Пассивный успокоитель качки плавающего средства
Владельцы патента RU 2717402:
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" (RU)
Изобретение относится к области судостроения, а именно к средствам уменьшения бортовой качки плавающих средств. Пассивный успокоитель качки плавающего средства содержит бортовые цистерны 1 левого и правого борта, частично заполненные жидкостью 2, соединенные между собой жидкостным 3 и воздушным 4 каналами. Бортовые цистерны 1 содержат эластичные диафрагмы 5, разделяющие бортовые цистерны 1 на внутреннюю 6 и наружные 7 полости. Жидкостный канал 3 в средней части выполнен в виде цилиндра 8, изготовленного из немагнитного материала. Вокруг цилиндра 8 установлена обмотка 9 электрического генератора, концентрично которой размещен кольцевой постоянный магнит 10. Рабочей жидкостью во внутренней полости 6 бортовых цистерн 1 является ферромагнитная жидкость. Технический результат заключается в упрощении конструкции успокоителя качки и возможности генерировать электрическую энергию за счет использования энергии движущейся при качке жидкости. 1 ил.
Изобретение относится к судостроению, а именно к средствам уменьшения бортовой качки плавающих средств.
Известен успокоитель качки плавающего средства, содержащий бортовые резервуары, частично заполненные жидкостью, соединенные между собой воздушным соединительным каналом с клапаном и жидкостным каналом с заслонками [1]. Демпфирование жидкости в закрытых бортовых резервуарах этого успокоителя качки обусловлено аэрогидравлическим сопротивлением в воздушном и жидкостном каналах. Недостатком этого успокоителя качки является невозможность преобразования энергии перемещающихся масс жидкости в электрическую энергию.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является успокоитель качки судна [2], содержащий частично заполненные жидкостью сообщенные между собой поперечными каналами цистерны, установленные на противоположных бортах судна, активизаторы, размещенные внутри цистерны и разделяющие каждую из них на наружную и внутреннюю полости, гидравлический сервомеханизм, включающий в себя горизонтально расположенный цилиндр с поршнем, штоки которого соединены с активизаторами, насосный агрегат с электроприводом и систему управления. При этом наружная полость каждой бортовой цистерны одного борта сообщена с внутренней полостью бортовой цистерны другого борта.
По конструкции данный успокоитель качки является активным, используемые в нем активизаторы представляют собой эластичные диафрагмы с приводом от сервомеханизма.
Недостатками данного успокоителя являются сложность конструкции, а также необходимость обеспечения затрат электроэнергии для привода насосного агрегата и невозможность преобразования энергии перемещающихся при качке масс жидкости в цистернах в электрическую энергию.
Целью изобретения является упрощение конструкции пассивного успокоителя качки и возможность преобразования энергии перемещающихся в успокоителе масс жидкости в электрическую энергию.
Указанная цель достигается тем, что в пассивном успокоителе качки, содержащем бортовые цистерны правого и левого борта, частично заполненные жидкостью и соединенные между собой жидкостным и воздушным каналами. При этом бортовые цистерны содержат эластичные диафрагмы, разделяющие их на внутреннюю и наружную полости, причем жидкостный канал в средней части выполнен в виде цилиндра.
Новым в пассивном успокоителе качки является установка вокруг выполненного из немагнитного материала цилиндра обмотки электрического генератора, концентрично которой размещен кольцевой постоянный магнит. При этом рабочей жидкостью во внутренней полости бортовых цистерн является ферромагнитная жидкость.
На фиг. представлена схема пассивного успокоителя качки плавающего средства. Пассивный успокоитель качки содержит бортовые цистерны 1 левого и правого борта, частично заполненные жидкостью 2, соединенные между собой жидкостным 3 и воздушным 4 каналами. Бортовые цистерны 1 содержат эластичные диафрагмы 5, разделяющие бортовые цистерны 1 на внутреннюю 6 и наружные 7 полости. Жидкостный канал 3 в средней части выполнен в виде цилиндра 8, выполненного из немагнитного материала, например, из алюминия. Вокруг цилиндра 8 установлена обмотка 9 электрического генератора, концентрично которой размещен кольцевой постоянный магнит 10. Рабочей жидкостью во внутренней полости 6 бортовых цистерн 1 является ферромагнитная жидкость.
Работает пассивный успокоитель качки плавающего средства следующим образом. При движении плавающего средства вследствие боковой качки жидкость 2 перетекает из одной бортовой цистерны 1, перемещает обе эластичные диафрагмы 5. При этом перемещается и ферромагнитная жидкость во внутренней полости 6 через цилиндр 8. Кольцевой постоянный магнит 10 создает магнитное поле вокруг цилиндра 8. Перемещение ферромагнитной жидкости во внутренней полости 6 и внутри цилиндра 8 в магнитном поле кольцевого постоянного магнита 10 создает ЭДС в обмотке 9 электрического генератора, снимаемую с электрического разъема (на фиг. не показаны, на этой фиг. магнитные силовые линии изображены пунктиром). При обратном перетекании жидкости в бортовых цистернах 1 цикл работы успокоителя качки повторяется.
Замедление перетекания масс жидкости 2 в бортовых цистернах 1 и во внутренней полости 6, вызванное увеличением гидравлического сопротивления в жидкостном канале 3, позволяет задержать часть перетекаемой жидкости 2 в одной из бортовых цистерн 1 и тем самым уменьшить частоту и амплитуду колебаний плавающего средства.
Предлагаемая конструкция пассивного успокоителя качки значительно упрощается, а также обеспечивается возможность преобразования энергии движения жидкости во время бортовой качки в электрическую энергию.
Список литературы
1. Шмырев, А.Н. Успокоители качки судов / А.Н. Шмырев, В.А. Морен-шильдт, С.Г. Ильина. - Гос. изд. судостр. литературы. 1961. - 516 с.
2. Патент №1527090 СССР, опубл. 07.12.1989 г., бюл. №45. «Успокоитель качки судна».
Пассивный успокоитель качки плавающего средства, содержащий бортовые цистерны левого и правого бортов, частично заполненные жидкостью и соединенные между собой жидкостным и воздушным каналами, при этом бортовые цистерны содержат эластичные диафрагмы, разделяющие их на внутреннюю и наружные полости, причем жидкостный канал в средней части выполнен в виде цилиндра, отличающийся тем, что вокруг выполненного из немагнитного материала цилиндра установлена обмотка электрического генератора, концентрично которой размещен кольцевой постоянный магнит, при этом рабочей жидкостью во внутренней полости бортовых цистерн является ферромагнитная жидкость.
