FI67813B - ISBRYTARFARTYG - Google Patents

ISBRYTARFARTYG Download PDF

Info

Publication number
FI67813B
FI67813B FI783462A FI783462A FI67813B FI 67813 B FI67813 B FI 67813B FI 783462 A FI783462 A FI 783462A FI 783462 A FI783462 A FI 783462A FI 67813 B FI67813 B FI 67813B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
ice
vessel
screws
screw
ship
Prior art date
Application number
FI783462A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI783462A (en
FI67813C (en
Inventor
Hans Otto Friedrich Jahns
Joe Darr Wheeler
Original Assignee
Exxon Production Research Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US05/861,737 external-priority patent/US4208977A/en
Application filed by Exxon Production Research Co filed Critical Exxon Production Research Co
Publication of FI783462A publication Critical patent/FI783462A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI67813B publication Critical patent/FI67813B/en
Publication of FI67813C publication Critical patent/FI67813C/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/08Ice-breakers or other vessels or floating structures for operation in ice-infested waters; Ice-breakers, or other vessels or floating structures having equipment specially adapted therefor
    • B63B35/12Ice-breakers or other vessels or floating structures for operation in ice-infested waters; Ice-breakers, or other vessels or floating structures having equipment specially adapted therefor having ice-cutters

Description

Ι·Α^·1 KUULUTUSJULKAISU £.Πθ.Λ~2 1J ^ ; UTLÄGGN,NGSSKRIFT O / o I ό C (45) n.. :i (51) Kv.lk//lnt.CI.* B 63 B 35/08, 35/12 SUOMI FINLAND (21) Patenttihakemus - Patentansökning 783^62 (22) Hakemispäivä — Ansökningsdag 13-11-78 (Fl) (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 13-11-78 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig 20.06-79Ι · Α ^ · 1 ADVERTISEMENT £ .Πθ.Λ ~ 2 1J ^; UTLÄGGN, NGSSKRIFT O / o I ό C (45) n ..: i (51) Kv.lk//lnt.CI.* B 63 B 35/08, 35/12 SUOMI FINLAND (21) Patent application - Patentansökning 783 ^ 62 (22) Application date - Ansökningsdag 13-11-78 (Fl) (23) Starting date - Giltighetsdag 13-11-78 (41) Has become public - Blivit offentlig 20.06-79

Patentti- ja rekisterihallitus Nähtäväkslpanon ja kuul.julkaisun pvm. -National Board of Patents and Registration Date of publication and publication. -

Patent- och registerstyrelsen ' ' Ansökan utiagd och utl.skriften publicerad 28.Ο2.85 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begärd prioritet 19-12.77 USA(US) 861737 (71) Exxon Production Research Company, P.O. Box 2189, Houston, Texas 77001, USA(US) (72) Hans Otto Friedrich Jahns, Houston, Texas, Joe Darr Wheeler, Bellaire, Texas, USA(US) (7^) Berggren Oy Ab (51+) Jäänmurtoalus - I sbrytarfartygPatent- and Register-Register '' Ansökan utiagd och utl.skriften publicerad 28.Ο2.85 (32) (33) (31) Privilege claimed — Begärd priority 19-12.77 USA (US) 861737 (71) Exxon Production Research Company, P.O. Box 2189, Houston, Texas 77001, USA (72) Hans Otto Friedrich Jahns, Houston, Texas, Joe Darr Wheeler, Bellaire, Texas, USA (7 ^) Berggren Oy Ab (51+) Icebreaker - I sbrytarfartyg

Esillä oleva keksintö koskee jäänmurtoalusta, joka murtaa jäätä etuosallaan.The present invention relates to an ice-breaking vessel which breaks ice at its front.

Kiinteitä rakenteita varten ehdotettuihin menetelmiin jään murtamiseksi ja poistamiseksi on sisältynyt kartioiden asentaminen rakenteen tukielimille pakottamaan jääpeite taipumaan ja rikkoutumaan, kun se liikkuu kartion kaltevaa pintaa vastaan, jääkerrok-sen sulattaminen rakenteen ympäriltä ja jääkerroksen jauhaminen jääleikkureilla suhteellisen pieniksi palasiksi. Monet näistä ehdotetuista menetelmistä voitaisiin soveltaa käytettäviksi myös uivien alusten yhteydessä, jään jauhamismenetelmän ollessa edistynein ja lupaavin. Kuitenkin ovat energiavaatimukset jään jauhamisessa erittäin suuret ja tämän keinon teknillinen ja taloudellinen järkevyys ei missään tapauksessa ole varma.Proposed methods for breaking and removing ice for fixed structures have included installing cones on the support members of the structure to force the ice cover to bend and break as it moves against the inclined surface of the cone, melting the ice layer around the structure and grinding the ice layer into relatively small pieces. Many of these proposed methods could also be applied to floating vessels, with the most advanced and promising ice grinding method. However, the energy requirements for grinding ice are very high and the technical and economic viability of this method is by no means certain.

Järjestelmiä jään pilkkomiseksi on kuvattu US-patenteissa n:ot 3 768 428 ja 3 888 544. Järjestelmä jään todellista leikkaamista varten on kuvattu US-patentissä n:o 3 921 560.Systems for ice breaking are described in U.S. Patent Nos. 3,768,428 and 3,888,544. A system for actual ice cutting is described in U.S. Patent No. 3,921,560.

2 6781 3 US-patentin n:o 3 921 560 mukainen laite jään leikkaamiseksi sijaitsee laivan keulassa ja leikkaamiselimenä on pyörivä, vaakasuoraan asennettu, kierukkamainen elin.The apparatus for cutting ice according to U.S. Patent No. 3,921,560, 2 6781 3, is located at the bow of the ship and the cutting member is a rotating, horizontally mounted, helical member.

Lisäksi on tunnettua, että tietyn muotoisia ruuvilaitteita voidaan käyttää aikaansaamaan laivalle työntövoima, jolloin ruuvi sijaitsee veden pinnan alapuolella. Tätä on kuvattu US-patentissä n:o 2 806 441 .In addition, it is known that screw devices of a certain shape can be used to provide thrust to a ship, with the screw being located below the surface of the water. This is described in U.S. Patent No. 2,806,441.

Lisäksi esitetään US-patentissa n:o 1 482 511 joukko päättömiä ketjuja, joissa on jäätä raapivia ja murtavia hampaita ja jotka on asennettu laivan keulaan.In addition, U.S. Patent No. 1,482,511 discloses a series of endless chains having ice-scratching and fracturing teeth mounted on the bow of a ship.

Tämä tunnettu laite poikkeaa esillä olevan keksinnön mukaisesta siinä mielessä, että se on asennettu aluksen sisään, mikä tietysti tekee varsinkin jälkeenpäin suoritetun asennuksen hankalaksi. Lisäksi se perustuu jaksottaiseen iskevään liikkeeseen eikä tasaiseen ruuviliikkeeseen.This known device differs from the present invention in that it is installed inside a ship, which of course makes installation, especially afterwards, cumbersome. In addition, it is based on intermittent impact movement and not smooth screw movement.

US-patentissa 3 985 091 on esitetty aluksen sivuille asennetut pyörät, joilla edesautetaan eteenpäin kulkemista ja jotka pitkän keulan ansiosta tarttuvat olennaisesti vielä ehjänä olevaan jään pintaan.U.S. Patent 3,985,091 discloses wheels mounted on the sides of a ship to facilitate forward travel and which, due to the long bow, adhere to a substantially intact surface of ice.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on varustaa alus sellaisilla ruuvivälineillä, jotka edesauttavat aluksen keulan nostamista jään päälle ja siten jään murtamista aluksen painon avulla. Tämän tarkoituksen täyttämiseksi on keksinnölle tunnusomaista, että aluksen etuosaan on asennettu kaksi jäähän tarttuvaa pyöritettävää ruuvia siten, että niiden akselit on kiinnitetty alukseen sekä sijaitsevat välimatkan päässä aluksen rungosta, kunkin ruuvien akselin ulottuessa viistoon ylöspäin ja eteenpäin, ja ruuvien eteenpäin suunnatun osan alapinnan tarttuessa jäähän aluksen keulan vetämiseksi ylös jään päälle, jolloin ruuvien vetovoima ja keulan alaspäin suunnattu voima aiheuttavat yhdessä jään murtumisen.The object of the present invention is to provide the vessel with screw means which help to raise the bow of the vessel onto the ice and thus to break the ice by means of the weight of the vessel. To this end, the invention is characterized in that two ice-engaging rotating screws are mounted on the front of the vessel so that their shafts are fixed to the vessel and spaced from the hull, each axis of the screws extending obliquely upwards and forwards and the lower surface of the screws engaging the ice. to pull the bow up onto the ice, whereby the traction of the bolts and the downward force of the bow together cause the ice to break.

Kun ruuvivälineitä pyöritetään sopivalla nopeudella, nämä vaikuttavat viereiseen jääkerrokseen ja kehittävät siirtovoimia, 3 6781 3 jotka pyrkivät siirtämään aluksen jääkerroksen päälle ja siten tekevät mahdolliseksi sen, että aluksen paino aikaansaa taivu-tusmomentin jäähän, kunnes tämä murtuu taipumasta. Keksinnön mukaiset jäätä murtavat välineet, toiminnassa ollessaan, murtavat jään paljon suuremmiksi lohkareiksi kuin ennestään tunnetut jauhamisprosessit ja sen vuoksi ne kuluttavat paljon vähemmän energiaa kuin ennestään tunnetut laitteet ja saavutetaan tuloksia, joita ei tähän asti ole ollut saavutettavissa.When the screw means are rotated at a suitable speed, these act on the adjacent ice layer and develop transfer forces, 3 6781 3 which tend to move the vessel onto the ice layer and thus allow the vessel weight to provide a bending moment in the ice until it breaks. The ice-breaking devices according to the invention, in operation, break the ice into much larger blocks than the previously known grinding processes and therefore consume much less energy than the previously known devices and achieve results which have not been possible so far.

Haluttaessa voidaan aluksen liikettä jääkerroksen päälle auttaa lisätyöntövälineillä mainittujen veto- tai hinausvälineiden lisäksi. Näinä työntövälineinä voi olla välineet, jotka sijaitsevat laivassa joko sisäisesti tai ulkoisesti tai molemmilla tavoilla.If desired, the movement of the vessel over the ice layer can be assisted by additional pushing means in addition to the said towing or towing means. These propulsion means may be means located on the ship either internally or externally, or both.

Oheisissa piirustuksissa esittää kuvio 1 päältä katsottuna kaaviokuvaa keksinnön mukaisen jään-murtoaluksen keulasta, kuvio 2 esittää kaaviollista sivukuvaa kuvion 1 mukaisen aluksen keulasta, kuvio 3 esittää poikkileikkausta laakeri- ja hammasrataskote-loista, joita käytetään tukemaan ja käyttämään kuvioissa 1 ja 2 esitettyjä ruuveja, kuvio 4 esittää graafisesti aluksen vastusta ja tehoa suhteessa ruuvien pyörintänopeuteen ja kuvio 5 esittää graafisesti ruuvin ja potkurin tehoa suhteessa ruuvien pyörintänopeuteen.In the accompanying drawings, Figure 1 is a schematic top view of the bow of an ice-breaking vessel according to the invention, Figure 2 is a schematic side view of the bow of the vessel of Figure 1, Figure 3 is a cross-sectional view of bearing and gear housings used to support and drive the screws of Figures 1 and 2; 4 shows graphically the resistance and power of the vessel in relation to the speed of rotation of the screws and Fig. 5 shows graphically the power of the screw and propeller in relation to the speed of rotation of the screws.

Esillä olevan keksinnön sovellutus jäänmurtajanmuotoiseen alukseen on kuvattu kuvioissa 1 ja 2. Kuvio 1 esittää päältä katsottuna ja kuvio 2 sivusta katsottuna tavanomaisen jäätämurtavan aluksen 20 tavanomaista keulaa 21, joka on varustettu esillä olevan keksinnön mukaisella laitteistolla.An application of the present invention to an icebreaker is illustrated in Figures 1 and 2. Figure 1 is a top view and Figure 2 is a side view of a conventional bow 21 of a conventional icebreaker 20 equipped with the apparatus of the present invention.

Kuten on esitetty kuviossa 1, on ruuvi 1 sijoitettu keulan molemmille sivuille. Kumpikin ruuvi 1 käsittää kierukkamaisen siiven 2, joka on kiinnitetty karalle 3. Jäätä särkevässä aluksessa käyttöä varten edellytetään, että tarvittavan kokoiset ruuvit voidaan joko valaa tai takoa. Koko ruuvi voidaan muodostaa kerralla taikka ruuvin osat, ehkä kierteennousun pituiset, voidaan 4 6781 3 muodostaa erikseen ja sitten hisata yhteen. Optimaalinen yhdistelmä ruuvin kierteennoususta, kartiokkuudesta, pituudesta ja teränsyvyydestä eri sovellutuksissa riippuu monista tekijöistä, mm. rakenteen koosta, ruuvin pyörintänopeudesta, jään paksuudesta, siitä suhteellisesta nopeudesta, jolla jääkerros ja rakenne liikkuvat toisiaan vastaan ja jään lujuudesta.As shown in Fig. 1, the screw 1 is placed on both sides of the bow. Each screw 1 comprises a helical vane 2 attached to a spindle 3. For use in an ice-breaking vessel, it is required that screws of the required size can be either cast or forged. The whole screw can be formed at once or parts of the screw, perhaps the length of the thread pitch, can be formed 4 6781 3 separately and then welded together. The optimal combination of screw pitch, taper, length and blade depth in different applications depends on many factors, e.g. the size of the structure, the rotational speed of the screw, the thickness of the ice, the relative speed at which the ice layer and the structure move against each other, and the strength of the ice.

Yksinkertaisimmassa aspektissaan esillä olevassa keksinnössä käytettyjä ruuvivälineitä voidaan pitää yksinkertaisena koneena, analogisena väkiruuvin tai syöttöruuvin kanssa ruuvihammastangossa. Tosiasiassa ruuvi on kalteva taso, joka on kiedottu sylinterin päälle. Kalteva taso ottaa yleensä kierukkamaisen muodon, jota sanotaan ruuvipinnaksi.In its simplest aspect, the screw means used in the present invention can be considered as a simple machine, analogous to a barb or feed screw in a screw rack. In fact, the screw is an inclined plane wrapped around the cylinder. The inclined plane usually takes a helical shape, which is called a screw surface.

Yksinkertaista ruuvia voidaan kuvata siten, että siinä on pyöritettävä sydän, joka on varustettu välin päässä toisistaan olevilla kierukkamaisilla siivillä, jotka on asennettu kiinteään asemaan mainitulla sydämellä. Siivet muodostavat kanavia, kierteiden välisiä sileitä välejä.A simple screw can be described as having a rotatable core provided with spaced apart helical blades mounted in a fixed position on said core. The wings form channels, smooth gaps between the threads.

Siipien tai siipien välien kokonaispituus riippuu siipien välien kallistuksesta ja sydämen halkaisijasta. Siipikulmaa sanotaan kierteennousuksi. Tyypillisesti on siipien aksiaalinen pituus alueella 1/10-5 sydämen halkaisijaa. Ruuvin pituuden suhde halkaisijaan (L/D) on 2:1-25:1, edullisesti 2:1-15:1 ja vielä edullisemmin 2:1-10:1.The total length of the wings or between the wings depends on the inclination of the wings and the diameter of the heart. The wing angle is called a helical pitch. Typically, the axial length of the wings is in the range of 1 / 10-5 of the core diameter. The ratio of screw length to diameter (L / D) is 2: 1-25: 1, preferably 2: 1-15: 1 and even more preferably 2: 1-10: 1.

5 6781 35 6781 3

Kierteennousu on määritelty pituudeksi pitkin sydämen pituusakselia siiven yhden täydellisen kierroksen matkalla taikka tämän täyden kierroksen projektiona pitkin kierukan akselia.The pitch of a thread is defined as the length along the longitudinal axis of the core along one complete revolution of the wing or as a projection of this complete revolution along the axis of the helix.

Ruuvia voidaan sanoa oikeakätiseksi tai vasenkätiseksi riippuen kie-rukkamaisten siipien suunnasta verrattuna niiden alkuasentoon.The screw can be said to be right-handed or left-handed depending on the direction of the helical wings compared to their initial position.

Siipiä voidaan myös sanoa ruuvin teriksi. Tässä selityksessä tuntuu termi terä varsin sopivalta.The wings can also be called screw blades. In this explanation, the term blade seems quite appropriate.

Koska ruuvin pyörintäliike aiheuttaa sen, että terät kovertavat uria jäähän, mikä aikaansaa tartunnan ja siirtovoiman, mikä taas tekee mahdolliseksi muuttaa ruuvin pyörintäliikkeen vaakasuoraksi vetovoimaksi, joka nostaa aluksen keulan jääkerroksen yläpuolelle, on tärkeää tarvittaessa varustaa terien reunat jäätä leikkaavilla välineillä. Terien leikkaamia uria nimitetään vetouriksi.Since the rotational movement of the screw causes the blades to groove in the ice, which causes adhesion and displacement, which in turn makes it possible to convert the rotational movement of the screw into a horizontal traction that raises the bow above the ice layer, it is important to provide ice cutting edges. The grooves cut by the blades are called traction grooves.

Käyttöyksiköt 30, jotka on asennettu alukseen 20, synnyttävät tarpeellisen tehon ruuvien pyörittämiseksi. Käyttöyksiköt voivat saada käyttövoimansa aluksen pääkuljetusjärjestelmästä taikka olla riippumattomia moottoreita, joita käytetään vain ruuvien pyörittämiseen. Käyttöyksiköt on kuvattu kaaviollisesti kuviossa 1, koska ne voivat olla mitä tahansa kone- tai voimanlähdetyyppiä, mukaanluettuna polttomoottorit, hydrauliset moottorit, sähkömoottorit taikka höyrykoneet.The drive units 30 mounted on the vessel 20 generate the necessary power to rotate the screws. The drive units may be powered by the ship's main transport system or may be independent motors used only to propel the screws. The drive units are schematically illustrated in Figure 1, as they can be of any type of machine or power source, including internal combustion engines, hydraulic motors, electric motors, or steam engines.

Kuvatussa erityisen edullisessa suoritusmuodossa teho ruuvin pyörittämiseen siirretään käyttöyksiköstä 30 ruuviin 1 käyttönivelistön kautta, johon kuuluu käyttöakseli 31 ja sarja kartiohammaspyöriä. Käyttönivelistön ja laakerikoteloiden 23 ja 23a yksityiskohtia on kuvattu kuviossa 3. Käyttöakseli 31 ulottuu käyttöyksiköstä 30, joka on aluksessa, läpi suojakoteloputken 32 hammaspyöräkoteloon 34. Käyttöakseli 31 on pyörivästi laakeroitu laakeriin 33 hammasratas-kotelon seinässä. Hammaspyöräkotelon 34 sisällä on kartiohammaspyörä 35 kiinnitetty käyttöakseliin 31. Kartiohammaspyörä 35 on hammastaneena toiseen kartiohammaspyörään 36, joka on kiinnitetty ruuvin karan 3 päähän.In the particularly preferred embodiment described, the power for rotating the screw is transferred from the drive unit 30 to the screw 1 via a drive articulation comprising a drive shaft 31 and a series of bevel gears. Details of the drive articulation and bearing housings 23 and 23a are illustrated in Figure 3. The drive shaft 31 extends from the drive unit 30 on board through the protective housing tube 32 to the gear housing 34. The drive shaft 31 is rotatably mounted on a bearing 33 in the gear housing wall. Inside the gear housing 34, a bevel gear 35 is attached to the drive shaft 31. The bevel gear 35 is toothed on a second bevel gear 36 fixed to the end of the screw spindle 3.

Kara 3 on pyöritettävästä laakeroitu kahteen laakerikoteloon 23 ja 23a, jotka on jäykästi kiinnitetty alukseen 20 tukivarsilla 22 ja 22a. Kummankin laakerikotelon 23 ja 23a sisällä ruuvikara 3 kapenee 6 6781 3 pienempihalkaisijäisiin laakereihin 25 ja 25a. Useita laakeri-kehiä 26 ja 26a on muodostettu kumpaankin laakeriin 25 ja 25a. Laakeripesät 26 ja 26a on sijoitettu ja koneistettu sopimaan kiilojen 24 ja 24a laakerikehiin 27 ja 27a. Laakerit (ei viitenumeroa) sijaitsevat tietysti mainituissa laakerikehissä mahdollistaakseen ruuvikaran 3 vapaan pyörinnän.The mandrel 3 is rotatably mounted in two bearing housings 23 and 23a which are rigidly attached to the vessel 20 by support arms 22 and 22a. Inside each bearing housing 23 and 23a, the screw mandrel 3 tapers to 6 6781 3 smaller diameter bearings 25 and 25a. A plurality of bearing rings 26 and 26a are formed in each bearing 25 and 25a. The bearing housings 26 and 26a are positioned and machined to fit the bearing frames 27 and 27a of the wedges 24 and 24a. The bearings (no reference number) are, of course, located in said bearing rings to allow free rotation of the screw spindle 3.

On edullista, että ruuvit on siten suunnattu, että asianomaiset kosketuslinjät ovat ylöspäin kaltevat kohti ruuvien etupäitä kulmassa, joka on suurempi kuin 0° mutta pienempi kuin 45° vaakatasosta, kun laiva on levossa vedessä. Ruuvien tulee sijaita keulassa 21 siten, että kun alus 20 ja jääkerros 10 liikkuvat toisiaan vastaan, jääkerros koskettaa ruuvien alasivuja. Täsmällisemmin sanottuna jääkerroksen tulee koskettaa ainakin yhtä tai useampaa pistettä pitkin ruuvisiipien reunaa, joka on kosketus-linjalla .It is preferred that the screws be oriented so that the respective lines of contact are inclined upwards towards the front ends of the screws at an angle greater than 0 ° but less than 45 ° from the horizontal when the ship is at rest in the water. The screws should be located on the bow 21 so that when the vessel 20 and the ice layer 10 move against each other, the ice layer contacts the undersides of the screws. More specifically, the ice layer should contact at least one or more points along the edge of the screw blades on the line of contact.

Ruuvien 1 tulee edullisesti sijaita riittävän etäällä aluksesta 20, niin että jääkappaleet eivät pyri kiilautumaan ruuvien ja aluksen väliin ruuvien pyörinnän pysäyttämiseksi tai estämiseksi. Riippuen aluksen keulan muodosta on mahdollista, että ruuvien pituusakselit muodostavat kulman kohti aluksen keulaa (ks. kuvio 1). Jos ne ovat tällaisessa kulmassa, niin pystytasojen, jossa ruuvien akselit sijaitsevat, tulee leikata se pystytaso, joka sisältää aluksen pituusakselin, kulmissa, jotka ovat enintään 45°. Luonnollisesti on täysin hyväksyttävää, että nämä tasot ovat olennaisesti yhdensuuntaiset.The screws 1 should preferably be located far enough away from the vessel 20 so that the ice pieces do not tend to wedge between the screws and the vessel in order to stop or prevent the rotation of the screws. Depending on the shape of the bow of the vessel, it is possible that the longitudinal axes of the screws form an angle towards the bow of the vessel (see Figure 1). If they are at such an angle, the vertical planes in which the axes of the screws are located shall intersect the vertical plane containing the longitudinal axis of the vessel at angles not exceeding 45 °. Of course, it is perfectly acceptable that these levels are substantially parallel.

Kun alus ja jääkerros liikkuvat toisiaan vastaan, ruuveja pyöritetään vaikuttamaan jääkerrokseen, niin että muodostuu vetovoima, joka pyrkii vetämään aluksen 1 jäätä murtavan keulan eteenpäin ja ylöspäin jääkerrokselle 10. Tämä tietysti aiheuttaa ruuveihin suuria voimia, joilla on sekä pystysuorat että vaakasuorat komponentit. Ruuvien tukivarsien 22 ja 22a tulee olla riittävän tukevia kestämään nämä voimat ja siirtämään ne alukseen 20. Myös laakeri-koteloiden laakereiden tulee olla suunniteltuja toimimaan odotettavissa olevien säteittäisten ja aksiaalisten voimien avulla.As the vessel and the ice layer move against each other, the screws are rotated to act on the ice layer to create a traction that tends to pull the ice-breaking bow of the vessel 1 forward and up to the ice layer 10. This, of course, exerts high forces on the screws with both vertical and horizontal components. The bolt support arms 22 and 22a should be strong enough to withstand these forces and transmit them to the vessel 20. The bearings in the bearing housings should also be designed to operate with the expected radial and axial forces.

Kun aluksen keulaa nostetaan, ainakin osa aluksen painosta taivuttaa jääkerrosta alaspäin sen murtamiseksi taivutuksella. Pyörivät ruuvit 6781 3 pyrkivät selvittämään murretun jään pois aluksen kulkutieltä. Jos aluksen leveys kasvaa keulasta perään, kasvaa myös murretun jään määrä keulasta perään, koska jatkuvasti leveämpi tie murretaan jää-kerroksen lävitse keulasta peräänpäin. Murretun jään tehokkaammin poistamiseksi aluksen kulkutieltä, voivat ruuvit olla kartiokkaat siten, että siipisyvyys kasvaa edestä taaksepäin, kuten on esitetty kuvioissa 1 ja 2. Ruuvit voivat myös olla kartiokkaat siten, että ruuvikarojen tai sydämien halkaisijat kasvavat edestä taaksepäin.When the bow of the vessel is raised, at least a portion of the weight of the vessel bends the ice layer downward to break it by bending. The rotating screws 6781 3 try to clear the broken ice out of the ship's passageway. If the width of the vessel increases from bow to stern, the amount of crushed ice also increases from bow to stern, because a continuously wider road is broken through the ice layer from bow to stern. To more effectively remove broken ice from the vessel's passageway, the screws may be tapered so that the wing depth increases from front to back, as shown in Figures 1 and 2. The screws may also be tapered so that the diameters of the screw spindles or cores increase from front to back.

Kun alus etenee jääkerroksen lävitse, tulee jääkerros kosketukseen ainakin joidenkin pisteiden kanssa pitkin ruuvisiipien ulkoreunoja, jotka sijaitsevat kosketuslinjalla. Luonnollisesti kun ruuvi pyörii, eri pisteet kierteen reunalla sijaitsevat kosketuslinjalla ja tekevät tarttuvan kosketuksen jääkerrokseen eri ajankohtina. Vaikka eri pisteet pitkin ruuvikierteen syrjää tekevät kosketuksen jääkerrokseen eri ajankohtina, säilyvät kosketuspisteet ruuvikierteen ja jääkerroksen välillä jatkuvina. Kun ruuveja pyöritetään vetämään alusta eteenpäin jääkerroksen päälle ja lävitse, kosketuspisteet, joita osoittavat kourut jääkerroksessa, liikkuvat pitkin kosketuslinjaa taaksepäin, so. keulasta kohti perää aluksesta katsottuna.As the vessel advances through the ice layer, the ice layer comes into contact with at least some of the points along the outer edges of the screw vanes located on the line of contact. Naturally, as the screw rotates, different points on the edge of the thread are located on the line of contact and make an adhesive contact with the ice layer at different times. Although different points along the edge of the screw thread make contact with the ice layer at different times, the contact points between the screw thread and the ice layer remain continuous. When the screws are rotated to pull the vessel forward onto and through the ice layer, the points of contact indicated by the troughs in the ice layer move backwards along the line of contact, i. towards the bow when viewed from the stern of the vessel.

Mitä jääkerrokseen tulee, kosketuspisteiden siirtyminen suuntaan, joka on samansuuntainen aluksen liikesuunnan kanssa, voi olla taaksepäin, so. kohti aluksen perää taikka ne voivat siirtyä eteenpäin taikka olla kokonaan siirtymättä aluksen kulkusuunnan suuntaan. On huomattava, että kosketuspisteet voivat siirtyä suuntaan, joka ei täsmälleen ole aluksen kulkusuunnan suuntainen johtuen ruuvien suuntauksesta aluksessa, mutta tästä huolimatta niillä on nopeuskompo-nentti, joka on samansuuntainen aluksen kulkusuunnan kanssa. Olettaen, että ruuveja pyöritetään liikuttamaan alusta eteenpäin läpi jääkerroksen, on kosketuspisteiden liikkeellä suhteessa jääkerrokseen aluksen kulkusuunnan kanssa samaan suuntaan tietty merkitys.As for the ice layer, the displacement of the points of contact in a direction parallel to the direction of movement of the ship may be backwards, i. towards the stern of the vessel or they may move forward or not move completely in the direction of the vessel. It should be noted that the points of contact may move in a direction not exactly parallel to the direction of travel of the vessel due to the orientation of the screws on the vessel, but nevertheless have a velocity component parallel to the direction of movement of the vessel. Assuming that the screws are rotated to move the vessel forward through the ice layer, the movement of the contact points relative to the ice layer in the same direction as the ship's course of travel has some meaning.

Jos kosketuspisteet liikkuvat eteenpäin, so. samaan suuntaan kuin alus liikkuu läpi jääkerroksen, ruuvit tosiasiassa aiheuttavat vastusta aluksen liikkeelle. Aluksen toinen kuljetusjärjestelmä pakottaa alusta liikkumaan niin nopeasti läpi jään, että ruuvit kaapivat jäätä aluksen liikettä vastustavaan suuntaan. Tämä tunnetaan negatiivisena luistona ja sitä olisi vältettävä, koska ruuvit tosiasiassa ovat esteenä aluksen liikkeelle jääkerroksen lävitse.If the touch points move forward, i.e. in the same direction as the vessel moves through the ice layer, the screws actually cause resistance to the vessel’s movement. The ship's second conveying system forces the ship to move through the ice so fast that the screws scrape the ice in the opposite direction to the ship's movement. This is known as negative slippage and should be avoided because the screws are actually an obstacle to the movement of the vessel through the ice layer.

6781 36781 3

Jos kosketuspisteet eivät liiku aluksen liikesuunnan suuntaan, mikä tunnetaan nolialuistona, ruuvit voivat edistää tai olla edistämättä aluksen liikettä eteenpäin. On mahdollista, että ruuveja voidaan pyörittää nollaluisto-olosuhteissa juuri riittävällä vääntömo-mentilla pysymään tasoissa aluksen liikkeen kanssa mutta ei aiheuttamaan tätä liikettä. Mutta jos yli tämän määrän suuruinen vääntö aikaansaadaan ruuveihin, nämä silloin edistävät aluksen liikettä eteenpäin .If the points of contact do not move in the direction of the vessel's direction of movement, known as zero slip, the screws may or may not promote the vessel's forward movement. It is possible that the screws can be rotated under zero skating conditions with just enough torque to stay level with the movement of the vessel but not to cause this movement. But if a torque of more than this amount is produced on the screws, these then promote the forward movement of the vessel.

On edullista, että ruuvivälineet ja välineet ruuvien pyörittämiseksi tietyssä aluksessa sovitetaan sillä tavoin, että ruuveja voidaan pyörittää siirtämään kosketuspisteitä jäähän suhteessa jääkerrokseen suuntaan, joka on samansuuntainen aluksen tarkoitetun kulkusuunnan kanssa, mutta tähän kulkusuuntaan nähden vastakkaiseen suuntaan (so. positiivisella luistolla) nopeudella, joka on aina kaksinkertainen aluksen suunniteltuun maksiminopeuteen verrattuna. Suunniteltu maksiminopeus määritellään aluksen maksiminopeutena suhteessa jääkerrokseen aluksen liikkuessa jääkerroksen peittämässä vedessä, kun on tarkoitettu, että ruuvit auttavat aluksen liikettä. On toivottavaa, että luistonopeus on pienempi tai yhtä suuri (mutta vastakkaissuuntainen) kuin aluksen nopeus suhteessa jäähän.It is preferred that the screw means and means for rotating the screws in a particular vessel be arranged so that the screws can be rotated to move the points of contact with the ice relative to the ice layer in a direction parallel to the intended direction of the vessel but in the opposite direction (i.e. positive slip). always twice the design maximum speed of the vessel. The design maximum speed is defined as the maximum speed of the vessel in relation to the ice layer as the vessel moves in the water covered by the ice layer, when the screws are intended to assist the movement of the vessel. It is desirable that the slip speed be less than or equal to (but in the opposite direction) than the speed of the vessel relative to the ice.

Suurempi määrä luistoa (luiskahdusta, liukumista) on hyväksyttävä rajoitettuina ajanjaksoina tietyissä olosuhteissa, kuten lähdettäessä olennaisesti paikaltaan paksussa jäässä. Esillä olevaa keksintöä voidaan käyttää auttamaan jäänmurtajan muotoista alusta joko liikkumaan läpi jäänpeittämän veden taikka säilyttämään kiinteä asema vedessä. Lisäksi esillä olevaa keksintöä voidaan käyttää sekä itsekul-kevissa aluksisa että ei-itsekulkevissa aluksissa kuten proomuissa. Tietyissä olosuhteissa voidaan tarvita joitakin keinoja aluksen työntämiseksi jääkerrosta vastaan jotta estettäisiin sitä liukumasta taaksepäin. Tämä voima voidaan saada aikaan useilla keinoilla, mukaanluettuna itse ruuvit, tavanomainen ankkurointijärjestelmä, aluksen pääkuljetusjärjestelmä taikka yksi tai useampia tycntövälinei-tä, kuten hinaajat.A greater amount of slip (slip, slip) must be accepted for limited periods of time under certain conditions, such as when leaving essentially thick ice. The present invention can be used to help an icebreaker-shaped vessel either move through ice-covered water or maintain a fixed position in water. In addition, the present invention can be used in both self-propelled vessels and non-self-propelled vessels such as barges. Under certain circumstances, some means may be required to push the vessel against the ice layer to prevent it from sliding backwards. This force can be provided by a number of means, including the screws themselves, a conventional anchoring system, a ship's main conveying system, or one or more pushing means, such as tugs.

On erityisen edullista, että ruuvit ovat vastakkaiskätisiä, so. toinen oikeakätinen ja toinen vasenkätinen 6781 3 (ks. kuvio 1). Tämä tekee välttämättömäksi pyörittää ruuveja vastakkaisiin suuntiin, jotta molemmat ruuvit vaikuttaisivat samanaikaisesti jääkerrokseen vetämällä aluksen keulaa jää-kerroksen päälle. Jos vastakkaiskätisiä ruuveja pyöritettäisiin samaan suuntaan, laiva pyrkisi kääntymään ja ottamaan uuden suunnan.It is particularly preferred that the screws are opposite-handed, i. one right-handed and the other left-handed 6781 3 (see Figure 1). This makes it necessary to rotate the screws in opposite directions so that both screws act simultaneously on the ice layer by pulling the bow of the vessel over the ice layer. If the screws with opposite hands were rotated in the same direction, the ship would tend to turn and take a new direction.

Joissakin tapauksissa voi myös olla toivottavaa, että ruuvi-välineet ja näiden tukivälineet, so. tukivarret suunnitellaan sillä tavoin, että ruuvit voidaan kallistaa ylös vedestä taikka jopa irrottaa aluksesta, kun alus liikkuu jäättömässä vedessä. Muussa tapauksessa ruuvit voivat estää aluksen aiheuttamaa veden virtausta ja siten aikaansaada lisävastusvoiman alukselle. Asianlaita voi olla sama, kun veden päällä on vain ohut tai rikkonainen jääpeite. Vaihtoehtoisesti ruuvivälineet voivat olla suunnitellut auttamaan aluksen kuljetusta.In some cases, it may also be desirable for the screw means and their support means, i. the support arms are designed in such a way that the screws can be tilted up from the water or even removed from the vessel when the vessel is moving in ice-free water. Otherwise, the screws may block the flow of water caused by the vessel and thus provide additional resistance to the vessel. The situation can be the same when there is only a thin or broken ice cover on the water. Alternatively, the screw means may be designed to assist in the transport of the vessel.

Ajoittain voi olla toivottavaa parantaa ruuvikierukoiden purentaa eli tartuntaa ja siten niiden vetovaikutusta. Ruuviveto voi olla erityisen tärkeä, kun aluksen on tultava toimeen paksujen jäämuodostumien kuten ahtojäiden seassa. Ruuvivetoa voidaan lisätä varustamalla kierteen harja lisävälineillä urien leikkaamiseksi jäähän. Leikkausvälineet, kuten leikkaushampaat, leik-kaavat jäätä suuremmalla kyvyllä kuin tavallinen kierteen reuna synnyttääkseen vetouran, jossa ruuvikierre voi kulkea siten lisäten mainittujen ruuvivälineiden vetovoimaa.From time to time, it may be desirable to improve the bite of the screw coils, i.e. the adhesion and thus their traction. Screwdriving can be especially important when a ship has to cope with thick ice formations such as stagnant ice. Screw drive can be increased by equipping the thread brush with additional means to cut the grooves in the ice. Cutting means, such as cutting teeth, cut the ice with a greater capacity than a normal threaded edge to create a traction groove in which a screw thread can pass, thus increasing the traction of said screw means.

EsimerkkiExample

Suoritettiin testiohjelmamalli tarkoituksella määrätä sen rakenteen edullisuus, jossa käytetään ruuviparia asennettuna jäänmurtajamuotoisen aluksen keulaan. Näissä testeissä käytettiin Wind Class-jäänmurtajän mallia mittakaavassa 1/36. Mallin pinta valmistettiin eri- 10 6781 3 tyisesti tarkoituksella saada sama kitkakerroin kuin täysikokoisen laivan rungolla on jään kanssa. Pinta hiekkapuhallettiin tuottamaan maHin ja jään välille kitkakerroin 0,25. Malli kuormitettiin sen pituudelle jaetuilla painoilla tarkoituksella saada jäänmurtajalle tyypillinen gyraatiosäde. Kaksi kartiokasta ruuvia, joiden kierukka-kulmat olivat 30°, asennettiin yksi molemmille puolille keulaa olennaisesti siten kuin on esitetty kuvioissa 1 ja 2.A test program model was performed in order to determine the advantage of the structure using a pair of screws mounted on the bow of an icebreaker-shaped vessel. A 1/36 scale Wind Class icebreaker model was used in these tests. The surface of the model was made especially with the aim of obtaining the same coefficient of friction as the hull of a full-size ship has with ice. The surface was sandblasted to produce a coefficient of friction of 0.25 between maHin and ice. The model was loaded with weights divided over its length in order to obtain a gyration radius typical of an icebreaker. Two tapered screws with helix angles of 30 ° were mounted one on each side of the bow substantially as shown in Figures 1 and 2.

550 W tasavirtamoottori valittiin käyttämään ruuveja. Moottorin pyö-rintänopeutta muutettiin tasavirtamoottorin nopeussäätimellä. Asennettiin hammaspyöräkotelo, jossa oli kaksi ulostuloakselia, joista kumpikin oli kytketty yhteen ruuviin taipuisalla akselilla. Ruuvien pyörintänopeus mitattiin laskemalla pulssit, joita synnytti magneettinen koestin, joka oli kiinnitetty levyyn, jota käytettiin kiila-hihnalla moottorin akselilta. Vääntömomenttimittaria käytettiin joidenkin kokeiden aikana yhden ruuvin vääntömomentin mittaamiseksi. Voimalohko, joka oli asennettu malliin, mittasi mallin vastuksen jääkerrokseen, kun mallia hinattiin sitä vastaan. Kunkin kokeen aikana mallia hinattiin jääkerroksessa ja mitattiin sen nopeus jääker-rokseen nähden.A 550 W DC motor was chosen to use the screws. The speed of the motor was changed with the speed controller of the DC motor. A gear housing with two output shafts was installed, each connected to one screw by a flexible shaft. The rotational speed of the screws was measured by counting the pulses generated by a magnetic probe attached to a plate driven by a wedge belt from the motor shaft. A torque meter was used during some experiments to measure the torque of a single screw. The power unit mounted on the model measured the resistance of the model to the ice layer when the model was towed against it. During each experiment, the model was towed in an ice layer and its velocity relative to the ice layer was measured.

Saadut mallikokeiden tulokset korjattiin mittakaavatekijällä tarkoituksella ennustaa täyskokoisen Wind Class jäänmurtajan jäänmurto-kyky, kun tämä on varustettu keulaan asennetulla ruuviparilla. Kuviot 4 ja 5 kuvaavat joitakin ennustettuja kykyjä täyskokoisessa jäänmurtajassa.The results of the model tests obtained were corrected by a scale factor in order to predict the ice-breaking capacity of a full-size Wind Class icebreaker when this is equipped with a pair of bolts mounted on the bow. Figures 4 and 5 illustrate some of the predicted capabilities in a full-size icebreaker.

Kuvio 4 esittää graafisesti ruuviparilla varustetun jäänmurtajan liikevastusta jään lävitse ja tarvittavaa tehoa pyörittämään ruuveja funktiona ruuvien pyörintänopeudesta. Tätä graafista esitystä varten pienennettyä mallia vedettiin läpi jääkerroksen, jonka täys-kokoinen ekvivalenttipaksuus oli 168 cm täyskokoista nopeutta 2,3 solmua vastaavalla ekvivalenttisella nopeudella. Vastus laivan liikettä vastaan läpi jään pieneni ruuvinopeuden kasvaessa, kuten nähdään käyrästä "vastus ruuvien kera". Ruuvien pyörittämiseen tarpeellinen teho kasvoi pyörintänopeuden kasvaessa. Tätä suhdetta kuvaa käyrä "teho". Vertailun vuoksi on liikevastus täyskokoisel]a Wind Class jäänmurtajalla ilman ruuveja läpi 168 cm:n paksuisen jääkerroksen nopeudella 2,3 solmua esitetty vaakasuoralla katkoviivalla "vastus ilman ruuveja".Figure 4 shows graphically the resistance of an icebreaker with a pair of screws through the ice and the power required to rotate the screws as a function of the rotational speed of the screws. For this graph, the reduced model was drawn through a layer of ice with a full-size equivalent thickness of 168 cm at a full-speed equivalent speed of 2.3 knots. The resistance to the movement of the ship through the ice decreased as the screw speed increased, as can be seen from the curve "resistance with screws". The power required to rotate the screws increased as the rotational speed increased. This relationship is illustrated by the "power" curve. For comparison, the motion resistance of a full-size Wind Class icebreaker without screws through a 168 cm thick layer of ice at a speed of 2.3 knots is shown by a horizontal dashed line "resistance without screws".

67813 "Vastus ruuvien kera" ja "teho" käyrät perustuvat koetuloksiin todellisen mallin vastuksesta ja ruuvivääntömomentista muunnettuna mittakaavatekijällä täyteen kokoon. "Vastus ilman ruuveja" käyrä on estimaatti, joka on laskettu Vancen ennustuskaavasta. Vancen ennus-tuskaava osoitti läheisen yhtäpitävyyden mallitestien tulosten kanssa (G.P. Vance, 1975, A scaling system for vessels modeled in ice: artikkeli, joka on esitetty julkaisussa Ice Tech 75, Soc. Naval Architects and Marine Engineers, s. H^-l—H^-34).67813 The "Resistance with Screws" and "Power" curves are based on test results of the actual model resistance and screw torque converted to full size by a scale factor. The "Resistance without screws" curve is an estimate calculated from Vance's prediction formula. Vance's prediction formula showed close agreement with the results of model tests (GP Vance, 1975, A scaling system for ships modeled in ice: article presented in Ice Tech 75, Soc. Naval Architects and Marine Engineers, pp. H ^ -1— H ^ -34).

Kuvion 4 graafinen esitys osoittaa, tietyille olosuhteille, että esillä olevan keksinnön mukaisilla ruuveilla saadaan aikaan merkittävä pienennys aluksen liikevastuksessa läpi jään peittämän veden. Tosiasiassa ruuvit voivat pienentää aluksen ja jään välisen liike-vastuksen nollaan, jos niitä pyöritetään nopeudella, joka on hieman suurempi kuin 110 kierrosta minuutissa.The graphical representation of Figure 4 shows, under certain conditions, that the screws of the present invention provide a significant reduction in the ship's resistance to movement through ice-covered water. In fact, screws can reduce the resistance to movement between a ship and ice to zero if they are rotated at a speed slightly greater than 110 rpm.

Tämä tarkoittaa, että ruuvit yksinään, toimiessaan tällä nopeudella, kuljettavat alusta 168 cm:n paksuisen jääkerroksen lävitse nopeudella 2,3 solmua. On myös huomattava, että tarvittaisiin likimain 24 000 kW:n teho pyörittämään ruuveja nopeudella hieman yli 110 kierrosta minuutissa.This means that the screws alone, operating at this speed, carry the vessel through a 168 cm thick layer of ice at a speed of 2.3 knots. It should also be noted that approximately 24,000 kW of power would be required to rotate the screws at a speed of just over 110 rpm.

Koska ruuvien pyörittämiseen tarvittava teho nousee nopeammin kuin aluksen liikkeen vastus jään lävitse pienenee ruuvin nousevan nopeuden mukana, on ilmeistä, että ruuvit ovat tehokkaampia kuvatun alueen pienemmillä pyörintänopeuksilla.Since the power required to rotate the screws increases faster than the resistance of the vessel's movement through the ice decreases with increasing speed of the screw, it is obvious that the screws are more efficient at lower rotational speeds in the described area.

Sen vuoksi voi olla edullista edullisessa suoritusmuodossa käyttää ruuveja alhaisella pyörintänopeudella ja täydentää loppu aluksen liikkumiseen jään lävitse tarvittava työntö tavanomaisesta liikevoiman lähteestä, kuten esim. potkurijärjestelmästä. Arvioitu koko-naisteho, joka tarvitaan yhteensä ruuveille ja potkureille, on ruuvi-nopeuden funktiona kuvattu kuviossa 5.Therefore, in a preferred embodiment, it may be advantageous to use screws at low rotational speed and to supplement the rest of the thrust required to move the vessel through the ice from a conventional source of propulsion, such as a propeller system. The estimated total female power required for the total number of bolts and propellers is plotted as a function of screw speed in Figure 5.

Kuten kuvio 4 myös kuvion 5 graafinen esitys kuvaa Wind Class jäänmurtajaa, joka liikkuu 168 cm:n paksuisen jään lävitse nopeudella 2,3 solmua. Käyrä, joka on merkitty "ruuviteho" osoittaa tehoa, joka tarvitaan ruuvien pyörittämiseen vastaavalla ruuvinopeudella. Lisätyöntö, joka tarvitaan liikuttamaan alusta 168 cm:n paksuisen jääkerroksen lävitse nopeudella 2,3 solmua saadaan laivapotkurijär- 6781 3 jestelmästä. Teho, joka tarvitaan kehittämään vaadittu työntö laiva-potkuri järjestelmästä, on esitetty käyrällä "laivapotkuriteho". Ruu-vitehon ja laivapotkuritehon summa on kokonaisteho, joka tarvitaan liikuttamaan alusta 163 cm:n paksuisen jään lävitse nopeudella 2,3 solmua ja tätä tehoa on kuvattu käyrällä "kokonaisteho".Like Figure 4, the graphical representation of Figure 5 illustrates a Wind Class icebreaker moving through 168 cm thick ice at a speed of 2.3 knots. The curve labeled "screw power" indicates the power required to rotate the screws at the corresponding screw speed. The additional thrust required to move the vessel through a 168 cm thick layer of ice at a speed of 2.3 knots is obtained from the marine propeller system. The power required to develop the required thrust from the ship-propeller system is shown by the "ship-propeller power" curve. The sum of the rust power and the propeller power is the total power required to move the vessel through 163 cm of ice at a speed of 2.3 knots and this power is described by the "total power" curve.

Yhdistetyn ruuvien ja laivapotkureiden järjestelmän minimiteho, joka tarvitaan liikuttamaan alusta 168 cm paksuisen jään lävitse nopeudella 2,3 solmua on likimain 18 000 kW:n ruuvinopeusalueella likimain 45-60 kierrosta minuutissa. Tätä on verrattava 24 000 kW:n, joka tarvittiin liikuttamaan alusta 168 cm:n paksuisen jään lävitse nopeudella 2,3 solmua yksinomaan ruuveilla ja 37 000 kW:n, joka tarvittiin kuljettamaan alusta 168 cm:n paksuisen jään lävitse nopeudella 2,3 solmua yksinomaan laivapotkurijärjestelmällä.The minimum power of the combined propeller and propeller system required to move the vessel through 168 cm of ice at a speed of 2.3 knots is approximately 18 to 60 rpm in the 18,000 kW screw speed range. This compares with the 24,000 kW needed to move the vessel through 168 cm of ice at a speed of 2.3 knots solely with screws and the 37,000 kW needed to move the vessel through 168 cm of ice with a speed of 2.3 knots. exclusively with a marine propeller system.

Tässä annetut koetulokset ovat vain kuvaavia esillä olevan keksinnön suorituskyvylle ja eduille. On olemassa suuri joukko muuttujia, jotka alan ammattimiehelle ovat ilmeisiä, jotka tietyissä olosuhteissa saattavat muuttaa keksinnön täsmällistä suorituskykyä kysymyksessä olevissa olosuhteissa. Näihin muuttujiin sisältyvät ruuvin kierteen-nousu, ruuvin kierteensyvyys, ruuvin kartiokkuus, ruuvin kosketus-linjan kaltevuus, aluksen painonjakaantuma, kitkakerroin aluksen ja jään välillä, jään lujuus ym.The experimental results provided herein are merely illustrative of the performance and advantages of the present invention. There are a large number of variables that will be apparent to those skilled in the art that, under certain circumstances, may alter the precise performance of the invention under the circumstances in question. These variables include screw pitch, screw thread depth, screw taper, screw contact line slope, ship weight distribution, coefficient of friction between ship and ice, ice strength, and so on.

On ilmeistä, että esillä oleva keksintö merkittävästi vähentää koko-naistehoa, joka tarvitaan liikuttamaan jäänmurtaja-alusta, jossa on jäätämurtava keula, joka on sovitettu aiheuttamaan alaspäin suunnattu voima jäähän, läpi jäänpeittämän veden ja auttaa sellaista rakennetta, joka sijaitsee jäänpeittämässä vedessä, vastustamaan siihen vaikuttavia, liikkuvan jääkerroksen aiheuttamia vaakasuoria voimia sekä auttaa pystysuoria tukielimiä myös vastustamaan liikkuvia jääkerrok-sia.It will be appreciated that the present invention significantly reduces the overall power required to move an icebreaker vessel with an icebreaking bow adapted to cause a downward force on the ice through the ice-covered water and to help a structure located in the ice-covered water resist , the horizontal forces caused by the moving ice layer and also helps the vertical support members to resist the moving ice layers.

Keksinnön tärkeänä lisäetuna on, että sillä saadaan aikaan keinot liikkumiseen ja stabiliteettiin jään peittämässä vedessä, joita keinoja ei aikaisemmin ole ollut käytettivässä ennestään tunnetuista laitteista riippumatta tehovaatimuksista.An important additional advantage of the invention is that it provides means for movement and stability in ice-covered water, which means have not previously been available for previously known devices, regardless of power requirements.

Claims (10)

1. Isbrytarfartyg, vilket bryter isen med förskeppet, k ä n -netecknat av att i dess förskepp monterats tvenne med isen ingripande roterbara skruvar (1) sälunda, att dessas axlar är fästade i fartyget samt är belägna pä nägot avständ frän far-tygsskrovet, varvid vardera skruvens (1) axel sträcker sig snett uppät och främät, i det att den nedre ytan av skruvarnas främät riktade del ingriper i isen och drar upp fartygets (20) förskepp (21) pä isen (10), varvid skruvarnas dragkraft och förskeppets (21) nedät riktade kraft tillsammans orsakar isbrytningen.1. An icebreaker, which breaks the ice with the foreshore, characterized in that two pre-mounted rotatable screws (1) are mounted in its foreshore, that their axles are attached to the ship and are located at some distance from the ship's hull, each shaft of the screw (1) extending obliquely upright and front easterly, in that the lower surface of the front directed portion of the screws engages the ice and pulls up the front (21) of the vessel (20) onto the ice (10), (21) downward directed force together causes the ice breaking. 2. Fartyg enligt patentkravet 1,kännetecknat av att skruvarna (1) är försedda med organ för att skära ett spär i isen som befinner sig framför fartyget (20).Vessel according to claim 1, characterized in that the screws (1) are provided with means for cutting a latch in the ice which is in front of the vessel (20). 3. Fartyg enligt patentkravet 1, kännetecknat av att skruvarna (1) är roterbara sälunda, att deras beröringsytor med isskiktet förflyttar sig bakät parallellt med fartygets längsaxel.Vessel according to claim 1, characterized in that the screws (1) are rotatable so that their contact surfaces with the ice layer move rearward parallel to the longitudinal axis of the vessel. 4. Fartyg enligt patentkravet 1,kännetecknat av att skruvarna (1) lagrats i lager som är stadigt fästade i fartyget (20) samt tilläter skruvarna (1) att rotera fritt frän fartygsskrovet.Vessel according to claim 1, characterized in that the screws (1) are stored in bearings which are firmly fixed in the vessel (20) and allow the screws (1) to rotate freely from the ship's hull. 5. Fartyg enligt patentkravet 1,kännetecknat av att en skruv (1) är monterad pä den ena sidan av fartyget och är högerhänt och den andra skruven är monterad pä den motsatta sidan av fartyget och är vänsterhänt. 1 Fartyg enligt patentkravet 1,kännetecknat av att det därtill pä känt sätt är försett med drivorgan för fram-förande av fartyget.5. A vessel according to claim 1, characterized in that a screw (1) is mounted on one side of the vessel and is right-handed and the other screw is mounted on the opposite side of the vessel and is left-handed. A vessel according to claim 1, characterized in that it is provided with drive means for advancing the vessel in a known manner.
FI783462A 1977-12-19 1978-11-13 ISBRYTARFARTYG FI67813C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US86173777 1977-12-19
US05/861,737 US4208977A (en) 1976-05-07 1977-12-19 Icebreaking apparatus

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI783462A FI783462A (en) 1979-06-20
FI67813B true FI67813B (en) 1985-02-28
FI67813C FI67813C (en) 1985-06-10

Family

ID=25336618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI783462A FI67813C (en) 1977-12-19 1978-11-13 ISBRYTARFARTYG

Country Status (3)

Country Link
JP (2) JPS5486188A (en)
DE (1) DE2847344A1 (en)
FI (1) FI67813C (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55164501A (en) * 1979-06-11 1980-12-22 Topy Ind Ltd Wheel disk and machining thereof
JPH07100597B2 (en) * 1988-04-22 1995-11-01 三菱電機株式会社 Guide rail mounting device for moving passage
JPH039377U (en) * 1989-06-19 1991-01-29
CN108146587B (en) * 2018-02-11 2023-08-08 合肥学院 Ocean continuous ice breaking mechanism

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE933078C (en) * 1954-03-02 1955-09-15 Werner Sievers Caterpillar icebreaker
FR2048317A5 (en) * 1969-12-24 1971-03-19 Fioravanti Jean
JPS5135035B2 (en) * 1971-11-27 1976-09-30
US3921560A (en) * 1974-04-08 1975-11-25 Sea Log Corp Ice cutting apparatus for vessels operating in ice covered waters

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5744594A (en) 1982-03-13
DE2847344A1 (en) 1979-06-28
JPS5486188A (en) 1979-07-09
FI783462A (en) 1979-06-20
FI67813C (en) 1985-06-10
JPS6147756B2 (en) 1986-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8206113B2 (en) Method and apparatus for converting marine wave energy by means of a difference in flow resistance form factors into electricity
FI67813B (en) ISBRYTARFARTYG
US4208977A (en) Icebreaking apparatus
CN103074875B (en) Continuous ice breaking mechanism
US3667416A (en) Devices for cutting a channel in a layer of ice, and an ice-breaker ship equipped with said devices
FI85967C (en) Icebreaker
CN108951588B (en) Based on unmanned ship carbon fiber hull recovery unit
WO2021243239A1 (en) Dual strut power transmission housing structure of a marine propulsion system
CN102616360B (en) Orbital transfer type blade double-chain device
CA1158103A (en) Icebreaking apparatus
CN106628027A (en) Green energy-saving tail icebreaking type three-purpose tugboat
RU60060U1 (en) WHEEL ENGINE AND STEERING COMPLEX (OPTIONS)
Bose et al. Experimental performance of a trochoidal propeller with high-aspect-ratio blades
CA1075537A (en) Icebreaking apparatus
RU2225327C2 (en) Paddle wheel propulsion and steering complex
CN202298582U (en) Continuous ice-breaking mechanism
CN100572193C (en) Underwater screw propeller assembly
CN207482146U (en) A kind of stem is equipped with the hull of ice-breaking idler wheel auxiliary icebreaking device
CN102530213B (en) A kind of torque transfer and use the marine communication means of this device
CN203127129U (en) Paddle wheel propeller for ship
SE537962C2 (en) Ice breaking device
CN102627143B (en) Application of orbital transfer paddle double-chain devices on ship
CN102616359B (en) Vessel with orbital transfer type blade double-chain device
CN116278549B (en) Small-sized water ice amphibious icebreaker ice breaking and climbing system
CN106585885A (en) Environmental-friendly and energy-saving tail icebreaking type multipurpose heavy lift carrier

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: EXXON PRODUCTION RESEARCH CO