RU215135U1 - TURNING TOW MOORING GEAR - Google Patents
TURNING TOW MOORING GEAR Download PDFInfo
- Publication number
- RU215135U1 RU215135U1 RU2022119532U RU2022119532U RU215135U1 RU 215135 U1 RU215135 U1 RU 215135U1 RU 2022119532 U RU2022119532 U RU 2022119532U RU 2022119532 U RU2022119532 U RU 2022119532U RU 215135 U1 RU215135 U1 RU 215135U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mooring
- rods
- plates
- base
- displacement
- Prior art date
Links
- 241001236653 Lavinia exilicauda Species 0.000 claims abstract description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 16
- 210000001503 Joints Anatomy 0.000 claims description 8
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 4
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 3
- 230000023298 conjugation with cellular fusion Effects 0.000 claims description 3
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 3
- 230000001360 synchronised Effects 0.000 claims description 3
- 230000021037 unidirectional conjugation Effects 0.000 claims description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 abstract description 4
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 8
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 8
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 7
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000001808 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 3
- 241000272168 Laridae Species 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000789 fastener Substances 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000004805 robotic Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000001429 stepping Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к оборудованию для швартовки или перестановки судов и может быть использована автономными буксирами-автоматами для осуществления швартовых операций морских транспортных средств (грузовых судов).The utility model relates to equipment for mooring or rearrangement of ships and can be used by autonomous automatic tugs to carry out mooring operations of marine vehicles (cargo ships).
Технической задачей, на которую направлена предлагаемая полезная модель, является обеспечение безопасного и быстрого выполнения морских маневров (эскорта, раскантовки, швартовки-отшвартовки) при реализации безэкипажного метода осуществления морских маневров, не требующего участия людей непосредственно на борту судов.The technical task to which the proposed utility model is directed is to ensure the safe and fast performance of maritime maneuvers (escort, canting, mooring-unmooring) when implementing a crewless method for performing maritime maneuvers that does not require the participation of people directly on board ships.
Технический результат заключается в том, что предлагаемая конструкция механизма для судовой швартовки учитывает разные типы качек, компенсируя качку при выполнении жесткой сцепки, сохраняя высокую степень надежности при распределении нагрузки и не допуская высокого концентрирования напряжения в металлоконструкции.The technical result lies in the fact that the proposed design of the mechanism for ship mooring takes into account different types of rolling, compensating for rolling when performing a rigid hitch, maintaining a high degree of reliability when distributing the load and preventing high concentration of stress in the metal structure.
Технический результат достигается благодаря взаимосвязи узлов конструкции вертикальных и горизонтальных гидравлических узлов с использованием шарнирных и пружинных соединений. 1 фиг. The technical result is achieved due to the interconnection of the structural units of vertical and horizontal hydraulic units using hinged and spring connections. 1 fig.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ.FIELD OF TECHNOLOGY.
Полезная модель относится к оборудованию для швартовки или перестановки судов и может быть использована автономными буксирами-автоматами для осуществления швартовых операций морских транспортных средств (грузовых судов), в том числе и для обеспечения эскорта или раскантовки.The utility model relates to equipment for mooring or rearrangement of ships and can be used by autonomous automatic tugs to carry out mooring operations of marine vehicles (cargo ships), including for providing escort or tilting.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ.LEVEL OF TECHNOLOGY.
Известны автоматические швартовые устройства (АШУ), в частности, автоматические электромагнитные швартовые устройства или автоматические вакуумные швартовые устройства, применяемые на судне в операциях швартовки с причалом.Known automatic mooring devices (ASHU), in particular, automatic electromagnetic mooring devices or automatic vacuum mooring devices used on a ship in mooring operations with a berth.
Существующие АШУ предназначены для эксплуатации только на причалах; из-за их конструктивных особенностей не подходят в качестве бортового оборудования для жесткой сцепки во время выполнения морских операций буксирными судами.Existing AShU are intended for operation only on berths; due to their design features, they are not suitable as on-board equipment for a rigid hitch during offshore operations by tugboats.
Развитие автономного судовождения и концепции «умного порта» требуют технологий швартовки, заменяющих стационарные установки на причале или на судне в операциях швартовки с причалом, а также для подхода лагом к другому судну с целью бункеровки.The development of autonomous navigation and the smart port concept requires mooring technologies that replace fixed installations at a berth or on a ship in berthed mooring operations, as well as for approaching another ship for bunkering purposes.
Известны швартовые устройства по патентным документам.Mooring devices are known according to patent documents.
«ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ШВАРТОВНОЕ УСТРОЙСТВО», а.с. СССР SU 1 000 340 А1, МПК В63В 21/02, опубл. 11.11.1981, снабжено двумя дополнительными электромагнитами с амортизаторами, один из которых содержит привод, а другой содержит упор, в корпусе судна выполнены три ниши, расположенные в одной горизонтальной плоскости, одна - в диаметральной плоскости, а две другие - симметрично относительно нее по бортам, при этом приводы основного и дополнительного электромагнитов выполнены в виде расположенных в бортовых нишах гидроцилиндров, концы корпуса и штока каждого из которых связаны соответственно с днищем ниши и электромагнитом, посредством шаровых шарниров, упомянутый упор установлен в диаметральной нише и связан одним концом с ее днищем посредством цилиндрического шарнира, а с противоположным концом упора связан электромагнит посредством шарового шарнира, амортизаторы бортовых электромагнитов расположены между корпусми гидроцилиндров и стенками ниш, а амортизаторы диаметрально электромагнита расположены между стенкой ниши и упором с нижней его стороны."ELECTROMAGNETIC MOORING DEVICE", a.s. USSR SU 1 000 340 A1, IPC
Известно также "ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ШВАРТОВНОЕ УСТРОЙСТВО", а.с. СССР SU 1 661 048 А1 МПК В63В 21/02, опубл. 07.07.1991 г., включающее электромагнитную систему, содержащую корпус с обмоткой катушки электромагнита, электрически связанной с источником питания на берегу, причем, корпус установлен на причале посредством установленного с возможностью перемещения в вертикальных направляющих ползуна и демпферов с возможностью взаимодействия с якорем электромагнита, размещенным на корпусе судна. Указанные демпферы установлены между упомянутым причалом и направляющими, а сам корпус шарнирно соединен с ползуном посредством сферического шарнира.It is also known "ELECTROMAGNETIC MOORING DEVICE", a.s. USSR SU 1 661 048 A1 IPC
В патенте RU 2013287 C1, В63В 21/00, опуб. 30.05.1994 г., представлено «СУДОВОЕ ШВАРТОВНОЕ УСТРОЙСТВО», содержащее основание, установленное на палубе. На основании установлен манипулятор с двумя рычагами и электромоторными и электромагнитными включателями. На свободном конце рычага установлен отшвартовный элемент. Швартовая ловушка выполнена с одним пазом М-образной формы и взаимодействует со швартовым элементом.In the patent RU 2013287 C1,
Цель этого изобретении - обеспечение надежной подачи на причал (или другое судно) и возвращение (отдачу) швартового элемента на судно при любых сложных эксплуатационных условиях без применения ручного труда со значительным снижением трудовых и материальных затрат на его изготовление.The purpose of this invention is to ensure reliable supply to the berth (or other vessel) and return (return) of the mooring element to the vessel under any difficult operating conditions without the use of manual labor with a significant reduction in labor and material costs for its manufacture.
Известно «ШВАРТОВОЕ ПРИЧАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО» по патенту RU 2723697 С1, МПК В63В 21/02, опуб. 17.06.2020, предназначенное для магнитной швартовки безэкипажных судов. Швартовое причальное устройство содержит электромагнит, закрепленный через амортизатор на причальной стенке и подключенный через управляемое реле к источнику электроснабжения. Также устройство дополнительно снабжено установленным на причале блоком управления, вход которого подключен к источнику электроснабжения, а выход - к управляемому реле. Блок управления выполнен с возможностью взаимодействия с навигационными спутниковыми системами GPS/ГЛОНАС. В свою очередь электромагнит выполнен с возможностью стыковки с ответным элементом, установленным на корпусе безэкипажного судна. Достигается возможность автоматизированной швартовки судов без вмешательства в управление удаленного оператора.Known "MOORING DEVICE" patent RU 2723697 C1, IPC
Предлагаемое устройство решает проблему автоматизированной швартовки безэкипажных судов.The proposed device solves the problem of automated mooring of crewless ships.
Указанный результат достигается за счет радиосвязи между водным (судном) и наземным (причалом) объектами, осуществляемой через спутниковую навигационную систему и приемно-передающие устройства объектов. Организация радионавигационного сообщения между судном и причалом позволяет в свою очередь создать магнитное поле между ними непосредственно перед швартовкой судна.This result is achieved through radio communication between water (vessel) and land (berth) objects, carried out through a satellite navigation system and transceivers of objects. The organization of radio navigation communication between the ship and the berth allows, in turn, to create a magnetic field between them immediately before the ship is moored.
Известно «ШВАРТОВОЕ ПРИЧАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО» по патенту RU 2734644 С1, МПК В63В 21/02, опуб. 21.10.2020, относящееся к техническим средствам для электрического питания и зарядки аккумуляторных батарей безэкипажных или автономных надводных судов при их швартовой стоянке. Швартовое причальное устройство содержит блок управления, расположенный на верхней горизонтальной плоскости устройства и включающий связанные между собой АИС-транспондер, RTK-базовую станцию, радиомодем УКВ, предназначенный для беспроводной передачи данных от RTK-базовой станции, и ЭВМ, выход которой подсоединен к управляемому реле. Дополнительно содержит на боковой вертикальной плоскости направляющую ось со скользящим в зависимости от уровня воды по ней устройством, объединяющем поплавок и электрическое контактное устройство. Технический результат заключается в подключении безэкипажных или автономных надводных судов к электрической сети для питания или подзарядки судовых источников тока во время стоянки. Осуществляется автоматическая швартовка в условиях колебания уровня воды.Known "MOORING DEVICE" patent RU 2734644 C1, IPC
ПО ДАННЫМ ЗАРУБЕЖНЫХ ПАТЕНТНЫХ ИСТОЧНИКОВ:ACCORDING TO FOREIGN PATENT SOURCES:
ПАТЕНТ CN 108674582 - АВТОМАТИЧЕСКОЕ МАГНИТНОЕ ШВАРТОВНОЕ УСТРОЙСТВОPATENT CN 108674582 - AUTOMATIC MAGNETIC MOORING DEVICE
Изобретение предусматривает автоматическое магнитное швартовое устройство и относится к технической области судостроительного оборудования. Автоматическое магнитное швартовое устройство используется для причала судна на причале или причала между водными судами. Автоматическое магнитное швартовное устройство включает в себя основание, блок управления, механический рычаг, гидравлический цилиндр, сферическое соединение, электромагнитную присоску, датчик смещения и датчик трехосных сил.The invention provides for an automatic magnetic mooring device and relates to the technical field of shipbuilding equipment. An automatic magnetic mooring device is used to berth a vessel on a quay or berth between watercraft. The automatic magnetic mooring device includes a base, a control box, a mechanical arm, a hydraulic cylinder, a spherical joint, an electromagnetic suction cup, a displacement sensor, and a triaxial force sensor.
В соответствии с недостатками существующих технологий схемы швартовки судна, изобретение предлагает автоматическое магнитное швартовное устройство, которое может автоматически воспринимать положение судна и быстро пришвартовать судно, предотвращая трение и столкновение между судном и доком, и может освободить и ингибировать амплитуду движения и скорость судна на шести степенях свободы, регулируя ход гидравлического цилиндра и положение роботизированной руки после завершения швартовки, и повышает стабильность швартовки.In accordance with the shortcomings of existing ship mooring pattern technologies, the invention provides an automatic magnetic mooring device that can automatically sense the position of the ship and quickly moor the ship, preventing friction and collision between the ship and the dock, and can release and inhibit the movement amplitude and speed of the ship in six degrees. freedom by adjusting the stroke of the hydraulic cylinder and the position of the robotic arm after mooring is completed, and improves the mooring stability.
ПАТЕНТ CN 208947539 - СУДОВАЯ ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ШВАРТОВНАЯ МАШИНАPATENT CN 208947539 - SHIP HYDRAULIC MOORING MACHINE
Полезная модель относится к области пришвартованных якорных кабелей судов, в частности к морскому гидравлическому кабельному аппарату. Полезная модель раскрывает гидравлическую швартовную машину для судна.The utility model relates to the field of moored anchor cables of ships, in particular to a marine hydraulic cable apparatus. The utility model discloses a hydraulic mooring machine for a ship.
ПАТЕНТ CN 211816034 - УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЯКОРНОЙ СТОЯНКИ СУДНА.PATENT CN 211816034 - SHIP ANCHORING DEVICE.
Полезная модель раскрывает устройство крепления для стоянки судна, которое содержит, по меньшей мере, один комплект электромагнитного механизма патрона, механизм поглощения гидравлической энергии и гидравлическую станцию.The utility model discloses a vessel anchorage device that includes at least one set of a chuck electromagnetic mechanism, a hydraulic energy absorption mechanism, and a hydraulic station.
ПАТЕНТ US 20070084395 - СИСТЕМА ШВАРТОВКИ И СТЫКОВКИ ВОДНЫХ СУДОВ.PATENT US 20070084395 - SYSTEM OF MOORING AND DOCKETING OF WATER VESSELS.
Раскрыты системы, способы и устройство для стыковки и швартовки плавсредства. Примерное устройство может иметь стальной материал или электромагнитный генератор, соединенный с судном, включая судно, корпус которого из черного металла. Устройство может также иметь электромагнитный генератор, соединенный с док-станцией для селективного создания магнитного поля для притягивания или противодействия магнитному силовому полю, создаваемому бортовым электромагнитным генератором. Устройство связи может использоваться для связи с управляющим устройством для активации электромагнитного генератора.Disclosed are systems, methods and apparatus for docking and mooring a floating craft. An exemplary device may have a steel material or an electromagnetic generator connected to a vessel, including a vessel whose hull is made of ferrous metal. The device may also have an electromagnetic generator coupled to the docking station to selectively generate a magnetic field to attract or counteract the magnetic force field generated by the onboard electromagnetic generator. The communication device may be used to communicate with the control device to activate the electromagnetic generator.
Описанные конструкции не применяются при выполнении комплекса морских операций, выполняемых буксирами - раскантовка, эскорт, швартовка, по причине отсутствия необходимого уровня надежности конструкции, которая обосновывается приложенными силами и моментами, возникающими во время морских маневров. Отсутствующая жесткость конструкций у рассматриваемых аналогов компенсируется количеством размещаемых единиц. В случае возникновения качки используется технология, при которой определенная единица осуществляет «перешагивание» по очереди с другими размещенными устройствами. Данная технология актуальна в случае размещения множества устройств, что в свою очередь невозможно на борту буксира-автоматаThe described structures are not used when performing a complex of marine operations performed by tugboats - skimming, escorting, mooring, due to the lack of the required level of structural reliability, which is justified by the applied forces and moments that occur during marine maneuvers. The lack of structural rigidity in the considered analogues is compensated by the number of placed units. In the event of pitching, a technology is used in which a certain unit performs "stepping over" in turn with other placed devices. This technology is relevant in the case of placing a variety of devices, which in turn is impossible on board the automatic tug.
Описанные аналоги, как отечественные, так и зарубежные, невозможно применять в случае необходимости выполнения морских маневров как лагом, так и баком (кормой), а также под углом, т.к. в их конструкции не предусмотрен соответствующий поворотный механизм.The described analogues, both domestic and foreign, cannot be used if it is necessary to perform marine maneuvers both with the lag and the forecastle (stern), as well as at an angle, because their design does not provide for an appropriate rotary mechanism.
Известны по патентным документам технические решения, конструктивно более близкие к назначению заявляемого устройства, однако они тоже не решают поставленную задачу.Technical solutions are known from patent documents that are structurally closer to the purpose of the claimed device, but they also do not solve the problem.
Известен «СУДОВОЙ МАНИПУЛЯТОР» по патенту RU 2049698 С1 МПК В63В 21/02, опуб. 10.12.1995 г., содержащий основание, на котором шарнирно установлен гидроцилиндр, взаимосвязанный с поворотным рычагом, на котором установлен электродвигатель, приводящий в движение микролебедку, на барабане которой расположен трос, обеспечивающий выбор (подъем) швартового троса из береговой ловушки, расположенной на причале, и перенос его на судно. На конце рычага манипулятора установлено захватное устройство для удержания швартового троса с шаровым окончанием, снабженное разжимным механизмом, который приводится в действие тросиковой тягой в момент выхода рычага в конечное рабочее положение. Другой конец тросиковой тяги закреплен на корпусе судна.Known "SHIP MANIPULATOR" patent RU 2049698 C1 IPC
Известно «СУДОВОЕ ШВАРТОВНОЕ УСТРОЙСТВО» по патенту RU 2013287 С1, МПК В63В 21/02, опуб. 30.05.1994 г, содержащее основание, установленное на палубе. На основании установлен манипулятор с двумя рычагами и электромоторными и электромагнитными включателями. На свободном конце рычага установлен отшвартовный элемент. Швартовая ловушка выполнена с одним пазом М-образной формы и взаимодействует со швартовым элементом.Known "SHIP MOORING DEVICE" patent RU 2013287 C1, IPC
Известна «УЛУЧШЕННАЯ ОТСОЕДИНЯЕМАЯ ПЛАВУЧАЯ ШВАРТОВНАЯ СИСТЕМА С ТУРЕЛЬЮ» по патенту RU 2412080, МПК В63В 21/50, опуб. 20.02.2011 г.Known "Improved detachable floating mooring system with a turret" patent RU 2412080, IPC
Система содержит судно с полостью в нижней его части, турель, проходящую от уровня палубы в полость, и причальный буй, имеющий возможность соединения с полостью через соединительный механизм. Буй поддерживает, по меньшей мере, одну водоотделяющую колонну, при этом водоотделяющая колонна имеет на своем конце соединительный элемент и имеет возможность скольжения через отверстие в буе. Соединительный элемент водоотделяющей колонны выполнен с возможностью прикрепления к подвижному транспортировочному элементу, предназначенному для подъема водоотделяющей колонны до уровня палубы для присоединения соединительного элемента к передаточному каналу на судне. Достигается повышение надежности швартовки, а также ускорение процессов присоединения и отсоединения.The system includes a vessel with a cavity in its lower part, a turret extending from the deck level into the cavity, and a mooring buoy that can be connected to the cavity through a connecting mechanism. The buoy supports at least one riser string, wherein the riser string has a connecting element at its end and is capable of sliding through an opening in the buoy. The riser connecting element is configured to be attached to a movable transport element designed to lift the riser column to the deck level to connect the connecting element to the transfer channel on the ship. EFFECT: increased reliability of mooring, as well as acceleration of the processes of attachment and detachment.
Известно «ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ШВАРТОВОЕ УСТРОЙСТВО» по патенту на полезную модель RU 40286 U1, МПК В63В 21/02, опуб. 10.09.2004 г. Относится к вспомогательному оборудованию по швартовке транспортных средств с электротягой, в частности судов. Технический результат: автоматическое подключение к береговой сети, возможность пуска от нее гребных двигателей и подзарядки аккумуляторной батареи.Known "ELECTROMAGNETIC MOORING DEVICE" according to the utility model patent RU 40286 U1,
Сущность: электромагнитная система в виде трансформатора, сердечник которого состоит из двух частей, несущих первичную и вторичную обмотки, заключенных в отдельные корпуса, один из которых с первичной обмоткой закреплен с помощью амортизаторов на колонке причала, а другой прикреплен к станине, установленной на носовой или кормовой оконечности судна, посредством телескопической штанги со сферическими шарнирами на концах, с осевым пружинным амортизатором и радиальными пружинами, связывающими ее со станиной. Первичная обмотка подключена к береговой электросети, а вторичная - к судовой. На боковой поверхности концов стержней обеих частей сердечника и корпусов установлены элементы для наведения и стыковки сердечника. При подходе судна к причалу корпус, обладая свободой перемещения благодаря штанге, пружинам и шарнирам, с помощью направляющих и роликов сближается с корпусом, где размещена первичная обмотка. Насадки на стержнях сердечника обеспечивают точное сочленение его 2-х частей.Essence: an electromagnetic system in the form of a transformer, the core of which consists of two parts, carrying the primary and secondary windings, enclosed in separate housings, one of which with the primary winding is fixed with shock absorbers on the mooring column, and the other is attached to the frame installed on the bow or aft end of the vessel, by means of a telescopic rod with spherical hinges at the ends, with an axial spring shock absorber and radial springs connecting it with the frame. The primary winding is connected to the shore power supply, and the secondary - to the ship. On the lateral surface of the ends of the rods of both parts of the core and housings there are elements for pointing and joining the core. When the ship approaches the berth, the hull, having freedom of movement due to the rod, springs and hinges, with the help of guides and rollers, approaches the hull where the primary winding is located. Nozzles on the core rods provide an accurate articulation of its 2 parts.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧАTECHNICAL PROBLEM
Технической задачей, на которую направлена предлагаемая полезная модель, является обеспечение безопасного и быстрого выполнения морских маневров (эскорта, раскантовки, швартовки-отшвартовки) при реализации безэкипажного метода осуществления морских маневров, не требующего участия людей непосредственно на борту судов.The technical task to which the proposed utility model is directed is to ensure the safe and fast performance of maritime maneuvers (escort, canting, mooring-unmooring) when implementing a crewless method for performing maritime maneuvers that does not require the participation of people directly on board ships.
Техническая задача достигается тем, что предложен поворотный буксирный швартовный механизм, характеризующийся тем, что оснащен гидравлическими и механическими конструктивными элементами, обеспечивающими движение и повороты механизма по трем пространственным осям X, Y, Z и взаимодействие со средствами жесткой сцепки, при этом поворотный механизм включает круглое основание, установленное с возможностью вращения на обеспечивающем устойчивость штоке с утяжеленной нижней частью, две расположенные параллельно пластины, установленные с возможностью смещения относительно осей X, Y, Z, на одной из которых размещены магнитные узлы для обеспечения жесткой сцепки, на наружной цилиндрической поверхности основания равномерно расположены зубцы для эвольвентного зацепления с передаточным механизмом, на основании установлены две вертикальные опоры, соединенные жесткой металлоконструкцией, к каждой из которых с помощью шарнирных соединений закреплены парами четыре цилиндра с размещенными в них штоками и пружинами для обеспечения движения штоков на прижимание и отжим, а также смещения двух параллельных пластин относительно осей X, Y, Z, на концах штоков размещены шарнирные соединения для закрепления одной из пластин и смещения в пространстве пары пластин, на этой пластине с обратной стороны размещены пружины и шарнирное крепление для соединения со второй пластиной с размещенными магнитными узлами для жесткой сцепки, при этом поворотный механизм включает гидроцилиндры с размещенными в них амортизирующими пружинами и оборудован выполненной из горизонтальных и вертикальных соединенных шарнирно и жестко стержней шарнирной стержневой конструкцией, которая соединяет для синхронного смещения в пространстве цилиндров с размещенными в них штоками и пружинами, и гидроцилиндры, расположенными наклонно для обеспечения необходимого хода штоков гидроцилиндров таким образом, что нижние концы гидроцилиндров прикреплены к основанию, а верхние шарнирно прикреплены к верхнему горизонтальному стержню шарнирной стержневой конструкции для обеспечения вертикального смещения пластин, причем, пластина с размещенными магнитными узлами, оставаясь параллельной другой пластине, установлена с возможностью поворота для обеспечения максимальной площади контакта со сцепляемой поверхностью, кроме того, на основании с противоположной стороны от пластин размещается противовес.The technical problem is achieved by the fact that a rotary towing mooring mechanism is proposed, characterized in that it is equipped with hydraulic and mechanical structural elements that provide movement and rotation of the mechanism along three spatial axes X, Y, Z and interaction with rigid hitch means, while the rotary mechanism includes a round a base rotatably mounted on a stability rod with a weighted lower part, two parallel plates mounted with the possibility of displacement relative to the X, Y, Z axes, on one of which magnetic nodes are placed to ensure a rigid hitch, evenly on the outer cylindrical surface of the base there are teeth for involute engagement with the transmission mechanism, two vertical supports are installed on the base, connected by a rigid metal structure, to each of which four cylinders are fixed in pairs with the help of articulated joints with rods placed in them and springs to ensure the movement of the rods for pressing and squeezing, as well as the displacement of two parallel plates relative to the X, Y, Z axes, swivel joints are placed at the ends of the rods to secure one of the plates and displace a pair of plates in space, springs are placed on this plate on the reverse side and a hinged fastening for connection with the second plate with placed magnetic assemblies for a rigid coupling, while the rotary mechanism includes hydraulic cylinders with shock-absorbing springs placed in them and is equipped with a hinged rod structure made of horizontal and vertical hinged and rigidly connected rods, which connects for synchronous displacement in space of cylinders with rods and springs placed in them, and hydraulic cylinders located obliquely to provide the necessary stroke of the hydraulic cylinder rods in such a way that the lower ends of the hydraulic cylinders are attached to the base, and the upper ends are pivotally attached to the upper horizontal rod a lower rod structure to ensure vertical displacement of the plates, moreover, the plate with the placed magnetic nodes, while remaining parallel to the other plate, is installed with the possibility of rotation to ensure the maximum contact area with the mating surface, in addition, a counterweight is placed on the base on the opposite side of the plates.
ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕЗУЛЬТАТTECHNICAL RESULT
Технический результат заключается в том, что предлагаемая конструкция механизма для судовой швартовки учитывает разные типы качек, компенсируя качку при выполнении жесткой сцепки, сохраняя высокую степень надежности при распределении нагрузки и не допуская высокого концентрирования напряжения в металлоконструкции.The technical result lies in the fact that the proposed design of the mechanism for ship mooring takes into account different types of rolling, compensating for rolling when performing a rigid hitch, maintaining a high degree of reliability when distributing the load and preventing high concentration of stress in the metal structure.
Технический результат достигается благодаря взаимосвязи узлов конструкции вертикальных и горизонтальных гидравлических узлов с использованием шарнирных и пружинных соединений.The technical result is achieved due to the interconnection of the structural units of vertical and horizontal hydraulic units using hinged and spring connections.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Конструкция с поворотным механизмом обоснована необходимостью выполнения морских маневров как лагом, так и баком (кормой), а также под углом. Заявленная конструкция обеспечивает швартовые операции морских транспортных средств (грузовых судов) в таких условиях.The design with a swivel mechanism is justified by the need to perform marine maneuvers both with the log and the forecastle (stern), as well as at an angle. The claimed design provides mooring operations of marine vehicles (cargo ships) in such conditions.
Заявленная конструкция состоит из штока с утяжеленной частью, которая предназначена для усиления конструкции и распределения нагрузки, смещая центр тяжести. Таким образом, основное усилие будет распределяться и не будет концентрироваться на динамических узлах.The claimed design consists of a rod with a weighted part, which is designed to strengthen the structure and distribute the load, shifting the center of gravity. Thus, the main effort will be distributed and will not be concentrated on dynamic nodes.
На основании с зубьями размещена опорная металлоконструкция, которая служит как опорой, так средством распределения нагрузки. Зубья предназначены для зацепления в цилиндрической передаче для вращения механизма.A support metal structure is placed on the base with teeth, which serves both as a support and as a means of distributing the load. The teeth are designed to engage in a spur gear to rotate the mechanism.
Металлоконструкция, шарнирно-стержневые и жестко-стержневые конструкции, гидроцилиндры, упорные гидро-пружинные цилиндры и соединенные с помощью шарнирных креплений необходимы для обеспечения узла жесткой сцепки большего количества степеней свободы. В цилиндрах размещаются пружины для создания усилия и амортизации подвижных штоков. Цилиндры гидро-пружинных цилиндры соединены жесткими и шарнирными стержневыми конструкциями для дополнительной общей жесткости и параллельного смещения в пространстве для равномерного распределения усилий. Жесткая стержневая конструкция соединена с гидравлическими цилиндрами для обеспечения вертикального смещения. Так же гидравлические цилиндры оснащены пружиной, для общей амортизации хода, в особенности при снижении давления в самих цилиндрах.Metal structures, hinged-rod and rigid-rod structures, hydraulic cylinders, thrust hydraulic spring cylinders and connected with hinged fasteners are necessary to provide a rigid hitch assembly with a greater number of degrees of freedom. Springs are placed in the cylinders to create force and cushion the moving rods. Cylinders Hydro-spring cylinders are connected by rigid and articulated rod structures for added overall rigidity and parallel displacement in space for uniform force distribution. The rigid rod structure is connected to hydraulic cylinders to provide vertical displacement. The hydraulic cylinders are also equipped with a spring for general shock absorption, especially when the pressure in the cylinders themselves decreases.
Упорные гидро-пружинные цилиндры компенсируют нагрузку от навала, отхода и подходе буксира к грузовому судну. За счет 4-х подвижных штоков изменяется положение закрепленной пластины с узлами, обеспечивающих жесткую сцепку в пространстве относительно корпуса швартуемого грузового судна.Resistant hydro-spring cylinders compensate for the load from the bulk, departure and approach of the tug to the cargo ship. Due to 4 movable rods, the position of the fixed plate with knots changes, providing a rigid hitch in space relative to the hull of the moored cargo ship.
Описываемая конструкция оснащена противовесом с обратной стороны от расположения пластины с узлами жесткой сцепки.The described design is equipped with a counterweight on the reverse side of the location of the plate with rigid coupling units.
Таким образом, описываемая конструкция оснащена амортизирующими узлами при вертикальном и горизонтальном усилии. Конструкция обладает жесткостью за счет металлоконструкций.Thus, the described structure is equipped with shock-absorbing units for vertical and horizontal forces. The design has rigidity due to metal structures.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ поясняется графическими материалами, на которых изображены:THE ESSENCE OF THE INVENTION is illustrated by graphic materials, which show:
На фиг. 1 - представлено объемное изображение устройства и частично боковое сечение.In FIG. 1 - a three-dimensional image of the device and partially a side section is presented.
УСТРОЙСТВО СОДЕРЖИТDEVICE CONTAINS
1 - круглое основание;1 - round base;
2 - утяжеленный шток;2 - weighted rod;
3 - пластина;3 - plate;
4 - пластина (с размещенным узлом для жесткой сцепки);4 - plate (with a placed node for a rigid hitch);
5 - зубцы;5 - teeth;
6 - вертикальные опоры;6 - vertical supports;
7 - опорная металлоконструкция;7 - supporting metal structure;
8 - шарнирное соединение (для 4-х упорных гидро-пружинных цилиндров);8 - swivel (for 4 thrust hydro-spring cylinders);
9 - цилиндры (узел упорных гидро-пружинных цилиндров);9 - cylinders (assembly of thrust hydro-spring cylinders);
10 - штоки (узел упорных гидро-пружинных цилиндров);10 - rods (assembly of thrust hydro-spring cylinders);
11 - пружина (узел упорных гидро-пружинных цилиндров);11 - spring (assembly of thrust hydro-spring cylinders);
12 - шарнирное соединение (на конце штока упорного гидро-пружинного цилиндра));12 - swivel (at the end of the rod of the thrust hydro-spring cylinder));
13 - пружина (размещена между пластинами);13 - spring (located between the plates);
14 - шарнирное соединение (размещена между пластинами);14 - swivel (placed between the plates);
15 - шарнирно-стержневая конструкция;15 - hinged rod structure;
16 - гидроцилиндр;16 - hydraulic cylinder;
17 - амортизирующая пружина гидроцилиндра;17 - damping spring of the hydraulic cylinder;
18 - шарнирное соединение (для крепления гидроцилиндра и жестко-стержневой конструкции);18 - swivel (for attaching a hydraulic cylinder and a rigid rod structure);
19 - противовес;19 - counterweight;
20 - шарнирное соединение (для крепления шарнирно-стержневой конструкции и цилиндра упорного гидро-пружинного цилиндра);20 - swivel (for fastening the hinged rod structure and the cylinder of the thrust hydro-spring cylinder);
21 - жестко-стержневая конструкция.21 - rigid-rod design.
Поворотный механизм для судовой швартовки содержит круглое основание 1, установленное с возможностью вращения на обеспечивающем устойчивость утяжеленном штоке 2, две расположенные параллельно пластины 3, 4, установленные с возможностью проворачивания в оба направления по определенной длине дуги, на пластине 4 размещены магнитные узлы для обеспечения жесткой сцепки, на наружной цилиндрической поверхности основания 1 равномерно расположены зубцы 5 для эвольвентного зацепления с передаточным механизмом. На основании 1 установлены две вертикальные опоры 6, соединенные с жесткой опорной металлоконструкцией 7, к каждой из которых с помощью шарнирных соединений 8 закреплены парами четыре цилиндра упорного гидро-пружинного цилиндра 9 с размещенными в них штоками 10 и пружинами 11 для обеспечения движения штоков 10 на прижимание и отжим. На концах штоков 10 размещены шарнирные соединения 12 для закрепления пластины 3 и смещения в пространстве пары пластин 3, 4 относительно вертикали. На пластине 3 обратной стороны размещены пружины 13 и шарнирные крепления 14 для соединения и компенсирования смещения относительно горизонта с пластиной 4, с размещенными магнитными узлами для жесткой сцепки. Механизм оборудован шарнирно-стержневой конструкцией 15, которая соединяет для синхронного смещения в пространстве цилиндры упорных гидро-пружинных цилиндров 9, с размещенными в них штоками 10 и пружинами 11. Гидроцилиндры 16 с размещенными в них амортизирующими пружинами 17 располагаются под углом к основанию 1, для обеспечения необходимого хода штоков гидроцилиндров 16 для обеспечения смещения пластин 3, 4 по вертикали. На основании 1 с противоположной стороны от пластин 3, 4 размещается противовес 19. Шарнирно-стержневая конструкция 15, соединяется с цилиндром гидропружинного цилиндра 9 с помощью шарнирного соединения 20, жестко-стержневая конструкция 21 крепятся к гидроцилиндрам 16 с амортизирующей пружиной 17 с помощью шарнирного соединения 18, для обеспечения вертикального смещения пластин 3, 4.The swivel mechanism for ship mooring comprises a round base 1 mounted for rotation on a weighted rod 2 providing stability, two parallel plates 3, 4 mounted with the possibility of turning in both directions along a certain length of the arc, magnetic nodes are placed on the plate 4 to ensure a rigid hitch, on the outer cylindrical surface of the base 1 teeth 5 are evenly spaced for involute engagement with the transmission mechanism. On the base 1, two vertical supports 6 are installed, connected to a rigid supporting metal structure 7, to each of which, by means of articulated
УСТРОЙСТВО РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ.THE DEVICE WORKS AS FOLLOWS.
Управление конструкцией осуществляется дистанционно с возможностью автоматического управления без привязки к конкретному узлу для жесткой сцепки - магнитному.The structure is controlled remotely with the possibility of automatic control without reference to a specific node for a rigid hitch - magnetic.
При швартовке буксира к грузовому судну подается сигнал на управляющий механизм для поворота конструкции относительно судна для жесткой сцепки таким образом, чтобы плоскость пластины 4 поворотной конструкции и корпуса грузового судна были параллельны. При соприкосновении пластины 4 с бортом грузового судна подается сигнал на включение магнитного узла. Таким образом, осуществляется швартовка буксира к грузовому судну.When mooring the tug to the cargo ship, a signal is sent to the control mechanism to rotate the structure relative to the ship for a rigid hitch so that the plane of the plate 4 of the rotary structure and the hull of the cargo ship are parallel. When the plate 4 comes into contact with the side of the cargo ship, a signal is given to turn on the magnetic assembly. Thus, the mooring of the tug to the cargo ship is carried out.
При работе буксира на укол в телескопическом упорном пружинном цилиндре происходит сжатие пружины 11 и за счет сокращения длины вылета штока 10 возникает плотный контакт отбойного устройства буксира с бортом грузового судна для уменьшения нагрузки на швартовное поворотное устройство. Таким образом, работа на укол буксир осуществляет непосредственно своим корпусом, при этом сохраняя свое местоположения у борта грузового судна за счет жесткой сцепки (магнитной) с бортом грузового судна.When the tug is working on a prick in the telescopic thrust spring cylinder, the spring 11 is compressed and, due to the reduction in the length of the rod 10, there is a tight contact of the fender of the tug with the side of the cargo ship to reduce the load on the mooring rotary device. Thus, the tug performs the work on the injection directly with its hull, while maintaining its location at the side of the cargo ship due to the rigid coupling (magnetic) with the side of the cargo ship.
При отходе буксира от борта судна у телескопического упорного пружинного цилиндра увеличивается длина вылета штока 10, что позволяет создать дистанцию буксиру между бортом судна во избежание упора реактивной струи винторулевой колонки в борт грузового судна. При этом, благодаря шарнирным закреплениям 8, 12, 14, 18, 20, цилиндро-пружинным устройствам осуществляется компенсация всех видов качек, что предотвращает повреждение конструкции.When the tug moves away from the side of the vessel, the extension length of the rod 10 increases at the telescopic thrust spring cylinder, which allows creating a distance for the tug between the side of the vessel in order to avoid the jet thrust of the rudder propeller against the side of the cargo vessel. At the same time, thanks to the hinged
Благодаря поворотной швартовной конструкции, буксир может осуществить разворот для осуществления эскорта и раскантовки относительно точки крепления буксира с бортом грузового судна.Thanks to the swivel mooring structure, the tug can make a turn for escort and canting in relation to the tug's attachment point with the side of the cargo ship.
При завершении буксирных операций подается управляющий сигнал для отключения магнитного узла с последующим отходом буксира от борта грузового судна.At the end of towing operations, a control signal is given to turn off the magnetic assembly, followed by the departure of the tug from the side of the cargo ship.
Благодаря механическим амортизирующим пружинам 11 в телескопическом упорном пружинном цилиндре буксирное поворотное швартовное устройство возвращается в исходное походное положение. После чего, подается управляющий сигнал для разворота конструкции для возвращения в походное положение.Thanks to the mechanical shock-absorbing springs 11 in the telescopic thrust spring cylinder, the towing rotary mooring device returns to its original traveling position. After that, a control signal is given to turn the structure to return to the stowed position.
НАДЕЖНОСТЬ УСТРОЙСТВА.DEVICE RELIABILITY.
Надежность устройства была подтверждена экспериментами.The reliability of the device has been confirmed by experiments.
С целью обоснования жесткости конструкции, был произведен эксперимент, описывающий состояние и поведение узлов при разных нагрузках на статику и устойчивость.In order to substantiate the rigidity of the structure, an experiment was carried out describing the state and behavior of nodes under different loads on statics and stability.
Проведенный эксперимент выявил ожидаемую концентрацию напряжения среди зубьев цилиндрического зацепления, а также шарнирных соединениях. Статический анализ подтвердил необходимость вертикального штока для удерживания телескопического узла. Спектральная карта эксперимента указывает на оптимальный вариант конструкции заявленной.The conducted experiment revealed the expected stress concentration among the teeth of the cylindrical gearing, as well as the swivel joints. Static analysis confirmed the need for a vertical stem to hold the telescopic assembly. The spectral map of the experiment indicates the optimal version of the claimed design.
На механизме отсутствует стопорный механизм так таковой для фиксации положения конструкции в пространстве относительно корпуса судна. При выполнении эскорта, раскантовки и прочих морских операций с помощью буксира швартовное устройство выполняет роль узла связи между буксира и грузовым судном, поэтому при выполнении некоторых морских маневров будет контакт корпусов, снижая нагрузку, усилие с поворотного швартовного устройства за счет корпуса самого корпуса.There is no locking mechanism on the mechanism, such as for fixing the position of the structure in space relative to the ship's hull. When performing escort, canting and other marine operations with the help of a tug, the mooring device acts as a communication node between the tug and the cargo ship, therefore, when performing some marine maneuvers, there will be contact between the hulls, reducing the load, force from the rotary mooring device due to the hull of the hull itself.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU215135U1 true RU215135U1 (en) | 2022-11-30 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2808875C1 (en) * | 2023-04-11 | 2023-12-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова" | Mooring grappling module (options) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5356321A (en) * | 1991-09-27 | 1994-10-18 | Sofec, Inc. | Disconnectable mooring system |
US8622778B2 (en) * | 2010-11-19 | 2014-01-07 | Maxwell Tyers | Programmable automatic docking system |
RU2734644C1 (en) * | 2020-07-15 | 2020-10-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова» | Mooring device |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5356321A (en) * | 1991-09-27 | 1994-10-18 | Sofec, Inc. | Disconnectable mooring system |
US8622778B2 (en) * | 2010-11-19 | 2014-01-07 | Maxwell Tyers | Programmable automatic docking system |
RU2734644C1 (en) * | 2020-07-15 | 2020-10-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова» | Mooring device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2808875C1 (en) * | 2023-04-11 | 2023-12-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова" | Mooring grappling module (options) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5154561A (en) | Automated all-weather cargo transfer system | |
CN102464213B (en) | Mooring system for a vessel, floating body and quay wall including the same | |
CN109952246B (en) | System and method for reconfiguring mobile docking equipment for transporting, removing, assembling, housing and transferring assets | |
US10604218B2 (en) | Manoeuvring device and method therof | |
JP4768190B2 (en) | Mooring equipment | |
WO2021049949A1 (en) | Intermediate docking station for underwater vehicles | |
US20180178885A1 (en) | Automated mooring device | |
CN113895595B (en) | Hybrid-driven anchor chain cleaning and detecting robot and operation method thereof | |
RU2734644C1 (en) | Mooring device | |
RU215135U1 (en) | TURNING TOW MOORING GEAR | |
CN104097750A (en) | Multifunctional maintenance ship | |
US20140150703A1 (en) | Supply vessel | |
Kim et al. | A ship-to-ship automatic docking system for ocean cargo transfer | |
RU2808875C1 (en) | Mooring grappling module (options) | |
KR102466590B1 (en) | Saw-Toothed Wharf | |
KR102584497B1 (en) | Unmanned towing apparatus | |
WO2017141177A1 (en) | Barge system | |
CN113212669A (en) | Overwater operation platform for ROV | |
CN112977745A (en) | Wave compensation ship and wave compensation method thereof | |
CN102530200A (en) | Hydraulic location device for guiding ship in floating dock and working method thereof | |
CN215155499U (en) | Overwater operation platform for ROV | |
JP7026911B1 (en) | Refueling method | |
Pitchersky et al. | Handling Problems at the Ocean-Air Interface | |
RU2245276C2 (en) | Method and device for connection of ship with another ship | |
Matsko et al. | Annotated Bibliography on Relative Motion |