Стабилизатор положения судна

 

Использование: в судостроении. Сущность изобретения: стабилизатор содержит прикрепленную к корпусу судна 1 на штанге 4 основную пластину 7. На основной пластине 7 размещены дополнительные пластины 12 с приводом 13. Продольная ось пластины 7 ориентирована перпендикулярно диаметральной плоскости судна 1 и расположена в средней ее части. 5 ил.

Изобретение относится к устройствам, позволяющим достичь устойчивого положения судна при волнении водной среды. Оно может быть использовано для любого класса судов, преимущественно для судов морского плавания для снижения бортовой и килевой качки, а также для выравнивания положения судна на ходу, когда имеет место смещение центра тяжести. Такая ситуация может возникнуть при аварийном состоянии судна.

Известны суда типа катамаран, которые содержат два корпуса, соединенные между собой в верхней части [1] . Такие суда имеют повышенную устойчивость из-за того, что содержат два корпуса, смещением которых создается повышенная устойчивость при бортовой качке.

Недостатки такого судна ограниченность расстояния между корпусами, отсутствие стабилизации килевой качки, невозможность оперативного изменения положения судна при аварийной ситуации.

Известны суда, оснащенные стабилизаторами, которые содержат прикрепленную к судну основную пластину и расположенную на ней на продольной оси по крайней мере одну дополнительную пластину. Основная и дополнительные пластины снабжены приводами их поворота. Вся система убирается при нерабочем положении в нишу борта [2] .

Недостатки известного успокоителя невысокая эффективность, т. к. дополнительная площадь в процентном отношении к опорной площади судна крайне мала; при неподвижном судне, когда оно потеряло ход в результате аварийной ситуации, стабилизация практически будет отсутствовать, т. к. пластины будут находиться в той же водной среде с теми же параметрами (амплитуда, частота колебаний); принятая схема в известном успокоителе имеет консольную нагрузку, а это определяет повышенные напряжения и, следовательно, повышенную металлоемкость, что приводит к повышенной энергоемкости приводов и снижению полезной нагрузки.

Цель изобретения - устранение указанных недостатков.

Поставленная цель достигается тем, что стабилизатор снабжен штангой, прикрепленной одним концом к корпусу судна с возможностью поворота или выдвижения. На другом конце штанги закреплена основная пластина, своей продольной осью ориентированная перпендикулярно диаметральной плоскости судна.

Продольная ось этой пластины закреплена в средней ее части.

На фиг. 1 представлено судно с двумя вариантами расположения стабилизатора; на фиг. 2 - судно вид, с кормы; на фиг. 3 - стабилизатор; на фиг. 4 - вид по стрелке А на фиг. 3; на фиг. 5 - схема действия сил.

Судно 1 снабжено по крайней мере четырьмя стабилизаторами 2, которые расположены по оконечностям корпуса судна 1. Стабилизатор 2 может быть размещен либо в воздушной среде и закреплен на борту судна 1, либо в нише донной части судна 1. В последнем случае стабилизатор утапливается в нише донной поверхности, чтобы не снижать качественных показателей хода судна 1, в этом случае может использоваться два стабилизатора 2. Устроены стабилизаторы одинаково и содержат ось 3, на которой подвижно в угловом направлении закреплена штанга 4, соединенная с приводом, например, в виде качающегося гидроцилиндра 5. На другом конце штанги 4 закреплена рама 6, с которой подвижно в угловом направлении с помощью оси, перпендикулярной корпусу установлена основная пластина 7. Ее ось расположена посередине основной пластины 7, чтобы при повороте снизить крутящий момент и привести нагружение к схеме балка на двух опорах с распределенной нагрузкой. По краям основной пластины 7 установлены многоручьевые ролики 8, которые соединены с многоручьяевым шкивом 9 тросом 10 для повышения надежности сцепления. Со шкивом 9 соединен привод 11. На основной пластине 7 размещены дополнительные пластины 12 со своими приводами 13. Каждый привод 5,11,13 имеет датчик углового перемещения в виде сельсинов, поэтому оператор имеет возможность наблюдать визуально положение каждой из пластин 7,12.

Действует стабилизатор следующим образом.

При возникновении волнения на поверхности водоема стабилизатор 2 опускают на глубину от привода 5. При этом пластины 7 и 12 попадают в зону водной среды, которая имеет другие параметры возмущения (амплитуду и частоту во многих случаях). Это связано с тем, что на глубине, допустим 100 м при любом шторме отсутствует волнение. Схема судно - стабилизатор становится эквивалентной поплавку на якоре, роль которого играет и основная пластина 7 и вспомогательная - дополнительная пластина 12. При подъеме волной (опускании) какой - либо части судна 1, соответствующий стабилизатор 2, т. к. они размещены на оконечностях корпуса судна 1, соответствующий стабилизатор 2, т. к. они размещены на оконечностях корпуса судна 1, будет удерживать его пропорционально квадрату скорости перемещения и площади пластин, причем возможно усиление эффекта удерживания за счет сообщения вертикального перемещения пластине 7 от привода 5 при сохранении ее горизонтального положения. Наиболее сложен случай, когда судно неподвижно. При движении судна 1 все эффекты будут присутствовать, но добавится еще вертикальная составляющая в зависимости от угла наклона α и скорости движения судна. Скорость будет определять значение Р_о и ее составляющие. Если придать различный наклон пластинам 7, то можно компенсировать смещение центра тяжести при возникновении аварийной ситуации. Во всех случаях чем больше заглубление пластин, тем выше качество стабилизации судна 1. Пластины дополнительные 12 при их размещении в вертикальном положении повышают качество стабилизации от бортовой качки.

Формула изобретения

СТАБИЛИЗАТОР ПОЛОЖЕНИЯ СУДНА, содержащий прикрепленную к корпусу судна по меньшей мере одну основную пластину и прикрепленную к ней с возможностью поворота на продольной оси дополнительную пластину, причем пластины снабжены приводами для их углового поворота относительно продольных осей, отличающийся тем, что он снабжен штангой, соединенной одним концом с корпусом судна с возможностью поворота или выдвижения, на другом конце которой своей продольной осью, ориентированной перпендикулярно диаметральной плоскости судна, закреплена основная пластина, причем продольная ось этой пластины расположена в средней ее части.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5