ра 6, поступающей в поршневую полость через дроссель 9 и через обратный клапан

10, Обратный клапан 10 обеспечивает быстрый возврат штока с балкой 3 в исходное

1587133

77

Фиг.2

Составитель Г.Вашина

Техред М.Моргентал Корректор М.Самборская

Редактор Л.Зайцева

Заказ 2402 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 положение, При увеличении напорного усилия льда цикл повторяется.

Таким образом. часть кинетической энергии удара льдины по защитному устройству преобразуется в потенциальную энергию, запасаемую в гидроаккумуляторе, а другая часть рассеивается в окружающее пространство при дросселировании рабочей жидкости через дроссель 9. В соответствии с условиями эксплуатации (скорость движения льда, толщина льда и т.д,) задаются упругие и демпфирующие свойства защитного устройства. Упругие свойства задаются изменением давления в газовой полости гидроаккумулятора с помощью вентиля 12 и управляемого пневмоклапана 14.

Демпфирующие свойства изменяются регулировкой проходного сечения дросселя 9.

По сравнению с известным применение предлагаемого устройства обеспечивает повышение эффективности защиты опоры от воздействия движущихся льдин. Наклонное расположение балки и соединение ее верхнего конца с опорой через демпфирующий гидроцилиндр облегчают разрушение льда при подъеме его по наклонной балке и, кроме того, обеспечивают передачу части силового воздействия на основание. В известном устройстве все силовое воздействие льда воспринимается опорой на большом плече, что вызывает возникновение больших изгибающих усилий. В предлагаемом устройстве уменьшается динамическое силовое воздействие льда на опору за счет демпфирования нагрузки. Демпфирующие и упругие свойства легко регулируются в соответствии с эксплуатационными условиями, что расширяет эксплуатационные качества устройства.

Формула изобретения

Устройство для защиты морской опоры от льда, включающее балку, размещенную между боковыми ограничителями на опоре, 10 заглублен ной в дно акватории, и демпфирующее приспособление, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства и улучшения эксплуатационных качеств, оно снабжено

15 источником сжатого газа, гидроаккумуЛятором с гидравлической и газовой полостями, управляемым пневмоклапаном, обратным клапаном, вентилем, гидролиниями, шарнирами, при этом демпфирующее приспособ20 ление выполнено в виде гидроцилиндра, поршневая и штоковая полости которого соединены между собой гидролиниями через параллельно соединенные регулируемый дроссель и обратный клапан, а корпус гидро25 цилиндра шарнирно соединен с опорой,причем балка установлена под острым углом к опоре и шарнирно закреплена одним концом на дне акватории, а другим шарнирно соединена со штоком гидроцилиндра, при этом гид30 роаккумулятор соединен гидравлической полостью со штоковой полостью гидроцилиндра, а газовой полостью — с источником сжатого газа через управляемый пневмоклапан и обратный клапан и через вентиль — c атмос35 ферой.