Рулевое устройство судна
Изобретение относится к передачам между рулевой машиной и рулем судна. Цель изобретения - уменьшение установочной мощности рулевой машины и снижение эксплуатационных расходов. Устройство содержит один или два пружинных или гравитационных аккумулятора 7 и 8 потенциальной энергии, силовые наконечники которых установлены с упором в фигурные выступы 5 на ободе секторного румпеля 4. Верхняя грань выступа параллельна плоскости вращения румпеля, боковые грани скошены. При вращении румпеля машиной силовые наконечники аккумуляторов, скользя по контуру выступов, создают на баллере дополнительный крутящий момент при скольжении по боковым граням выступа, при возвращении руля в ДП судна энергия в аккумуляторах запасается за счет взаимодействия руля с набегающим на него потоком . 1 ил.
(39) (1 I ) СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (si)s 8 63 Н 25/34
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4721651/i i (22) 14.06.89 (46) 15.03.92. Бюл. ЬЬ 10 (72) А.И,Поцелуйко и В.С.Тарадонов (53) 629.12.014.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
hh 1564044, кл, В 63 Н 25/34, 1988. (54) РУЛЕВОЕ УСТРОЙСТВО СУДНА (57) Изобретение относится к передачам между рулевой машиной и рулем судна.
Цель изобретения — уменьшение установочной мощности рулевой машины и снижение эксплуатационных расходов. Устройство содержит один или два пружинных или грави-. тационных аккумулятора 7 и 8 потенциаль ной энергии, силовые наконечники которых установлены с упором в фигурные выступы
5 на ободе секторного румпеля 4. Верхняя грань выступа параллельна плоскости вращения румпеля, боковые грани скошены, При вращении румпеля машиной силовые наконечники аккумуляторов, скользя по контуру выступов, создают на баллере дополнительный крутящий момент при скольжении по боковым граням выступа, при возвращении руля в ДП судна энергия в аккумуляторах запасается за счет взаимодействия руля с набегающим на него потоком. 1 ил.
3 171.9264
Изобретение относится к судостроению, в частности к передачам между рулевой машиной и рулем судна.
Цель изобретения — уменьшение установочной мощности рулевой машины и сни- 5 жение эксплуатационных расходов.
На чертеже показано предлагаемое устройство, общий вид.
Рулевое устройство содержит рулевую машину 1, связанную с помощью шестерни 10
2 с зубчатым ободом 3 секторного румпеля
4. На торцовых поверхностях обода 3 закреплены фигурные выступы 5 длиной, равной длине обода 3 секторного румпеля, Верхние кромки выступов параллельны 15 плоскости вращения румпеля, а боковые скошены по винтовым линиям правого и левого шага и сопряжены с ободом 3. Сверху и снизу обода в направляющих 6 корпуса судна установлены аккумуляторы потенци- 20 альной энергии, например гравитационный
7 с грузом и пружинный 8 с пружиной сжатия, Их силовые наконечники установлены с возможностью упора в выступы 5 и скольже ния по контуру выступов при повороте рум- 25 пеля во время перекладки руля 9.
Устройство работает следующим образом.
В исходном положении руля в ДП Судна силовые наконечники аккумуляторов 7 и 8 30 упираются в горизонтальные участки выступов 5, силы этого упора Р<р1 и P При работе рулевой машины 1 баллер с .румпелем поворачивается и при достижении некоторого заданного значения угла поворота а силовые наконечники аккумуляторов попадают на скошенную бо- 40 ковую поверхность контура выступа. Здесь уже вектор силы упора Рпр разлагается на две составляющие, направленные по нормали и вдоль поверхности контура. Pg = Рлр cos y и Рт = Рлр cos y, где y - угол подъема бокового винтового участка контура выступа. Составляющая Р силы упора вызывает появление составляющей Рх - PN sin у, направленной по нормали к радиусу румпеля 45 параллельно плоскости вращения его в ту же сторону, куда машина 1 вращает румпель. В результате, эта составляющая Рх силы упора Рлр аккумулятора вызывает появление на баллере дополнительного крутя- 50 щего момента Мдоп rPx = rPN sin y= гРлрз!и y cosy.= = — - sin 2 у, гР 2 где r — радиус секторного румпеля. При двух аккумуляторах 7 и 8 этот момент равен Мдоп = гРпр з!п2у После выполнения судном требуемого маневра рулевая машина возвращает руль в исходное положение, при этом наконечники аккумуляторов, скользя по скошенным бо ковым кромкам выступов 5, поднимают груз и сжимают пружину аккумуляторов 7 и 8, заряжая их потенциальной энергией для новсго цикла работы. При этом дополнительная энергия на эту зарядку от рулевой машины не требуется, так как энергия запасается за счет воздействия набегающего потока на переложенный на борт руль судна, т.е. рулевая машина в это время работает вхолостую. Как следует из выражения для момента Мдоп множитель з!п2у принимает максимальное значение при y = 45; оптимальная область углов 1 25 — 45О, где sln2 у = 0,7661,0. При значении у < 25О сийусоида резко падает. При малых значениях угла а перекладки руля на борт крутящий момент на баллере небольшой, а дополнительный момент требуется после перекладки руля на некоторый критический угол, равный а - 15-20 для плоского или симметрйчного крылового профиля пера руля, когда наступает срывное обтекание этого руля. Из этого следует, что длина горизонтального участка выступов 5 должна соответствовать дуге 2 а .> 30-40, т,е. а = 15 — 20О в обе стороны от середины обода секторного румпеля. Таким образом, на судно можно ставить рулевую машину мощностью в 1;5-2 раза меньшей, чем требуется по расчету, так как применение аккумуляторов потенциальной энергии, например пружинных, гравитаци- . онных или пневмогидравлических, может обеспечить на баллере руля дополнительный крутящий момент, равный моменту, создаваемому рулевой машиной. Формула изобретения Рулевое устройство судна, содержащее руль с баллером, секторный румпель, кинематически связанный с рулевой машиной, и аккумулятор потенциальной энергии, кинематически связанный своим силовым наконечником с румпелем посредством кулачкового механизма, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью снижения эксплуатационных расходов путем уменьшения установочной мощности рулевой машины, копир кулачкового механизма закреплен на торцо1719264 Составитель А,Логачев Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий Редактор М.Келемеш Заказ 733 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 вой поверхности обода румпеля по всей его длине, при этом высота копира равна рабочему ходу силового наконечника, а боковые участки копира наклонены к поверхности румпеля под углом 25 — 45О.
