Лебедка для подвижного подводного объекта

 

1 (19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s1)s В 66 О 1/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4385165/11 (22) 29.02.88 (46) 23.04.91, Бюл, М 15 (72) В.Г. Новосельский (53) 621.864(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 19978, кл. В 63 Н 9/16, 1929, (54) ЛЕБЕДКА ДЛЯ ПОДВИЖНОГО ПОДВОДНОГО ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к подъемным устройствам, а именно к лебедкам с гидроприводом для подвижного подводного объекта. Цель изобретения — снижение массы и

Изобретение относится к подъемным устройствам, а именно к лебедкам с гидроприводом для подвижного подводного обьекта.

Цель изобретения — снижение массы и габаритов лебедки.

На фиг. 1 изображена лебедка, общий вид; на фиг. 2 — объект с видом на барабан, поперечный разрез; на фиг, 3 — расчетная схема.

Лебедка состоит из барабана 1 с цапфами 2, установленными в подшипниках 3. Лебедка размещена в корпусе 4 подводного .объекта. Барабан 1 с цапфами 2 имеет внутри канал 5, который на выходе из корпуса 4 заглушен повоторными заглушками 6 от потока окружающего пространства (обозначен стрелкой с буквой Н). Эти заглушки 6 электромагнитными приводами 7 могут поворачиваться (штрихпунктирная линия, фиг. 1).

Внутри канала 5 имеется ряд лопаток 8, одни концы их закреплены в опоре 9, а другие— габаритов лебедки. Лебедка состоит иэ барабана 1 с цапфами 2, установленными в подшипниках 3. Лебедка размещена в корпусе 4 подводного объекта. Барабан 1 с цапфами 2 имеет внутри канал 5, который на выходе из корпуса 4 перекрыт заглушками 6 от потока окружающего пространства, обозначенного на чертеже стрелой с буквой

Н. Эти заглушки 6 электромагнитными приводами 7 могут поворачиваться как показано штирхпунктирной линией. Внутри канала

5 имеется ряд лопаток 8, одни концы их закреплены в опоре 9, а другие — в барабане

1,3 ил, в барабане 1. Лопатки установлены наклонно к оси канала под углом а (фиг. 3).

Лебедка работает следующим образом.

В исходном положении заглушки 6 закрыты, канал 5 изолирован от окружащего пространства, заглушки 6 контактируют с цапфами 2, обеспечивая торможение барабана, и фиксируют барабан неподвижно.

Вытравливание кабеля за ббрт происходит при пассивном вращении барабана, который растормаживается при небольшом угле поворота заглушек 6, когда поток в канале 5 еще не становится заметным. Если необходимо кабель намотать на барабан, то заглушки 6 поворачиваются на полный угол (фиг. 1). В этом случае заглушки формируют встречный поток воды, образующийся при движении объекта через канал 5. Проходя через лопатки 8, поток создает крутящий момент, который поворачивает барабан, преодолевая усилие со стороны кабеля, поворачивавшее барабан при вытравливании.

1643432

На фиг. 3 показаны силы, действующие на одну лопатку:

F=05 Сх î S Ч, где Сх = 1,2 — коэффициенты формы для пластинки; 5 (о+i}f

2 ) D+d р +г } (1)

2 где D — диаметр канала 5;

d — диаметр опоры 9;

t — толщина цапфы (разность между ее наружным диаметром и 0).

Если зто выражение продифференцировать по а, производную приравнять нулю, то получается выражение, из которого находится d для конкретного исполнения лебедки.

sin а(2 cos à — sin a) (D+ d — 2 f (D+

+2 t)j — 6f(D+t) з!п а сова=О (2)

Учитывая,-что t <(D в (2) можно t не учиты.вать, допуская при этом ошибку порядка процента.

Реальность конструкции подтвержают проверочным расчетом для буксируемого объекта с наружным диаметром 0,6 м, Этому

p = 102 плотность воды; кг с м

D — cI b

S=

2 — площадь пластинки, где

b — ее ширина;

V = Ч . з1п а- скорость потока, нормальная к пластинке;

F< = F cos а- сила, вращающая барабан;

Fz = F sin а — осевая сила, прижимаю15 щая барабан к опоре.

Если число лопаток и, а коэффициент

"мокрого"трения цапф 2 в подшипниках

3 — f, то крутящий момент на барабане равен: габариту соответствуют размеры: 0 = 0,2 м;

d = О 1 м; f = О 1; 1 = 0 003 м; Ь = О 06 м.

Число лопастей определяется иэ соотношеAD ния: h < (условие взаимного непеb sin а рекрытия лопастей).

Принимаем скорость буксировки V< = 15 узлов, при этом скорость Ч в канале 5 будет меньше за счет изменения направления движения, считаем V = 10 узлов.

Из (2) находим а = 50 (при этом М =

Мвах). Иэ (1) прМ и = 13 находим М =

= 0,8 кгм, это соответствует начальному тяговому усилию порядка 8 кг, что вполне достаточно, чтобы намотать 2 — 3-миллиметровый провод длиной 40 — 60 м.

Конструкция лебедки позволяет снизить ее массу и габариты, потому что отпадает необходимость в установке специальных фиксаторов (тормозов) благодаря воздействию заглушек на цапфы барабана и фиксации его в определенном положении.

Формула изобретения

Лебедка для подвижного подводного объекта, содержащая барабан с цапфами, привод вращения барабана, включающий в себя турбинные лопатки, одни концы которых соединены между собой по оси барабана, а другие закреплены на его внутренней поверхности, при этом внутри барабана соосно с ним выполнен канал для потока, взаимодействующего с турбинными лопатками, причем канал соединен с окружающим пространством своими вхофрм и выходом, отличающаяся тем, что, с целью снижения массы и габаритов лебедки, она снабжена поворотными заглушками, ось поворота одной иэ которых расположена за входом в канал, а ось поворота другой— перед выходом иэ канала, при атом заглушки выполнены с возможностью торможения барабана при их закрытом положении.

1643432

Уд

Уие,1

Составител ь А. П рово ров

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т.Палий

Редактор H.Ãóíüêî

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1212 Тираж 429 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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