Система управления судовым волновым движителем

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

К ПАТЕНТУ 4 !

6

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4868165/11 (22) 18.09.90 (46) 30.11.93 Бюл. Йа 43 И (75) Васильев В.Ю.; Сенькин Ю.Ф. (73) Васильев Валентин Юрьевич (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СУДОВЫМ ВОЛНОВЫМ ДВИЖИТЕЛЕМ (57) Использование: в области судостроения, в движителях судов, использующих энергию морских (19) RU (И) 2003589 Cl (51) 5 В 63Н19 02 волн. Сущность изобретения: поворотное крыло закреплено на баллере вместе с барабаном, который кинематически соединен с поршнем гидроцилиндра, сообщенного с датчиком скоростного напора, выполненным в виде двух вертикально расположенных сосудов, частично заполненных водой и сообщенных между собой, и с забортным пространством через управляемые клапаны 2 ил.

2003589

Изобретение относится к судостроению, а именно к движителям судов, использующим энергию морских волн.

Цель изобретения — повышение эффективности движителя.

На фиг.1 представлена кинематическая и пневмогидравлическая схема системы управления; на фиг.2 — механизм управления клапанами, На баллере 1 крыльевого волнодвижителя 2 закреплены барабан 3 и механизм 4 управления клапанами 5, 6 и 7. На барабане

3 запасован и закреплен трос, концы которого соединены посредством троса 8 и подвижной рамы 9 со штоком поршня 10 силового цилиндра 11, который гидравлически сообщен с нижней частью дозирующей емкости 12 и через управляемый нормально открытый клапан 6 и трубу 13, открытый конец которой ориентирован по ходу судна, — с забортным пространством. Дозирующая емкость 12 и ресивер 14 выполнены в форме тел вращения относительно вертикальных осей с переменными по высоте радиусами, расположены выше уровня ватерлинии судна и сообщены между собой в своих нижних частях через клапан 7, а в своих верхних частях — через клапан 5. Управляющие элементы клапанов 5, б и 7 соединены между собой траверсой 17 с возмо>кностью одновременного срабатывания. Пневмогидравлический контур в своей верхней части снабжен нормально закрытым дренажным клапаном 18, Механизм 4 управления клапанами содержит барабан 19, кулачок 20 с пружиной

21 и золотник 22, сидящий на оси 23 и соединенный с кулачком 20 посредством рычага 24. Траверса 17 соединена с подпружиненным толкателем 25, снабженным роликом 26, Напротив золотника 22 расположен неподвижный зуб 27, До начала волнового движителя уровень воды в дозаторе 12 и ресивере 14 соответствует уровню ватерлинии (h = О), емкости 12 и 14 заполнены воздухом при атмосферном давлении, клапан 18 закрыт.

Представленное на чертеже относительное положение элементов системы соответствует горизонтальному положению крыла 2, расположенного в носовой части судна, при максимальном его дифференте на нос, т,е. в нижней мертвой точке при килевой качке судна, когда вертикальная составляющая потока равна нулю.

Золотник 22 и рычаг 24 находятся в положении !(фиг.2), кулачок 20 выдвинут эа пределы окружности барабана 19 и зафиксирован, толкатель 25 — в крайнем правом поло>кении, клапаны 5, б, 7 открыты. Избыточное давление hP на входе в трубу 13, равное сумме гидростатического давления, определяемого амплитудой килевой качки, пропорциональной V kM, (Чумак, — макси2 мальное значение скорости килевой качки), и динамического давления, пропорционального скоростному напору q Ча (Чг — скорог сть судна), приводит к повышению уровня воды в сообщающихся емкостях 12 и 14 до величины h и повышению в них давления до величины Ро. Значения h и Ро определяются из соотношений.

t (Ч1+ Ч2) Ратм = (Ч1 + Ч2—

15 М Ч2) Р о

Ратм + ЛР= 0,1 h + Ро, 20 г

ЛЧ1= л J г1 (h)dh, о

+Ч2= Kf г2 (h)dh, 25 где Чь V2 — полные объемы емкостей 12 и 14, hV<, Ж/г — обьемы указанных емкостей, заполненные водой, 30 rt(h), гг(Ь) — радиусы емкостей, Таким образом, профилирование емкостей 12 и 14 по высоте позволяет получить в дозаторе 12 свободный обьем воздуха Чо = — -Ч1-ЛЧ1 с давлением Р<> в зависимости от

35 максимального значения скорости езультирующего потока Чраамака = Vc + V т,е. обесг1ечить заданную жесткость силового привода, При подьеме носа судна из крайнего

40 нижнего положения возникает составляющая потока, направленная вертикально вниз, при этом крыло 2 начинает поворачиваться по часовой стрелке (фиг,2), В начале поворота (до перехода троса 8 в положение, показанное штрих-пунктирной линией на фиг,1) ролик 26 перекатывается по кулачку

20, клапаны 5, б, 7, открыты. Угол люфта крыла 2 (до) задают путем выбора длины троса, запасованного на барабане 3, и дли50. ны троса 8 до направляющего ролика 28.

При повороте крыла 2 на угол перекладки

delta&p ролик 26 сходит с кулачка 20, клапаны 5, б, 7 закрываются. Дальнейший поворот крыла 2 приводит к зацеплению золотника 22 зубом 27 и его перебросу в другое фиксированное положение ((!на фиг.2), при этом кулачок 20 утапливается.

Усилие натя>кения троса 8 передается через подвижную раму 9 и шток поршню 10, который перемещается, сжимая воздух в дозато2003589 ре 12, После перехода судном горизонтального положения {Vk =- Чкмакс M = Ммакс) сжатый в дозаторе 12 воздух возвращает поршень 10 в исходное положение, при этом крыло 2 также возвращается в горизонта льное положение(верхняя мертвая точка), ролик 26 проходит над утопленным кулачком 20, оставляя клапаны 5, 6. 7 закрытыми, золотник перебрасывается s положение 1, кулачок 20 выходит за габарит барабана 19. При подходе системы к нижней мертвой точке клапаны 5, 6, 7 открываются, В этот момент {в случае изменения скорости судна, его курса или параметров килевой качки) происходит автоматическая переналадка системы — изменение уровня воды h, объема воздуха Vo и его давления Ро в дозаторе 12, Изменение восстанавливающего момента M = 1(Ч, Vk S) при движении поршня

10 происходит по закону

Формула изобретения

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СУДОВЫМ

ВОЛНОВЫМ ДВИЖИТЕЛЕМ, выполненным в виде поворотного крыла,,закрепленного на баллере, содержащая закрепленный на баллере барабан с тросом, концы которого соединены с корпусом судна посредством силового привода, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности движителя, силовой

М = P(д) S %.-р — —, -.-„— где P {д) — давление в контуре дозэтора 12, 5 S — площадь поршня 10, Ягуар — радиус барабана 3, — Р(о — й)- д р

360 близкому к закону, обеспечивающему оптимальную перекладку крыла движителя при изменении величины и направления результирующего набегающего потока, что достигается подбором параметров системы— объемов и форм дозатора и ресивера, диаметра и рабочего хода поршня, режима работы клапанов и др. (56) Авторское свидетельство СССР

N 1504161, кл, В 63 Н 19/02, 1985.

20 привод выполнен в виде гидроцилиндра, поршень которого кинематически связан с

25 тросом барабана, при этом силовой привод снабжен датчиком скоростного напора, выополненным в виде двух вертикальных сосудов, сообщенных в верхней и нижней своих частях через управля30 ющий клапан трубопроводом с забортным пространством ниже ватерлинии судна, причем упомянутый гидроцилиндр гидравлически соединен с указанными сосудами.

20035 8 9

Составитель 8. Васильев

Редактор Т. Павловская Техред M.Mîðãåíòýë Корректор А, Козориз

Заказ 3304

Тираж

НПО "Поиск" Роспатента

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

Подписное

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул.Гагарина. !01