Устройство для повышения ледопроходимости судов
Изобретение относится к устройствам, облегчающим движение судам при преодолении ледяных покрытий рек, морей, океанов. Устройство для повышения ледопроходимости судов содержит центробежные ударники, размещенные на концах гибких в плоскости их вращения тяг, установленных на горизонтально расположенном приводном валу, вдоль него. Причем на тягах ударников размещены добавочные грузы. Конструкция механизма центробежного ударника установлена на плавучих емкостях с лыжной поверхностью скольжения, связанных с корпусом судна и размещенных впереди по ходу движения судна. Применение устройства возможно не только на ледоколах, но и на других судах, во избежание ледового плена. Технический результат - повышение скорости судна во льдах путем уменьшения их сопротивления движению судна и добавления судну дополнительной тяговой силы к тяговой силе движителя судна. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к средствам применяемым для повышения ледопроходимости судов (ледоходов, кораблей) в реках, морях и океанах.
Известно устройство для повышения ледопроходимости судов путем нарушения прочности ледяного покрова в передней части движения судна (корабля, ледокола) посредством использования ледорезного средства (а.с. №45502).
Недостатком данного устройства является то, что на пропилку пилой толщины льда затрачивается значительное время, при этом движение судна осуществляется с остановами, что приводит к снижению скорости движения судна.
Цель устройства - повышение скорости ледопроходимости судна во льдах, путем уменьшения их сопротивляемости движению судна посредством нарушения монолитной структуры льда, и добавления судну дополнительной тяговой силы к тяговой силе движителя судна.
Указанная цель достигается тем, что для нарушения монолитной структуры ледяного покрова использован способ удара по льду, удара, осуществляемого центробежным ударником, выполненным по конструкции а.с. №1430445 А1, содержащей горизонтально расположенный приводной вал, установленные на нем, вдоль него, в шахматном порядке, гибкие в плоскости вращения тяги, с ударниками на их концах и добавочными грузами на тягах ударников. Причем в устройстве вал и привод вала (приводы валов) смонтированы на плавучих емкостях, имеющих лыжную поверхность скольжения и связанных с корпусом судна посредством кронштейнов.
На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого устройства;
На фиг. 2 - вид устройства сверху;
На фиг. 3 - возможный вариант использования устройства.
Предлагаемое устройство содержит, установленные на корпусе судна 1 кронштейны 2 с которыми связаны плавучие емкости 3, несущие привод (приводы) 4 и приводной вал 5, на котором вдоль него, в шахматном порядке установлены гибкие, в плоскости вращения, тяги 6 с ударниками 7 на их концах. На тягах 6 ударников 7 установлены добавочные грузы 8. Причем центры тяжести ударников 7 и добавочных грузов 8 размещены на осях тяг 6. Ударники 7 снабжены острыми шипами (режущими кромками) 9.
Указанная техническим решением цель достигается следующим образом.
Для использования устройства в работе опускаются плавучие емкости, несущие механизм центробежных ударников, например, на поверхность воды. При достижении судном до ледяного покрова включается привод вала. Ударники с добавочными грузами на тягах, удаляются под действием центробежных сил на максимальное расстояние относительно оси вала и в этом положении ударники встречают кромку льда, а плавучие емкости в процессе движения судна, упираясь об лед и скользя по его кромке, поднимаются на ледяной покров, далее центробежные ударники встречают ледяную поверхность. Происходит удар по льду, затем возможен отскок, а тяга, уводимая валом по направлению вращения, прогибается и круговая траектория 10 движения ударника 7 изменяется, двигаясь приблизительно поступательно по поверхности льда, имея при этом незначительную центробежную силу. Однако добавочный груз 8, находящийся на тяге 6, и после удара сохраняет круговую траекторию 11, и своей центробежной силой Fг давит на тягу 6 ударника 7, не позволяя отскочить ударнику от поверхности льда, тем самым увеличивая величину времени ударного импульса и силу его удара, и далее прижимая ударник с шипами (режущими кромками) ко льду на участке его траектории приблизительно поступательного движения. При таком ударе в течение очень малого промежутка времени действуют очень большие силы. Величина силы, приложенной к телу во время удара, может в тысячи и даже в десятки тысяч раз превосходить вес тела (1), что позволяет, имея оптимальную массу ударника и добавочного груза, эффективно нарушать монолитную структуру ледяного покрова и большой толщины. Кроме того, ударник, прижатый к поверхности льда, цепляясь шипами (режущими кромками) к его поверхности, и двигаясь поступательно, тянет судно по направлению его движения, то есть дополнительно увеличивает тяговую силу судна, повышая его ледопроходимость.
Применение предложенного устройства возможно не только на ледоколах, но и на суднах во избежание оказаться в ледовом плену в осенне-зимний период, поскольку, при движении множества судов, не каждое судно имеет возможность плавать после ледокола, а так же на судах при вскрытии рек, озер для раннего весеннего судоходства.
В рамках предложенной формулы возможны некоторые конструктивные изменения устройства, например, на кронштейнах возможна установка защитного щитка от возможных летящих кусочков льда от шипов ударника или иной конструкции связи плавучих емкостей с корпусом судна и др.
1. Устройство для повышения ледопроходимости судов, содержащее конструкцию механизма для нарушения прочности ледяного покрова, отличающееся тем, что в конструкции механизма, позволяющей обеспечить нарушение прочности ледяного покрова, использован механизм, позволяющий выполнить удар по льду, приводящий к нарушению монолитной структуры льда от удара механизма, осуществляемого центробежным ударником с добавочным грузом к ударнику, причем конструкция механизма установлена в передней части по ходу движения судна на плавучих емкостях с лыжной поверхностью скольжения, связанных с корпусом судна.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что конструкция механизма центробежного ударника с добавочным грузом выполнена с горизонтально расположенным приводным валом, на котором вдоль него установлены гибкие в плоскости вращения тяги с ударником на их концах и с добавочными грузами на тягах ударников.
