Рулевое устройство судна

 

Использование: относится к судостроению и касается передач между рулевой машиной и рулем судна. Сущность изобретения: устройство содержит румпель 3 с подпружиненными ползунами 4. Ползуны установлены с возможностью скольжения вдоль плеч румпеля и одновременно вдоль направляющих балок 9 с фигурно вы/б полненным контуром. Средняя часть контура выполнена по дуге радиусом, равным отстоянию ползуна 4 от оси баллера руля при сжатой пружине 6. Концевые ветви контура плавно скошены на высоту, равную удлинению пружины 6 при ее распрямлении, При повороте румпеля свыше заданного угла а ползуны переходят на скошенные участки направляющи, распрямляющаяся пружина 6 вызывает появление на концах румпеля дополнительных сил Рх, а на головке баллера - Дополнительного крутящего момента, направленного в сторону перекладки руля При обратном ходе руля пружина 6 сжимается за счет взаимодействия переложенного за борт руля с набегающим потоком. 1 ил TW2 о ся ю го

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s В 63 Н 25/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1682238 (21) 4818516/11 (22) 27,02.90 (46) 30,07.92, Бюл. N. 28 (72) А.И. Поцелуйко (56) Авторское свидетельство СССР

М 1682238, кл. В 63 H 25/34, 1989. (54) РУЛЕВОЕ УСТРОЙСТВО СУДНА (57) Использование: относится к судостроению и касается передач между рулевой машиной и. рулем судна. Сущность изобретения: устройство содержит румпель

3 с подпружиненными ползунами 4. Ползуны установлены с возможностью скольжения вдоль плеч румпеля и одновременно вдоль направляющих балок 9 с фигурно вы„,5U„„1751052 А2

2 полн ен н ым контуром. Средняя часть контура выполнена по дуге радиусом, равным отстоянию ползуна 4 от оси баллера руля при сжатой пружине 6. Концевые ветви контура плавно скошены на высоту;:равйую удлинению пружины 6 при ее распрямленйи, При повороте румпеля свыше заданного угла а ползуны переходят нэ скошенные участки направляющйх; распрямляющаяся пружина

6 вызывает появление на концах румпеля дополнительных сил P„.а на головке баллера — дополнительного крутящего момента, направленного в сторону перекладки руля.

При обратном ходе руля пружина 6 сжимается за счет взаимодействия переложенного за борт руля с набегающим потоком. 1 ил.

1751052

Изобретение относится к судостроению, в частности к передачам между рулевой машиной и рулем судна, и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. 1ч- 1682238.

Рулевое устройство содержит руль с баллером и рычажным румпелем, рулевую машину, связанную с румпелем посредством штоков через подпружиненные со стороны баллера ползуны, установленные с воэможностью перемещения вдоль плеч румпеля. Устройство снабжено также направляющими для ползунов румпеля, выполненных в форме балок, установленных на корпусе судна перпендикулярно плечам румпеля.

При перекладке руля с помощью этого. устройства подпружиненные ползуны взаимодействуют с направляющими балками,, создавая дополнительный-момент на головке баллера за счет потенциальной энергии сжатой пружины.

Однако при перекладке руля на большие углы — свыше 20 — 30 на борт — пружины уже успевают распрямиться на значительную величину и сила взаимодействия ползуна с направляющей, а значит, и дополнительный крутящий момент снижаются rio мере перекладки руля.

Цель изобретения — снижение энергозатрат при перекладке руля нЬ большие углы, Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство введенй новые элементы, а именно: контур среднего участка рабочей поверхности направляющих выполнен по форме дуги окружности, радиус которой равен длине плеча румпеля при положении руля 8 диаметральной плоскости . (ДП) судна; концевые участки контура выполнены по форме кривых, касательные к которым в каждой точке наклонены к оси румпеля под углами 25 — 45О, На чертеже схематйчески изображено рулевое устройство.

Рулевое устройство содержит рулевую машину с гидроцилиндрами 1, штоки 2 которых кинематически связаны с румпелем 3 через подпружиненные ползуны 4. На румпеле раз11ещены одетые один на другой соосно Стаканй 5; внутри которых размещена пружина 6 сжатия. На стаканах 5 закреплены обухи 7 для шарнирного соединения с ползунами 4, установленными с возможностью скольжения вдоль плеч румпеля 3. Полэуны снабжены роликами 8 (или башмаками) для качения (или скольжения) по балкам 9, жестко закрепленным на корпусеСудна перпендикулярно плечам румпеля при положении руля в ДП судна. Средние участки рабочей поверхности каждой направляющей выполнены по форме дуги окружности с центром на оси баллера руля, а концевые участки поверхности выполнены по форме кривых, касательные к которым в каждой точке наклонены к оси румпеля при его положении в этой точке.

Устройство работает следующим образом.

При положении руля в ДП судна пружи-. на 6 сжата, а усилие ее сжатия Тпр через ролики 8 приложено к рабочей поверхности балки 9 и направлено по нормали к ней. При перекладке руля и повороте румпеля 3 пружина 6 находится в том же сжатом положе15

При переменной кривизне концевого участка рабочей поверхности направляю-, щих 9, т, е, когда угол между касательной в каждой точке кривой и осью плеча румпеля

В Этсй ТОЧКЕ y= COAst, ВЕЛИЧИНа Мд,п МОжЕт сохранять достаточно высокое значение до конца перекладки руля, поскольку хотя Тпр падает, но растет плечо г+ А

55 нии до тех пор, пока ролики 8 продолжают обкатывать кольцевой участок контура направляющих 9. Длина дуги этого участка может соответствовать углам поворота руля

20 а15-30 в обе стороны от среднего положения, Когда угол перекладки руля превысит величину кольцевой дуги направляющей 9, ролики 8 ползунов 4 попадают на концевые скошенные участки направляющей, где сила

25 сжатия пружины Т»., направленная уже не по нормали к ее рабочей поверхности, вызывает появление йа рабочей поверхности направляющей 9 составляющей векторами силы реакции, направленной под углом к

30 оси румпеля и равной

Рй1 = Рй1 = T»sin y

Эта составляющая воздействует на румпель силой Р><1, направленной по нормали к оси румпеля Рд = Р,„сов у, 1

35 В результате на головке баллера руля появляется дойолнительный крутящий момент

Мдпп = Рх1(г + ф = PN cos (г + Ь) = Tnp

40 sin y cos y(r+ Ь) =.. sin .y, Тп г+Ь

При двуплечем румпеле дополнительный момент одоп = Тпр(Г+ +SABA "Г .

2 где г — радиус кольцевого среднего участка

45 рабочей поверхности направляющей балки

9; равный длине плеча румпеля при положении руля вДП судна;

Ь вЂ” текущее значение удлинения пружины или — то же самое —. увеличение плеча румпеля по мере поворота баллера руля.

1751052

Оптимальное значение y = 25-45, при этом sin 2 y = 0,766 — 1,0, Составитель А.Поцелуйко

Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Редактор Э.Слигаи

Заказ 2657 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. Ужгород, ул.Гагарина, 101

После выполнения судном требуемого маневра рулевая машина возвращает руль в исходное положение. При этом ролики 8 ползунов, обкатывая рабочую поверхность направляющей 9, сжимают пружину 6, заражая ее потенциальной энергией для нового цикла работы. Энергия на эту зарядку от рулевой машины не требуется совсем, так как энергия запасается за счет воздействия набегающего йотока на переложенный на борт руль.

Формула изобретения

Рулевое устройство судна по авт, св. N.

1682238, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения энергозатрат при пере5 кладке руля на большие углы, контур среднего участка рабочей поверхности направляющих выполнен по форме дуги окружности, радиус которой равен длине плеча румпеля при положении руля в

10 диаметральной плоскости судна, а концевые участки контура выполнены по форме кривых, касательные к которым в каждой точке наклонены к-оси румпеля под углами

25-45 .