Судовое рулевое устройство
Владельцы патента RU 2579454:
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) (RU)
Изобретение относится к области судостроения, в частности, к конструкциям рулевых устройств судов. Судовое рулевое устройство содержит перо руля, которое состоит из основной части и поворотной части и снабжено приводом поворота его частей. Основная часть жестко закреплена на баллере, который установлен в вертикальной продольной плоскости судна. Поворотная часть сообщена с основной частью посредством шарнира с вертикальной осью поворота и расположена впереди основной части по ходу судна. Привод поворота содержит пару жестких параллельных тяг, которые расположены симметрично относительно продольной оси основной части. Концы тяг закреплены на ахтерштевне в вертикальной плоскости баллера, которая перпендикулярна диаметральной плоскости судна, и на поворотной части пера руля в вертикальной плоскости шарнира, перпендикулярной диаметральной плоскости судна. Тяги закреплены с возможностью их поворота в горизонтальной плоскости. Достигается повышение эффективности управления судном. 4 ил.
Изобретение относится к области судостроения, в частности к конструкциям рулевых устройств судов.
Известно судовое рулевое устройство, содержащее профилированное перо руля, состоящее из основной части, закрепленной на баллере, установленном в вертикальной продольной плоскости судна, и поворотной части, сообщенных друг с другом 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).
В качестве ближайшего аналога принято судовое рулевое устройство, содержащее перо руля, состоящее из основной части, жестко закрепленной на баллере, установленном в вертикальной продольной плоскости судна, и поворотной части, которая сообщена с основной частью посредством шарнира с вертикальной осью поворота, кроме того, перо руля снабжено приводом поворота его частей относительно друг друга (см. патент РФ 144777, МПК B63H 25/08, 27.08.2014).
Недостатком аналогов является недостаточная 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:
- уменьшается угол перекладки руля для создания необходимого разворачивающего момента;
- в свою очередь, меньший необходимый угол перекладки руля при определенной скорости перекладки обеспечивает более быструю реакцию судна на поворот руля, то есть лучшую управляемость;
- уменьшается радиус циркуляции судна.
Поставленная задача решается тем, что в судовом рулевом устройстве, содержащем перо руля, состоящее из основной части, жестко закрепленной на баллере, установленном в вертикальной продольной плоскости судна, и поворотной части, которая сообщена с основной частью посредством шарнира с вертикальной осью поворота, кроме того, перо руля снабжено приводом поворота его частей относительно друг друга, поворотная часть пера руля расположена впереди основной части по ходу судна, при этом привод поворота содержит пару жестких параллельных тяг, расположенных симметрично относительно продольной оси основной части, причем концы тяг закреплены на ахтерштевне, в вертикальной плоскости баллера, перпендикулярной диаметральной плоскости судна, и на поворотной части пера руля в вертикальной плоскости шарнира, перпендикулярной диаметральной плоскости судна, причем тяги закреплены с возможностью их поворота в горизонтальной плоскости.
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.
Признаки «поворотная часть пера руля расположена впереди основной части по ходу судна» обеспечивает возможность создания вогнуто-выпуклого профиля пера руля с максимальной эффективностью.
Признаки «привод поворота содержит пару жестких параллельных тяг» и «тяги закреплены с возможностью их поворота в горизонтальной плоскости» обеспечивают возможность поворота поворотной части пера руля относительно основной части.
Признаки «жесткие параллельные тяги расположены симметрично относительно продольной оси основной части, причем концы тяг закреплены на ахтерштевне, в вертикальной плоскости баллера, перпендикулярной диаметральной плоскости судна, и на поворотной части пера руля в вертикальной плоскости шарнира, перпендикулярной диаметральной плоскости судна» обеспечивают возможность контроля величины угла перекладки и расположение поворотной части пера руля параллельно диаметральной плоскости судна при его повороте.
На фиг. 1 изображен вид сбоку судового рулевого устройства.
На фиг. 2 изображен горизонтальный разрез судового рулевого устройства при прямом ходе судна.
На фиг. 3 изображена схема работы судового рулевого устройства при повороте судна вправо.
На фиг. 4 изображена кинематическая схема работы механизма отклонения поворотной части пера руля.
На чертежах показаны основная часть 1 пера руля, баллер 2, поворотная часть 3 пера руля, шарнир 4 с вертикальной осью поворота, жесткие параллельные тяги 5, продольная ось 6 основной части 1, ахтерштевень 7.
Перо руля состоит из основной части 1, закрепленной на баллере 2, и поворотной части 3, которая сообщена с основной частью 1 посредством шарнира 4 с вертикальной осью поворота и расположена впереди основной части 1 по ходу судна.
Баллер 2 установлен в вертикальной продольной плоскости судна и жестко скреплен с основной частью 1 пера руля.
Привод поворота частей пера руля содержит пару жестких параллельных тяг 5, расположенных симметрично относительно продольной оси 6 основной части 1, причем концы жестких параллельных тяг 5 закреплены на ахтерштевне 7, в вертикальной плоскости баллера 2, перпендикулярной диаметральной плоскости судна, и на поворотной части 3 пера руля в вертикальной плоскости шарнира 4, перпендикулярной диаметральной плоскости судна, причем жесткие параллельные тяги 5 закреплены с возможностью их поворота в горизонтальной плоскости.
Устройство работает следующим образом.
Когда основная часть 1 пера руля расположена вдоль судна, поворотная часть 3 пера руля образует с ней симметричный относительно диаметральной плоскости профиль, что обеспечивает прямолинейное движение судна. При этом продольная ось 6 основной части 1 совпадает с диаметральной плоскостью судна.
Для поворота судна поворачивают баллер 2 и жестко скрепленную с ним основную часть 1 пера руля относительно диаметральной плоскости на некоторый угол α.
За счет усилий, возникающих в концах жестких параллельных тяг 5, закрепленных на ахтерштевне 7, в вертикальной плоскости баллера 2 и на поворотной части 3 пера руля в вертикальной плоскости шарнира 4, происходит поворот жестких параллельных тяг 5 на угол α, что приводит к повороту поворотной части 3 пера руля относительно основной части 1, при этом поворотная часть 3 остается параллельной диаметральной плоскости судна. Тем самым, основная 1 и поворотная 3 части пера руля образуют наиболее эффективный вогнуто-выпуклый профиль.
Судовое рулевое устройство, содержащее перо руля, состоящее из основной части, жестко закрепленной на баллере, установленном в вертикальной продольной плоскости судна, и поворотной части, которая сообщена с основной частью посредством шарнира с вертикальной осью поворота, кроме того, перо руля снабжено приводом поворота его частей относительно друг друга, отличающееся тем, что поворотная часть пера руля расположена впереди основной части по ходу судна, при этом привод поворота содержит пару жестких параллельных тяг, расположенных симметрично относительно продольной оси основной части, причем концы тяг закреплены на ахтерштевне, в вертикальной плоскости баллера, перпендикулярной диаметральной плоскости судна, и на поворотной части пера руля в вертикальной плоскости шарнира, перпендикулярной диаметральной плоскости судна, причем тяги закреплены с возможностью их поворота в горизонтальной плоскости.
