Судовое рулевое устройство
Владельцы патента RU 2551948:
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) (RU)
Изобретение относится к области судостроения, а именно к конструкциям рулевых устройств судов. Судовое рулевое устройство содержит профилированное перо руля и закрылок. Перо руля состоит из основной части, которая закреплена на баллере. Баллер установлен в вертикальной и продольной плоскости судна и снабжен приводом поворота закрылка. Закрылок расположен позади основной части по ходу судна и сообщен с нею посредством шарнира с вертикальной осью поворота. Баллер жестко скреплен с основной частью пера руля. Привод поворота закрылка содержит поворотный вал. Ось поворота поворотного вала размещена в одной вертикальной продольной плоскости судна с осью поворота баллера. Конец поворотного вала снабжен втулкой, ось которой перпендикулярна оси поворота поворотного вала, через которую пропущен с возможностью возвратно-поступательного движения шток. Конец штока снабжен отгибом и жестко скреплен с закрылком. Достигается повышение эффективности управления судном. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области судостроения, в частности к конструкциям рулевых устройств судов.
Известно рулевое устройство судна, содержащее перо руля, состоящее из двух частей, причем первая часть закреплена на баллере, расположенном на корпусе судна и соединенном с рулевой машиной, а вторая часть установлена с возможностью поворота на оси, параллельной оси вращения баллера первой части (см. патент ФРГ №1781418, МПК В63Н 25/38, 1974).
Недостатками технического решения являются низкая надежность управления судном и ограниченная маневренность.
В качестве ближайшего аналога принято судовое рулевое устройство, содержащее профилированное перо руля, состоящее из основной части, закрепленной на баллере, установленном в вертикальной продольной плоскости судна, закрылка, расположенного позади основной части по ходу судна и сообщенного с нею посредством шарнира с вертикальной осью поворота, причем баллер снабжен приводом поворота закрылка (см. http://becker-marine-systems.com/05_downloads/zzpdf/product_pdf/Becker_Product_Brochure.pdf).
Недостатком ближайшего аналога является низкая эффективность управления судном.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является разработка конструкции рулевого устройства с высокой эффективностью управления, в том числе при малых скоростях движения судна.
Технический результат, который достигается при решении поставленной задачи, выражается в повышении эффективности управления судном, в том числе при малых скоростях движения за счет следующих факторов:
- снижение значения угла перекладки рулевого устройства для создания необходимого разворачивающего момента;
- повышение скорости реакции судна на поворот рулевого устройства;
- уменьшение радиуса циркуляции судна.
Поставленная задача решается тем, что в судовом рулевом устройстве, содержащем профилированное перо руля, состоящее из основной части, закрепленной на баллере, установленном в вертикальной продольной плоскости судна, закрылка, расположенного позади основной части по ходу движения судна и сообщенного с нею посредством шарнира с вертикальной осью поворота, причем баллер снабжен приводом поворота закрылка, баллер жестко скреплен с основной частью пера руля, при этом привод поворота закрылка содержит поворотный вал, ось поворота которого размещена в одной вертикальной продольной плоскости судна с осью поворота баллера, причем конец поворотного вала снабжен втулкой, ось которой перпендикулярна оси поворота поворотного вала, через которую пропущен с возможностью возвратно-поступательного движения шток, конец которого снабжен отгибом, жестко скрепленным с закрылком. Кроме того, баллер смещен к передней по ходу кромке основной части пера руля.
Сопоставительный анализ совокупности существенных признаков предлагаемого технического решения и совокупности существенных признаков прототипа и аналогов свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».
При этом отличительные признаки формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.
Признак «баллер жестко скреплен с основной частью пера руля» обеспечивает поворот основной части пера руля в вертикальной плоскости при повороте баллера.
Признаки «привод поворота закрылка содержит поворотный вал, ось поворота которого размещена в одной вертикальной продольной плоскости судна с осью поворота баллера, причем конец поворотного вала снабжен втулкой, ось которой перпендикулярна оси поворота поворотного вала, через которую пропущен с возможностью возвратно-поступательного движения шток, конец которого снабжен отгибом, жестко скрепленным с закрылком» обеспечивают возможность поворота закрылка в вертикальной плоскости относительно основной части пера руля, придавая перу руля вогнуто-выпуклый профиль, обуславливающий наибольшую эффективность управления судном.
Признаки «баллер смещен к передней по ходу кромке основной части пера руля» обеспечивает возможность жесткого скрепления отгиба штока с закрылком.
На фиг. 1 изображен общий вид судового рулевого устройства.
На фиг. 2 изображена схема работы судового рулевого устройства при прямом ходе судна, а также поворотах влево и вправо.
На чертежах показаны основная часть 1 пера руля, баллер 2, закрылок 3 пера руля, шарнир 4 с вертикальной осью поворота, а также поворотный вал 5, втулка 6 и шток 7 привода поворота закрылка 3, отгиб 8 штока 7.
Основная часть 1 пера руля закреплена на баллере 2.
Баллер 2 установлен в вертикальной продольной плоскости судна, жестко скреплен с основной частью 1 пера руля и снабжен приводом поворота закрылка 3.
Закрылок 3 пера руля расположен позади основной части 1 по ходу судна и сообщен с нею посредством шарнира 4 с вертикальной осью поворота.
Ось поворота поворотного вала 5 размещена в одной вертикальной продольной плоскости судна с осью поворота баллера 2, а конец поворотного вала 5 снабжен втулкой 6, ось которой перпендикулярна оси поворота поворотного вала 5.
Через втулку 6 пропущен с возможностью возвратно-поступательного движения шток 7, конец которого снабжен отгибом 8, жестко скрепленным с закрылком 3.
Устройство работает следующим образом.
При движении судна по прямой (прямой ход) основная часть 1 и закрылок 3 пера руля расположены в одной вертикальной продольной плоскости судна
Для поворота судна поворачивают баллер 2 и жестко скрепленную с ним основную часть 1 пера руля вокруг его оси поворота. Поворот баллера 2 вокруг его оси приводит к изменению расстояния между точкой крепления отгиба 8 штока 7 к закрылку 3 и поворотным валом 5 за счет возвратно-поступательного движения штока 7 во втулке 6.
В результате происходит поворот закрылка 3 относительно основной части 1 пера руля на определенный угол, величина которого зависит от угла перекладки основной части 1 пера руля и взаимного расположения по длине судна оси баллера 2 и оси втулки 6. При этом закрылок 3 разворачивается в ту же сторону, что основная часть 1, создавая тем самым вогнуто-выпуклый профиль пера руля, обеспечивающий его наибольшую эффективность.
1. Судовое рулевое устройство, содержащее профилированное перо руля, состоящее из основной части, закрепленной на баллере, установленном в вертикальной продольной плоскости судна, и закрылка, расположенного позади основной части по ходу судна и сообщенного с нею посредством шарнира с вертикальной осью поворота, причем баллер снабжен приводом поворота закрылка, отличающееся тем, что баллер жестко скреплен с основной частью пера руля, при этом привод поворота закрылка содержит поворотный вал, ось поворота которого размещена в одной вертикальной продольной плоскости судна с осью поворота баллера, при этом конец поворотного вала снабжен втулкой, ось которой перпендикулярна оси поворота поворотного вала, через которую пропущен с возможностью возвратно-поступательного движения шток, конец которого снабжен отгибом, жестко скрепленным с закрылком.
2. Судовое рулевое устройство по п.1, отличающееся тем, что баллер смещен к передней по ходу кромке основной части пера руля.
