ES2319149A1 - Multidirectional hg propulsion system, for ships - Google Patents

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ES2319149A1 ES200701057A ES200701057A ES2319149A1 ES 2319149 A1 ES2319149 A1 ES 2319149A1 ES 200701057 A ES200701057 A ES 200701057A ES 200701057 A ES200701057 A ES 200701057A ES 2319149 A1 ES2319149 A1 ES 2319149A1
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multidirectional
propulsion system
propulsion
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ships
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Miguel Huguet Casali
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H1/00Propulsive elements directly acting on water
    • B63H1/30Propulsive elements directly acting on water of non-rotary type
    • B63H1/36Propulsive elements directly acting on water of non-rotary type swinging sideways, e.g. fishtail type

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Abstract

The object of the invention is twofold: 1 DEG To develop a new method (SPM) for propelling ships. 2 DEG To develop a new (multidirectional) method for manouevering ships. The SPM consists of principally four parts (fig.) the technical features of which are set out in "Explanation of the invention": A1 Oscillating shaft A2 Sweep A3 Blade A4 Multidirectional connection. The invention is designed for motor vessels (surface or submarine) and mixed (sail-motor) vessels, both in fresh and salt water. The SPM resolves the relatively low perfomance of propeller propulsions and in its turn increases the manouevering capacity of ships. Without varying the principal features of the SPM, there are other possible versions: - With two sweeps, per propulsion line. - With two blades per sweep.

Description

Sistema de propulsión multidireccional para buques.Multidirectional propulsion system for ships

Descripción de la invenciónDescription of the invention

Construcción naval. Sistemas de propulsión en buques a motor, de superficie e inmersión o mixtos (vela - motor).Naval building. Propulsion systems in motor, surface and immersion or mixed vessels (sail - engine).

Estado de la técnicaState of the art

Sin antecedentes comparables conocidos por el autor.No comparable background known by the Author.

Explicación de la técnicaTechnique Explanation

En el estado actual de la técnica, la propulsión a motor en los buques, se realiza básicamente por hélice, al igual que las maniobras (atraque, fondeo, etc.), en combinación con la hélice de proa.In the current state of the art, propulsion motorized on ships, it is basically done by propeller, just like that the maneuvers (docking, anchoring, etc.), in combination with the Bow thruster.

En estos sistemas actuales de propulsión y maniobra hay dos aspectos que se pretende mejorar, de forma significativa con el uso del Sistema de Propulsión Multidireccional (en adelante SPM) (objetivos "a" y "b").In these current propulsion systems and maneuver there are two aspects that are intended to improve, so significant with the use of the Multidirectional Propulsion System (hereinafter SPM) (objectives "a" and "b").

Las ventajas principales de la invención, respecto al estado actual de la técnica son: aumento muy significativo del rendimiento de propulsión y aumento prácticamente ilimitado de la maniobrabilidad del buque. Otra ventaja, no menos importante, de la aplicación del SPM, es la eliminación de las omnipresentes entradas de agua a la sentina por la bocina del eje, ya que con el SPM el paso del eje propulsor a través del casco se puede realizar por encima del nivel del agua.The main advantages of the invention, regarding the current state of the art are: increase very significant propulsion performance and virtually increased Unlimited ship maneuverability. Another advantage, not less important, of the application of SPM, is the elimination of ubiquitous water inlets to the bilge through the horn of the shaft, since with the SPM the passage of the propeller shaft through the hull is Can perform above water level.

Una consecuencia ventajosa del uso del SPM, es el ahorro significativo de combustible en los buques.An advantageous consequence of the use of SPM is significant fuel savings on ships.

Objetivos de la invenciónObjectives of the invention

--
Objetivo "a": Aumentar el rendimiento de propulsión, (entendiendo éste como la relación gasto de energía/fuerza de propulsión lograda), aplicando para ellos los medios técnicos y la nueva forma de lograr la propulsión, propios del SPM.Objective "a": Increase the propulsion performance , (understanding this as the ratio of energy expenditure / propulsion force achieved), applying for them the technical means and the new way to achieve propulsion, typical of the SPM.

--
Objetivo "b": Definir un nuevo sistema para realizar las maniobras direccionales de los buques, aumentando así sus opciones de gobierno.Objective "b": Define a new system to carry out the directional maneuvers of ships , thus increasing their government options.

El objetivo "b", tal como se verá al hablar de las Reivindicaciones, se pude considerar como una "reivindicación dependiente" del objetivo "a".Objective "b", as you will see when speaking of the Claims, it could be considered as a "claim dependent" on objective "a".

El SPM presenta pues, de forma simultanea, mejoras significativas tanto en el rendimiento de la propulsión como en la maniobrabilidad del buque.The SPM therefore presents, simultaneously significant improvements in both propulsion performance as in the maneuverability of the ship.

Desarrollo de la explicación de la invención (figs. 1 a 3) Development of the explanation of the invention (figs. 1 to 3)

Esencialmente la fuerza de propulsión lograda con el SPM es el resultado de mover un sólido (pala) en el agua (con un cierto ángulo de oposición) y aprovechar la fuerza de reacción que se genera, para mover el buque, tal como lo harían las palas de una hélice. La novedad está en la nueva forma de lograr esta fuerza de reacción y los medios técnicos aplicados para ello (reivindicación esencial).Essentially the propulsion force achieved with the SPM it is the result of moving a solid (shovel) in the water (with a certain angle of opposition) and harness the reaction force that is generated, to move the ship, just as the blades of a propeller The novelty is in the new way to achieve this force of reaction and the technical means applied for it (essential claim).

Nota: En ocasiones se hará mención al "prototipo" en referencia al prototipo construido para la ocasión a fin de comprobar la viabilidad del SPM, extraer datos comparativos, etc. En ningún caso se tomarán en cuenta factores como: tipo de material, dimensiones de los componentes, etc., puesto que estas características no son preceptivas y van a depender de cada aplicación concreta.Note: Sometimes mention will be made to "prototype" in reference to the prototype built for the occasion to check the viability of the SPM, extract data comparatives, etc. In no case factors will be taken into account as: type of material, dimensions of the components, etc., since these characteristics are not mandatory and are going to depend on each specific application.

\ding{226} Objetivo "a" (Aumento significativo del rendimiento de propulsión). Su realización práctica implica el uso de los medios técnicos que se describen ahora y la forma en que estos trabajan para generar la fuerza de propulsión:\ ding {226} Objective "a" (Significant increase in propulsion performance ). Its practical realization implies the use of the technical means described now and the way in which these work to generate the propulsion force:

Eje oscilanteAxis rocking

LiraLira

PalaShovel
\circ Eje oscilante (1)circ Oscillating axis (1)

Normalmente, pero no de forma exclusiva, será cilíndrico (macizo o hueco [tubular]), con los mecanizados (roscas, estriados, muescas, etc) que cada aplicación concreta requiera.Normally, but not exclusively, it will be cylindrical (solid or hollow [tubular]), with machining (threads, striated, notches, etc) that each specific application requires.

Una singularidad del eje es su posición de trabajo en el buque: normalmente perpendicular a la superficie del agua en reposo (admisible una cierta inclinación hacia proa o hacia popa, sobre el plano longitudinal de simetría del buque, por v. gr. para compensar el "empopamiento" o hundimiento exagerado de la popa con ciertas condiciones de propulsión. A singularity of the axis is its working position on the ship: normally perpendicular to the surface of the water at rest (a certain inclination towards the bow or stern is permissible, on the longitudinal plane of symmetry of the ship, by v. Gr. To compensate for the "overlapping" or exaggerated sinking of the stern with certain propulsion conditions.

Otra singularidad del eje su forma de trabajar. Nunca realiza revoluciones completas sobre su eje geométrico longitudinal. Another uniqueness of the axis its way of working. It never makes complete revolutions on its longitudinal geometric axis.

Trabaja (Fig. 4) girando una fracción de vuelta sobre su eje geométrico longitudinal (ida) para regresar a su posición inicial, con la misma fracción de vuelta pero en sentido contrario (venida) (oscilaciones en abanico). Una ida y una venida completas constituyen un "ciclo de propulsión".Work (Fig. 4) by turning a fraction of a turn on its longitudinal geometric axis (one way) to return to its starting position, with the same turn fraction but in the direction opposite (coming) (fan oscillations). One way and one coming complete constitute a "propulsion cycle".

Existen varias formas de lograr este movimiento oscilante del eje, pero ninguna de ellas es preceptiva. En el prototipo se escogió un mecanismo de cigüeñal y biela para tal fin (Mecanismo Oscilador).There are several ways to achieve this movement oscillating axis, but none of them is mandatory. At A crankshaft and connecting rod mechanism was chosen for this purpose (Oscillator mechanism).

\circ Lira (2)\ circ Lira (2)

Esta parte del SPM es solidaria del eje y por lo tanto lo acompaña en sus oscilaciones.This part of the SPM is in solidarity with the axis and therefore Both accompanies him in his oscillations.

Esta constituida básicamente por cuatro tipos de elementos:It consists basically of four types of elements:

\ding{118} 1 Cuerpo (5)\ ding {118} 1 Body (5)

\ding{118} 2 Brazos (6)\ ding {118} 2 Arms (6)

\ding{118} 1 Eje de pala (7)\ ding {118} 1 Shovel shaft (7)

\ding{118} Topes de pala (dos ó más) (8)\ ding {118} Shovel stops (two or more) (8)

Cuerpo (5)Body (5)

Normalmente tubular y atravesado longitudinalmente por el eje oscilante. Es la parte de la lira que la une fijamente al eje oscilante.Normally tubular and pierced longitudinally along the oscillating axis. It is the part of the lyre that it fixedly joins the oscillating axis.

Brazos (6)Arms (6)

Los brazos mantienen la pala en su posición de trabajo, permiten que esta gire libremente en su eje (eje de pala), le transmiten el movimiento del eje oscilante y soportan los topes de la misma (topes de pala).The arms keep the shovel in its position of work, allow it to rotate freely on its axis (blade axis), they transmit the oscillating axis movement and support the stops of it (shovel stops).

La longitud de los brazos puede ser fija o variable (en marcha o en reposo). Esta longitud determina la magnitud del "radio de barrido".The length of the arms can be fixed or variable (on or off). This length determines the magnitude of the "scanning radius".

Eje de pala (7)Shovel shaft (7)

Mantiene la pala en su posición respecto al cuerpo de la lira y permite que la primera se mueva libremente entre sus topes, para que se reposiciones en cada ciclo.Keeps the shovel in position with respect to lyre body and allows the first to move freely between their stops, so that they are replenished in each cycle.

Topes de pala (8)Shovel stops (8)

Dos o más según cada aplicación concreta. Además pueden ser fijos o regulables (en reposo o en marcha).Two or more according to each specific application. further  they can be fixed or adjustable (at rest or in motion).

Su misión es limitar el recorrido de giro de la pala cuando se reposiciona. Esta limitación es fundamental ya que es la que define la magnitud del ángulo de ataque, el cual a su vez, está directamente relacionado con la cantidad de fuerza de propulsión que genera la pala del SPM al desplazarse.Its mission is to limit the turning path of the shovel when repositioned. This limitation is fundamental since it is the one that defines the magnitude of the angle of attack, which at its time, it is directly related to the amount of force of propulsion generated by the SPM blade when moving.

Normalmente estos topes estarán ubicados sobre los brazos de la lira, aunque también pueden estarlo sobre la pala.Normally these stops will be located on the arms of the lyre, although they can also be on the shovel.

\circ Pala (3)\ circ Shovel (3)

Normalmente un cuerpo sólido (macizo o hueco) de forma paralelepípeda, perfilado hidrodinámicamente para minimizar la resistencia a su movimiento en el agua. Dispondrá de los mecanizados adecuados (normalmente un orificio cilíndrico vertical pasante) para poderla montar en el eje (eje de pala) y que gire libremente sobre el.Normally a solid body (solid or hollow) of parallelepiped shape, hydrodynamically profiled to minimize the resistance to its movement in the water. You will have the suitable machining (usually a vertical cylindrical hole through) to be able to mount it on the shaft (blade shaft) and turn freely on him.

\ding{226} Objetivo "b" multidireccionalidad (Nuevo sistema para las maniobras direccionales: multidireccionalidad).\ ding {226} Objective "b" multidirectionality (New system for maneuvers directional: multidirectionality).

La forma de lograr las maniobras del buque y el aumento de sus opciones de maniobra, son una consecuencia directa de la disposición en que trabaja el eje oscilante del SPM. (perpendicular respecto al agua en reposo).The way to achieve the maneuvers of the ship and the increased maneuvering options are a direct consequence of the arrangement in which the oscillating axis of the SPM works. (perpendicular to the water at rest).

Para entender como funciona el dispositivo (Conexión multidireccional, 4), que permite hacer las maniobras en todas direcciones, lo mejor es seguir la secuencia de imágenes de la Fig. 6: 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5 y 6.6, que de forma esquemática intenta explicar este funcionamiento.To understand how the device works (Multidirectional connection, 4), which allows maneuvering in all directions, it is best to follow the sequence of images in Fig. 6: 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5 and 6.6, which Schematic form tries to explain this operation.

Sistema multidireccional (Cambiar la dirección y el sentido de la fuerza de propulsión).Multidirectional system (Change the address and the sense of the propulsion force).

Partiendo de la situación en que el motor propulsor del buque está en marcha y conectado (embragado) al SPM y por tanto el sistema está generando fuerza de propulsión (Fig. 6.1), el primer paso consiste en desconectar (desembragar) el motor del SPM (Fig. 6.2), para que este quede en reposo.Starting from the situation in which the engine ship's propeller is running and connected (clutch) to the SPM and therefore the system is generating propulsion force (Fig. 6.1), the first step is to disconnect (disengage) the motor of the SPM (Fig. 6.2), so that it is at rest.

A continuación (Fig. 6.3) un mecanismo auxiliar, pongamos electromecánico, mueve un trecho el "disco deslizante" (9) (este disco no puede girar sobre el eje oscilante, solo puede deslizarse por él), alejándolo del "disco motriz" (10), que seguirá en reposo.Next (Fig. 6.3) an auxiliary mechanism, let's put electromechanical, move the disk " Slider "(9) (this disc cannot rotate on the shaft oscillating, it can only slide through it), moving it away from the "disk motor "(10), which will remain at rest.

El disco motriz es el que recibe el movimiento de vaivén "M" (Fig. 6.1) del Mecanismo Oscilador (en nuestro caso particular cigüeñal-biela) y lo transmite al eje oscilante a través de su conexión con el disco deslizante.The motor disk is the one that receives the movement "M" (Fig. 6.1) of the Oscillator Mechanism (in our particular case crankshaft-connecting rod) and transmits it to oscillating axis through its connection with the sliding disc.

Al separarse los dos discos, el pasador de conexión (que en nuestro dibujo es solidario del disco deslizante, aunque podría serlo del motriz) sale del orificio concreto del disco motriz en que se hallaba alojado, cuando ambos discos estaban en contacto. Esta acción independiza el eje oscilante (y en consecuencia al resto del SPM) del disco motriz.When separating the two discs, the pin connection (which in our drawing is integral with the sliding disc, although it could be from the motor) leaves the concrete hole of the driving disc in which it was housed, when both discs were in contact. This action makes the oscillating axis independent (and in consequence to the rest of the SPM) of the motor disk.

Seguidamente el eje oscilante (junto con el disco deslizante y el resto del SPM) recibe (Fig. 6.4), por la acción de un mecanismo auxiliar, una rotación parcial sobre si mismo (¼ de vuelta, ½ vuelta, o cualquier fracción de vuelta), con lo cual el pasador del disco deslizante queda reubicado frente a otro orificio del disco motriz.Then the oscillating axis (together with the Sliding disc and the rest of the SPM) receives (Fig. 6.4), by the action of an auxiliary mechanism, a partial rotation on itself same (¼ turn, ½ turn, or any fraction of a turn), with which the pin of the sliding disc is relocated in front of another hole in the drive disc.

En nuestro caso particular el disco motriz admite 8 posiciones de reanclaje, (8x45º = 360º), o sea 4 direcciones de empuje (8 sentidos de empuje), pero estas pueden ser más o menos. De hecho ilimitadas.In our particular case the drive disk supports 8 reset positions, (8x45º = 360º), that is 4 thrust directions (8 thrust directions), but these can be more or less. In fact unlimited.

A partir de aquí el mismo mecanismo auxiliar que separó los dos discos, invierte su acción y los vuelve a juntar (Fig. 6.5).From here the same auxiliary mechanism that He separated the two albums, reversed his action and put them together again (Fig. 6.5).

Volvemos a tener conectados mecánicamente el disco de salida del embrague del motor y el SPM. Pero con una nueva orientación de este último, respecto al buque. En cuanto volvamos a embragar, el SPM enviará su fuerza de propulsión en otra dirección y sentido. Las consecuencias de poder orientar el empuje, parecen obvias: multidireccionalidad.We have the motor clutch output disc and the SPM mechanically connected again. But with a new orientation of the latter, regarding the ship. As soon as we clutch again, the SPM will send its propulsion force in another direction and direction. The consequences of being able to guide the thrust seem obvious: multidirectionality .

Notas- En el caso de un buque con una sola línea central de propulsión el ámbito de giro permitido para reubicar el SPM, es de 360º (Fig. 5). En el supuesto de que el buque monte dos líneas de propulsión (babor y estribor), este ámbito podría verse restringido para cada amura, a la media circunferencia distal de la obra viva.Notes- In the case of a vessel with a single line propulsion center the scope of rotation allowed to relocate the SPM is 360º (Fig. 5). In the event that the ship mounts two propulsion lines (port and starboard), this area could be seen restricted for each amura, to the distal half circumference of the live work.

Evidentemente con dos líneas de propulsión combinando sus acciones, se obtiene una gama de maniobras prácticamente ilimitada.Obviously with two propulsion lines combining their actions, you get a range of maneuvers virtually unlimited.

El sistema de conexión multidireccional del SPM explicado aquí (Fig. 6), es el que se ha aplicado en la construcción de la maqueta de un buque de 15 metros de eslora, a escala 1/10, que se ha realizado para comprobar como trabajan juntas todas las partes de la invención (aparte del prototipo a escala natural, que únicamente ha servido para estudiar las diferentes fuerzas de propulsión que se logran con el SPM, combinando diversas, palas, ángulos de ataque, radios de barrido, etc.).The multidirectional connection system of the SPM explained here (Fig. 6), is the one that has been applied in the construction of the model of a 15 meter long vessel, to 1/10 scale, which has been done to check how they work together all parts of the invention (apart from the scale prototype natural, which has only served to study the different propulsion forces that are achieved with the SPM, combining diverse, blades, angles of attack, radii of sweep, etc.).

Hasta aquí la "Explicación de la Invención", que se ha basado en la forma más sencilla que puede adoptar el SPM, y que engloba todos los detalles y requisitos técnicos que se consideran necesarios para describir la invención.So far the "Explanation of the Invention ", which has been based on the simplest way you can adopt the SPM, and that encompasses all the details and requirements technicians deemed necessary to describe the invention.

Se considera conveniente exponer a continuación y, antes de pasar a las Reivindicaciones unas Explicaciones complementarias de la invención que incluyen Unas consideraciones teóricas.It is considered convenient to set forth below and, before passing on to the Claims, complementary Explanations of the invention that include theoretical considerations .

Hasta ahora se ha asignado, a cada línea de propulsión SPM, un eje oscilante, una lira y una pala. Pero el SPM permite, sin modificar su esencia, variar la cantidad de estos elementos por cada línea de propulsión.So far it has been assigned to each line of SPM propulsion, an oscillating shaft, a lyre and a shovel. But the SPM allows, without modifying its essence, to vary the amount of these elements for each propulsion line.

A tal efecto en el prototipo se han hecho pruebas con dos palas por lira, tomando la precaución de que la suma de las extensiones de las dos palas, sea la misma que la de la pala única (en la Fig. 1 se esboza una segunda pala, más interna) y se prevé hacer pruebas montando más de dos palas por lira. Evidentemente usando dos palas por lira, aparte de lograr una gama de propulsiones más variada, tenemos también duplicados algunos parámetros: dos radios de barrido distintos, dos extensiones de pala que pueden no ser iguales, dos ángulos de ataque que pueden no ser iguales. Esto en cuanto a las palas múltiples.For this purpose in the prototype have been made tests with two blades per lyre, taking the precaution that the sum of the extensions of the two blades, be the same as that of the single blade (in Fig. 1 a second, more internal blade is outlined) and Testing is planned by mounting more than two blades per lyre. Obviously using two blades per lyre, apart from achieving a range of more varied propulsions, we also have duplicates some Parameters: two different scanning radios, two extensions of shovel that may not be equal, two angles of attack that may not be the same This as for the multiple blades.

Al hablar del "Trabajo teórico de la pala" (ver el apartado "Consideraciones teóricas"), se apunta la posibilidad de "suprimir los efectos de la componente rl" (los cuales se traducen en un esfuerzo pulsante tendente a desplazar la popa del buque hacia babor y estribor de forma alternante).When talking about the "Theoretical work of the shovel" (see the section "Theoretical considerations"), the possibility of " suppressing the effects of the rl component " (which result in a pulsating effort tending to move the stern of the ship is pointed out) port and starboard alternately).

En el prototipo se ha logrado esta supresión montando, en cada línea de propulsión, dos liras que trabajan simultáneamente pero en oposición (recorridos encontrados).In the prototype this suppression has been achieved riding, on each propulsion line, two working lyres simultaneously but in opposition (paths found).

Consideraciones teóricasTheoretical considerations

Con objeto de clarificar las explicaciones se toman en consideración algunos aspectos teóricos del SPM.In order to clarify the explanations, they take into consideration some theoretical aspects of PMS.

Trabajo teórico de la pala (Fig. 9)Theoretical work of the blade (Fig. 9)

Durante el funcionamiento del SPM, la superficie de la pala que presiona el agua genera una reacción de esta, en sentido opuesto. Esta fuerza de reacción R (suma de todas las reacciones unitarias), se puede descomponer en dos (r1 y r2).During the operation of the SPM, the surface of the shovel that presses the water generates a reaction of this, in opposite way. This reaction force R (sum of all unit reactions), can be broken down into two (r1 and r2).

La componente "r1" no es aprovechable para nuestro fin. Aprovecharemos como fuerza de propulsión la "r2".The "r1" component is not usable for our end. We will use as a force of propulsion the "R2".

Para cuando los efectos de la "r1" llegaran a ser un inconveniente, es posible lograr su anulación. En el prototipo se logró suprimir estos efectos con un sencillo cambio de diseño (ver: "Explicaciones complementarias de la invención").By the time the effects of the "r1" arrive to be an inconvenience, it is possible to achieve its cancellation. At prototype was able to suppress these effects with a simple change of design (see: "Additional explanations of the invention").

En la cara que no ataca al agua se genera una presión negativa (fuerza de succión). Parte de esta fuerza (r3) se suma a la r2.In the face that does not attack the water a negative pressure (suction force). Part of this force (r3) is Add to R2.

La generación de la fuerza de propulsión, objetivo fundamental de la invención, se puede explicar teóricamente partiendo del hecho conocido de que ``una superficie (pongamos plana), de un cuerpo sólido, al desplazarse en un fluido (en nuestro caso agua) encuentra una resistencia a este desplazamiento, la cual depende a su vez de varios factores, que podemos ajustar a nuestras necesidades (ángulo de ataque con que avanza, velocidad de este desplazamiento, extensión de la superficie, etc.). Esta acción de resistencia del agua es la que genera la reacción de la pala (R de la
Fig. 9).
The generation of the propulsion force, a fundamental objective of the invention, can be explained theoretically based on the known fact that `` a surface (let us be flat), of a solid body, when moving in a fluid (in our case water) finds a resistance to this displacement, which in turn depends on several factors, which we can adjust to our needs (angle of attack with which it advances, speed of this displacement, surface extension, etc.). This action of water resistance is what generates the reaction of the blade (R of the
Fig. 9).

A continuación se definen los parámetros principales a tener en cuenta para el SPM (Fig. 1, 2, 3 y 7).The parameters are defined below. main factors to consider for the SPM (Fig. 1, 2, 3 and 7).

\circ\ circ
AB Ángulo de barrido de la lira.AB Sweep angle of the lira.

\circ\ circ
AA Ángulo de ataque de la pala.AA Angle of attack of the shovel.

\circ\ circ
AS Ángulo de sombra.AS Shadow angle.

\circ\ circ
RB Radio de barrido de la lira.RB Scanning radius of the lira.

\circ\ circ
VB Velocidad de barrido.VB Sweep speed.

\circ\ circ
US Extensión de la superficie de pala.US Surface extension of shovel.

\circ\ circ
AP Ángulo útil de propulsión.AP Useful angle of propulsion.

AB - Este parámetro normalmente será fijo para cada SPM. Su valor dependerá de cada aplicación concreta. En el caso particular de nuestro prototipo, este ángulo es de 92º.AB - This parameter will normally be fixed for each SPM. Its value will depend on each specific application. At particular case of our prototype, this angle is 92º.

AA - Es el ángulo que forma el plano vertical de simetría de la pala, cuando esta se halla apoyada en uno de sus topes, con la tangente geométrica al arco de circunferencia que describe un punto del eje geométrico del eje de la pala.AA - It is the angle that forms the vertical plane of symmetry of the blade, when it is supported by one of its stops, with the geometric tangent to the arc of circumference that describes a point of the geometric axis of the blade axis.

AS - Cada vez que la lira llega al final de medio ciclo e invierte el sentido de giro, la pala por la resistencia misma del agua, automáticamente cambia su posición (reposicionamiento de la pala) buscando el tope opuesto. Al llegar a dicho tope empezará a generar empuje y lo seguirá haciendo mientras recorra el resto del ángulo de propulsión (AP).AS - Every time the lyre reaches the end of half cycle and reverse the direction of rotation, the shovel by the water resistance itself, automatically changes its position (repositioning of the blade) looking for the opposite stop. Upon arriving at said stop will begin to generate thrust and will continue to do so while travel the rest of the propulsion angle (AP).

La porción de ángulo consumida para que la pala logre este reposicionamiento es el ángulo de sombra (AS). No es productivo por lo que conviene minimizarlo al máximo, para lo cual se puede actuar en dos sentidos.The angle portion consumed so that the shovel Achieve this repositioning is the shadow angle (AS). It is not productive so it should be minimized to the maximum, for which You can act in two ways.

1ª- Para una extensión determinada de la superficie de la pala, hacer que esta tenga una relación h/a (Fig. 8) numéricamente lo más elevada posible.1st- For a given extension of the surface of the blade, make it have an h / a ratio (Fig. 8) numerically as high as possible.

2ª- Compensar la pala, situando su eje (eje de pala), lo más cerca posible del centro de su anchura (superficies "p" y "d" muy próximas en extensión, pero siempre "d"> "p").2nd- Compensate the blade, placing its axis (axis of shovel), as close as possible to the center of its width (surfaces "p" and "d" very close in extension, but always "d"> "p").

RB - (Figs. 1, 2, 3 y 7) Es la distancia que separa lo ejes geométricos del eje oscilante y del eje de pala.RB - (Figs. 1, 2, 3 and 7) It is the distance that separates the geometric axes from the oscillating axis and the blade axis.

El prototipo se construyó de manera que este radio se puede variar para probar el rendimiento del SPM en función de este parámetro.The prototype was built so that this Radio can be varied to test SPM performance based on of this parameter.

VB - Indica el número de oscilaciones por minuto del eje oscilante. La fuerza de propulsión del SPM está directamente ligada a esta velocidad.VB - Indicates the number of oscillations per minute of the oscillating axis. The propulsion force of the SPM is directly linked to this speed.

US - Nos indica la extensión superficial de cada una de las dos caras de ataque de la pala, que normalmente será la misma para ambas.US - Indicates the surface extension of each one of the two attack faces of the blade, which will normally be the Same for both.

AP - (AB-AS) Representa la parte del ángulo de barrido (AB), útil para generar propulsión.AP - (AB-AS) Represents the part of the sweep angle (AB), useful for generating propulsion.

Esquema dinámico del spm (Fig. 10)Dynamic scheme of the spm (Fig. 10)

En este esquema se intenta representar de forma simple una oscilación completa (ciclo) del SPM. Por convención ½ ciclo positivo, en el sentido de las agujas del reloj.This scheme attempts to represent simple a complete swing (cycle) of the SPM. By convention ½ positive cycle, clockwise.

Claims (9)

1. Sistema de propulsión multidireccional para buques caracterizado por el uso de:1. Multidirectional propulsion system for ships characterized by the use of: - Un Eje oscilante cuya posición de trabajo es perpendicular a la superficie del agua en reposo.- An oscillating axis whose working position is perpendicular to the surface of the water at rest. - Una Lira: solidaria al eje oscilante, y por tanto lo acompaña en sus oscilaciones, y está constituida por un cuerpo, dos brazos de longitud fija o variable, un eje de pala y dos o mas topes de pala ubicados sobre los brazos o sobre la pala.- A Lyre: solidarity with the oscillating axis, and by both accompanies him in his oscillations, and is constituted by a body, two arms of fixed or variable length, a blade shaft and two or more shovel stops located on the arms or on the shovel. - Una Pala- A Shovel - Una Conexión multidireccional.- A multidirectional connection. 2. Sistema de propulsión multidireccional según reivindicación 1 caracterizado por contener dos o mas liras por cada línea de propulsión.2. Multidirectional propulsion system according to claim 1 characterized in that it contains two or more lyres for each propulsion line. 3. Sistema de propulsión multidireccional según reivindicación 1 y 2 caracterizado por contener dos o mas palas por lira por cada línea de propulsión.3. Multidirectional propulsion system according to claim 1 and 2 characterized by containing two or more blades per lyre for each propulsion line. 4. Sistema de propulsión multidireccional para buques según reivindicaciones 1-3 cuya conexión multidireccional consta de un disco deslizante que no puede girar sobre el eje oscilante, solo puede deslizarse por él, y un disco motriz.4. Multidirectional propulsion system for ships according to claims 1-3 whose connection Multidirectional consists of a sliding disc that cannot rotate on the oscillating axis, it can only slide along it, and a disc motor 5. Sistema de propulsión multidireccional para buques según reivindicación 4 en el que un mecanismo auxiliar mueve un trecho el disco deslizante alejándolo del disco motriz y posteriormente invierte su acción y los vuelve a juntar.5. Multidirectional propulsion system for ships according to claim 4 wherein an auxiliary mechanism moves the sliding disc away from the drive disc and subsequently he reverses his action and brings them together again. 6. Sistema de propulsión multidireccional según reivindicación 5 caracterizado porque el eje oscilante trabaja girando una fracción de vueltas sobre su eje geométrico longitudinal (ida) para regresar a su posición inicial, con la misma fracción de vuelta pero en sentido contrario (venida) (oscilaciones en abanico) de manera que una ida y una venida completas constituyen un ciclo de propulsión (CP).6. Multidirectional propulsion system according to claim 5 characterized in that the oscillating axis works by rotating a fraction of turns on its longitudinal geometric axis (one way) to return to its initial position, with the same fraction of turn but in the opposite direction (coming) (oscillations) fan-shaped) so that a complete round trip comes a propulsion cycle (CP). 7. Sistema de propulsión multidireccional según reivindicación 6 caracterizado porque el eje oscilante tiene un mecanismo cigüeñal y biela.7. Multidirectional propulsion system according to claim 6 characterized in that the oscillating shaft has a crankshaft and connecting rod mechanism. 8. Sistema de propulsión multidireccional según reivindicación 5 caracterizado porque el disco deslizante o el disco motriz contienen un pasador de conexión.8. Multidirectional propulsion system according to claim 5 characterized in that the sliding disc or the driving disc contains a connecting pin. 9. Procedimiento de cambio de dirección y sentido de la fuerza de propulsión en un Sistema de Propulsión Multidireccional según reivindicaciones anteriores que comprende las siguientes etapas:9. Change of address procedure and sense of the propulsion force in a Propulsion System Multidirectional according to previous claims comprising the following stages: i) Un Mecanismo auxiliar separa el disco deslizante y el disco motriz independizando el eje oscilante.i) An auxiliary mechanism separates the disk Sliding and the drive disc independent of the oscillating axis. ii) Rotación parcial del eje oscilante (junto con el disco deslizante y el resto del SPM) sobre si mismo.ii) Partial rotation of the oscillating axis (together with the sliding disk and the rest of the SPM) on itself. Reubicación de los discosRelocation of the disks vi) Mismo mecanismo auxiliar que separó los dos discos, invierte su acción y los vuelve a juntar.vi) Same auxiliary mechanism that separated the two records, reverses its action and brings them together again.
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