Судно с циклоидными движителями федчишина в.г.

 

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано при создании судов с динамическими принципами поддержания. Сущность изобретения: судно содержит четыре вертикальные стойки, на которых установлены циклоидные движители, каждый из которых снабжен устройствами ступенчатого или плавного подъема и передачи крутящего момента от двигателя на тарельчатый редуктор. Судно обладает возможностью выхода на пологий берег, подъема из воды любого из движителей, повышенной маневренностью. 3 з. п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано при создании судов с динамическими принципами поддержания.

Известно принятое в качестве ближайшего аналога судно с циклоидными движителями, содержащее корпус, двигатель и четыре вертикальные стойки, на которых установлены движители, оси роторов которых ориентированы перпендикулярно осям стоек.

Конструктивные решения и кинематические связи указанного судна не обеспечивают независимого изменения высоты левых и правых стоек и их автономной работы.

Предложенное изобретение предназначено для решения технической задачи расширения функциональных возможностей судна: разворот на месте (в том числе с поднятым над водой корпусом), выход на пологий берег с сохранением горизонтального положения палубы, подъем любого из движителей из воды для осмотра или замены лопастей.

Указанная техническая задача решается тем, что внутри каждой стойки размещены привод ротора движителя от вала отбора мощности двигателя, червячный привод углов установки лопастей и механизм осевого перемещения стойки, а снаружи каждой стойки в нише, выполненной в ее нижней части, размещен ротор движителя.

На фиг. 1 изображено судно, вид с кормы; на фиг.2 то же, вид сбоку; на фиг.3 показана стойка с фиксированным двухступенчатым соединением ее с валом отбора мощности посредством цепной передачи; на фиг.4 стойка с подвижной муфтой, вид сверху; на фиг.5, 6, 7 изображена стойка с винтовым узлом плавного подъема; на фиг. 8 и 9 схематически показаны два способа швартовки судна с частичным выходом на берег для погрузки выгрузки с борта и с кормы.

Судно содержит движители с полыми вертикальными стойками 1 обтекаемой формы с размещенными внутри каждой из них цепной передачей крутящего момента от вала отбора мощности 2 и червячной парой 3, а снаружи в нижней части тарельчатым редуктором 4 и горизонтальными лопастями 5. Каждый движитель дополнительно содержит направляющие 6, разъемную муфту 7, шестерню 8 и вал 9 с посаженной на его противоположном конце на маломерном судне барабанной лебедкой 10, соединенной тросом 11 с корпусом стойки 1; на крупном судне конической шестерней 12, находящейся в зацеплении с ведомой шестерней 13 гайки 14, расположенной на вертикальном винте 15.

Вал 9 может приводиться во вращение в обоих направлениях: от двигателя судна шестерней 8, от электропривода 16, рукояткой 17. В двух последних случаях шестерни 8 и 18 не используются.

В варианте цепной передачи она дополнительно выполнена двухступенчатой с шагом l₁, а вал промежуточных звездочек снабжен замком 19, сочленяемым с разъемной муфтой 7 при нахождении тарельчатого редуктора 4 в положении II (cудно на плаву).

В варианте плавного перемещения стойка 1 может подниматься на максимальную высоту l₂ (l₂>l₁) c фиксацией в любом промежуточном положении.

Передача вращающего момента от вала отбора мощности 2 осуществляется (вместо двухзвенной цепной) через конические шестерни 20 и 21, гайку 22 и квадратную штангу 23, в нижней части соединенную с помощью вала 24 с конической шестерней 25, зацепленной с конической шестерней 26, посаженной на полый вал тарельчатого редуктора 4, а кронштейн 27 жестко закреплен на корпусе 28 судна.

На судах, в которых предусмотрена возможность выхода на берег, для уменьшения изгибающих нагрузок на консольно расположенные лопасти их свободные цапфы посажены на диск 29. Дистанционное управление поворотом невращающихся центральных шестерен тарельчатых редукторов 4 (и соответственно их лопастей) осуществляется реверсивными электродвигателями 30.

Судно работает следующим образом.

Перед началом рейсового (глиссирующего) режима работы с помощью червячной пары 3 выставляется у всех движителей одинаковая ориентация лопастей с углом более 60^о. При достаточной угловой скорости вращения тарельчатых движителей судно поднимается над поверхностью воды (далее при V=0) и с уменьшением угла ориентации лопастей начнет резко набирать скорость, не испытывая корпусом сопротивления воды. Далее устанавливается оптимальная величина угла, чаще при повышенной угловой скорости вращения лопастей, при которой судно еще удерживается над водой, идя с максимальной скоростью. На пониженной скорости движения (по мелководью, при маневрировании среди судов) корпус судна находится на плаву, угол равен 0^о, а тарельчатые редукторы находятся в положении II.

При выходе судна на берег в момент касания лопастями грунта (или песка) лопасти разворачиваются на 90^о с ориентацией плоскостей вниз, чем достигается максимальная площадь контакта с грунтом (или песком).

Поворот движущегося судна влево или вправо может осуществляться двумя способами: кратковременным отключением левых или правых разъемных муфт 7, незначительным увеличением у двух левых или правых движителей угла ориентации лопастей.

Изменение хода судна в обратную сторону без разворота осуществляется реверсом двигателя и установкой (перекладкой) угла ориентации лопастей у всех движителей в обратном направлении.

Экстренное высокоэффективное погашение скорости вплоть до полной остановки судна осуществляется одновременным значительным увеличением у всех движителей угла α и отключением разъемных муфт от стоек всех движителей.

Формула изобретения

1. Судно с циклоидными движителями, содержащее корпус, двигатель и четыре вертикальные стойки, на которых установлены движители, оси роторов которых ориентированы перпендикулярно осям стоек, отличающееся тем, что внутри каждой стойки размещены привод ротора движителя от вала отбора мощности двигателя, червячный привод углов установки лопастей и механизм осевого перемещения стойки, а снаружи каждой стойки в нише, выполненной в ее нижней части, размещен ротор движителя.

2. Судно по п.1, отличающееся тем, что привод ротора движителя выполнен в виде двухзвенной цепной передачи, оба конца верхнего звена которой соединены с разъемной муфтой, а механизм перемещения стойки выполнен в виде тросовой лебедки.

3. Судно по п.1, отличающееся тем, что привод ротора движителя выполнен в виде вертикальной штанги квадратного сечения, на которой установлена с возможностью скольжения гайка, соединенная через пару конических шестерен с валом отбора мощности, а механизм перемещения стойки выполнен в виде винтовой пары, размещенной вместе с вертикальной штангой на одном кронштейне, жестко закрепленном на корпусе судна.

4. Судно по пп.1 и 2, отличающееся тем, что часть разъемной муфты, установленная подвижно на валу отбора мощности, жестко соединена с цилиндрической шестерней, входящей в зацепление посредством переключающей вилки с цилиндрической шестерней, насаженной на ось барабана лебедки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9