Рулевое устройство судна

 

Изобретение относится к судостроению , в частности к передачам между рулевой машиной и рулем судна. Цель изобретения - уменьшение установочной мощности рулевой машины и снижение эксплуатационных расходов.Рулевое устройство судна содержит пружинный накопитель энергии, выполненный в виде пружины 7, заключенной в надетые один на другой стаканы 5 и 6, шарнирно соединенные с ползунами 4 в направляющих вилках румпеля. При перекладке руля пружина 7 распрямляется и в результате взаимодействия с дополнительными направляющими балками 11 создает дополнительный крутящий момент на баллере руля. При возвращении руля в исходное положение потенциальная энергия сжатой пружины снова запасается за счет кинетической энергии набегающего на руль потока, стремящегося ввернуть руль в диаметральную плоскость судна. 2 з.п. ф-лы. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 63 Н 25/34

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг.!

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4721650/11 (22) 14.06.89 (46) 07.10.91. Бюл. М 37 (72) А.И.Поцелуйко и В.С.Тарадонов (53) 629.12.014.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1564044, кл. В 63 Н 25/34, 1988. (54) РУЛЕВОЕ УСТРОЙСТВО СУДНА (57) Изобретение относится к судостроению, в частности к передачам между рулевой машиной и рулем судна. Цель изобретения — уменьшение установочной мощности рулевой машины и снижение эксплуатационных расходов. Рулевое устройство судна содержит пружинный накопитель

ÄÄ5UÄÄ 1682238 Al энергии, выполненный в виде пружины 7, заключенной в надетые один на другой стаканы 5 и 6, шарнирно соединенные с ползунами 4 в направляющих вилках румпеля, При перекладке руля пружина 7 распрямляется и в результате взаимодействия с дополнительными направляющими балками 11 создает дополнительный крутящий момент на баллере руля. При возвращении руля в исходное положение потенциальная энергия сжатой пружины снова запасается за счет кинетической энергии набегающего на руль потока, стремящегося ввернуть руль в диаметральную плоскость судна, 2 з,п, ф-лы, 3 ил.

1682238

10

15 зом

Изобретение относится к судостроению, в частности к передачам между рулевой машиной и рулем судна.

Цель изобретения — уменьшение установочной мощности рулевой машины и снижение эксплуатационных расходов.

На фиг.1 показан двуплечий румпелЬ руля с приводом от гидравлической рулевой машины, с пружинным механизмом и направляющими для ползунов румпеля, вид сверху; на фиг,2 — сечение А-А на фиг.1. на фиг.3 — румпель при двух пружинах ползунов, продольный разрез.

Рулевое устройство содержит рулевую машину с гидроцилиндрами 1, кинематически связанными штоками 2 с румпелем 3 через ползуны 4. На румпеле размещены одетые один на другой соосно стаканы 5 и

6, внутри которых размещена пружина 7 сжатия. На донышках стаканов закреплены обухи 8 для шарнирного соединения с ползунами 4. Полэуны 4 могут быть снабжены роликами 9 или вкладышами 10 для качения или скольжения по направляющим балкам

11, жестко закрепленным на корпусе судна по сторонам румпеля нормально к его продольной оси в исходном положении руля.

Для свободного прохода сквозь канал в баллере 12 руля приводов механизации руля (фиг.3) на румпеле 4 могут быть установлены два комплекта пружин 7 в своих стаканах. При этом стаканы могут быть установлены как параллельно продольной оси румпеля (и плоскости его вращения), так и наклонно, что позволяет увеличить длину пружины. Один крепежный элемент 8 стаканов крепится при этом к обуху 13 на баллере

12 руля, а другой — к ползуну 4. Направляющие 11 могут быть выполнены или в виде рельса для катка 9 ползуна 4, или в виде балки с канавкой для скольжения вкладыша

10 ползуна (фиг,2 и 4).

Устройство работает следующим обраВ исходном положении руля (фиг.1) пружина 7 сжата, усилия Т» направлены по нормали к направляющим балкам 11 и устройство находится в равновесии, С началом перекладки руля рулевой машиной румпель

3 поворачивается, в результате чего в точке контакта ползуна 4 с балкой 11, кроме реакции опоры Ри= Т,р соз а. появляется составляющая Рт = Тпр ° з1п а, направленная вдоль балки 11 в сторону поворота румпеля, Разложением вектора этой силы Рт по направлениям вдоль румпеля 3 и поперек можно получить значение дополнительной полезной силы Рдоп

Т пр

Рдоп Рт.cos Q-тпр sin Qcos Q - — sln2 Q.

Эта сила дает дополнительный крутящий момент на баллере руля, равный

Т

Мдоп = r Рдоп = — r Sirl 2 Q

2 где r — плечо действия силы Рдо,, т.е. расстояние по румпелю от оси баллера до точки пересечения оси рычага румпеля с направляющей балкой 11, Поскольку ползунов два и сил Рдоп также две, то общий дополнительный крутящий момент на баллере руля равен

Мдоп =Тпр Г-Slrl 2 а.

Этот дополнительный крутящий момент на баллере руля вместе с крутящим моментом, развиваемым рулевой машиной, перекладывает руль на борт на требуемый угол, Прь: перекладке руля в исходное положение рулевая машина работает практически вхолостую, так как поток, набегающий на переложенный на борт руль, сам стремится вернуть его в исходное положение в ДП судна, создавая на баллере крутящий момент той же величины, что и для перекладки руля на борт, и того же направления, Этот момент поворачивает румпель руля, вытесняя масло из гидроцилиндров 1 рулевой машины и одновременно сжимая пружину 7, запасая тем самым ее потенциальную энергию не за счет работы рулевой машины, а за счет работы набегающего на руль потока.

Аналогично происходит работа устройства и на малых ходах, если руль находится в потоке от работающего винта. И только на

"стопе", например, при испытаниях рулевого устройства для сжатия пружины 7 требуется работа рулевой машины, в связи с чем при проектировании пружинного механизма необходимо пружину 7 подбирать такую, чтоб усилие пружины не создавало крутящий момент на баллере на величину большую, чем момент, развиваемый рулевой машиной. В идеальном случае эти моменты должны быть равны, тогда для вновь проектируемого судна можно подобрать рулевую машину вдвое меньше мощности, чем без указанного пружинного механизма, Формула изобретения

1. Рулевое устройство судна, содержащее руль с баллером и рычажным румпелем, рулевую машину, связанную с румпелем штоком через подпружиненные со стороны баллера ползуны, установленные с возможностью перемещения вдоль плеч румпеля, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения установочной мощности рулевой машины и снижения эксплуатационных расходов, устройство снабжено направляющими для ползунов румпеля, установленными на корпусе судна перпендикулярно

1682238 гого с возможностью их взаимного осевого перемещения.

А — д

Составитель А. Логачев

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор В. Гирняк

Редактор И. Шулла

Заказ 3375 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж;ород, ул.Гагарина, 101 плечам румпеля в нейтральном положении руля, при этом пружины полэунов размещены внутри двух стаканов каждый из которых шарнирно соединен одним своим торцам с соответствующим ползуном, 5

2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что стаканы выполнены соосными, причем один ыз них расположен внутри дру3. Устройство по п.1 ° о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оси стаканов наклонены к плоскости румпеля и каждый из стаканов другим своим торцам шарнирно соединен с обухом румпеля.