RU2183577C2

RU2183577C2 - Ship's propulsor

Info

Publication number: RU2183577C2
Application number: RU2000111260A
Authority: RU
Inventors: А.А. Головнин
Original assignee: Тверской государственный технический университет
Priority date: 2000-05-06
Filing date: 2000-05-06
Publication date: 2002-06-20

Abstract

FIELD: shipbuilding; propulsors for surface and submarine ships. SUBSTANCE: proposed propulsor has blade connected with drive for imparting forward and angular oscillations to propulsor. Drive includes sine crank mechanism with crank engageable with slide block by means of connecting rod; it also includes hinges and sliding pair. Blade is connected with slide block of sine mechanism by means of hinge and is provided with lever rigidly connected to it; free end of this lever is articulated with member of sliding pair whose second member is rigidly connected with connecting rod of sine mechanism and is oriented along guides of its slide block. EFFECT: simplified construction of wave propulsor blade. 1 dwg

Description

Изобретение относится к судостроению, а именно к движителям надводных и подводных судов. Оно может быть также использовано в качестве вибрационного конвейера, а также в качестве наглядного пособия волнового движения. The invention relates to shipbuilding, namely to the movers of surface and submarine ships. It can also be used as a vibration conveyor, as well as a visual aid to wave motion.

Известно приводное устройство движителя лодок, содержащее двигатель с выходным валом и коробкой передач, кинематически связанной посредством силового механизма с вертикальной гибкой пластиной, и парные рычаги с лопастями, связанные с неподвижными обоймами (патент Японии 22887, 84 E 5, опубл. 1970). A drive device of a boat propulsion device is known, comprising a motor with an output shaft and a gearbox kinematically connected by means of a power mechanism with a vertical flexible plate, and paired levers with blades associated with fixed clips (Japanese Patent 22887, 84 E 5, publ. 1970).

Недостатком указанного устройства является низкая тяга движителя и устойчивость лодки при движении. The disadvantage of this device is the low propulsion and stability of the boat when moving.

Известен движитель судна, содержащий две лопасти с приводом, включающим рычажный механизм, содержащий рычаги со сферическими шарнирами, а также эксцентрик, связанный с маятниковым рычагом и кривошипом, взаимодействующими посредством зубчатых передач с вертикальной гибкой лопастью (авторское свидетельство СССР 941239, В 63 Н 1/04, 1979). A ship mover is known, comprising two blades with a drive including a linkage mechanism containing levers with spherical hinges, as well as an eccentric connected to a pendulum lever and a crank interacting via gears with a vertical flexible blade (USSR copyright certificate 941239, B 63 H 1 / 04, 1979).

Недостатком известного движителя судна является низкая тяга, связанная с тем, что вследствие постоянства положения осей закрепления вертикальной гибкой лопасти она может совершать движение либо по типу стоячей волны, либо по типу бегущей волны на ограниченных участках с переменной формой волны. A disadvantage of the known ship propulsion is low thrust, due to the fact that due to the constant position of the axes of fastening of the vertical flexible blade, it can move either by the type of a standing wave or by the type of a traveling wave in limited areas with a variable waveform.

Прототипом заявляемого изобретения является движитель судна, содержащий лопасть, соединенную с приводом ее поступательного и углового колебаний, включающим в себя кривошипно-ползунный синусный механизм с кривошипом, взаимодействующим посредством шатуна с ползуном, шарниры и поступательную пару (патент РФ 2143375, В 63 Н 1/37, 1998). The prototype of the claimed invention is a ship mover containing a blade connected to a drive of its translational and angular oscillations, including a crank-slide sine mechanism with a crank interacting by means of a connecting rod with a slider, hinges and a translational pair (patent of the Russian Federation 2143375, В 63 Н 1 / 37, 1998).

Недостатком прототипа является сложность конструкции привода лопасти волнового движителя, связанная с большим количеством звеньев его механизма. The disadvantage of the prototype is the design complexity of the drive blades of the wave propulsion associated with a large number of links of its mechanism.

Задачей создания изобретения является упрощение конструкции привода лопасти волнового движителя за счет уменьшения числа звеньев его механизма. The objective of the invention is to simplify the design of the drive blades of the wave propulsion by reducing the number of links of its mechanism.

Этот технический результат достигается за счет того, что в движителе судна, содержащем лопасть, соединенную с приводом ее поступательного и углового колебаний, включающим в себя кривошипно-ползунный синусный механизм с кривошипом, взаимодействующим посредством шатуна с ползуном, шарниры и поступательную пару, согласно изобретению лопасть соединена с ползуном синусного механизма посредством шарнира, а также снабжена жестко присоединенным к ней рычагом, свободный конец которого шарнирно связан со звеном поступательной пары, второе звено которой жестко соединено с шатуном синусного механизма и ориентировано вдоль направляющих его ползуна. This technical result is achieved due to the fact that in the propulsor of a vessel containing a blade connected to a drive of its translational and angular oscillations, including a crank-slider sinus mechanism with a crank interacting by means of a connecting rod with a slider, hinges and a translational pair, according to the invention, the blade connected to the slider of the sinus mechanism by means of a hinge, and also equipped with a lever rigidly attached to it, the free end of which is pivotally connected to the link of the translational pair, the second link of which is rigidly connected to a connecting rod mechanism sinus and oriented along its slide guides.

Соединение лопасти движителя с ползуном синусного механизма посредством шарнира, а также снабжение жестко присоединенным к ней рычагом, который шарнирно соединен со звеном поступательной пары, второе звено которой жестко соединено с шатуном синусного механизма и ориентировано вдоль направляющих ползуна, позволяет получить изменение поступательного и углового перемещений со смещением по фазе на 90^o, т.е., например, изменение поступательного перемещения по закону синуса, а углового перемещения - по закону косинуса, и добиться тем самым волнообразного движения лопасти.The connection of the propeller blade with the slider of the sinus mechanism by means of a hinge, as well as the supply of a lever rigidly attached to it, which is pivotally connected to the link of the translational pair, the second link of which is rigidly connected to the connecting rod of the sinus mechanism and oriented along the guides of the slider, allows you to obtain a change in the translational and angular movements with offset in phase by 90 ^o, i.e., for example, a change in translation on the sine law and angular movement - on the cosine law, and thereby achieve lnoobraznogo blade movement.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена принципиальная схема движителя судна. The invention is illustrated in the drawing, which shows a schematic diagram of the propulsion of the vessel.

Движитель судна содержит лопасть 1, соединенную с приводом ее поступательного и углового колебаний, включающим в себя кривошипно-ползунный синусный механизм с кривошипом 2, взаимодействующим посредством шатуна 3 с ползуном 4. Лопасть 1 соединена с ползуном 4 синусного механизма посредством шарнира 5, а также снабжена жестко присоединенным к ней рычагом 6. Свободный конец рычага 6 шарнирно соединен со звеном 7 поступательной пары, второе звено 8 которой жестко соединено с шатуном 3 синусного механизма и ориентировано вдоль направляющих 9 его ползуна 4. The ship’s mover contains a blade 1 connected to the drive of its translational and angular oscillations, including a crank-slider sine mechanism with a crank 2 interacting by means of a connecting rod 3 with a slider 4. The blade 1 is connected to the slider 4 of the sine mechanism by means of a hinge 5, and is also equipped rigidly attached to it by a lever 6. The free end of the lever 6 is pivotally connected to a link 7 of the translational pair, the second link 8 of which is rigidly connected to the connecting rod 3 of the sinus mechanism and oriented along its guides 9 slogan 4.

Движитель судна работает следующим образом. При вращении кривошипа 2 шатун 3 сообщает ползуну 4 возвратно-поступательное движение в вертикальном направлении по закону
y = rsinφ, (1)
где r - радиус кривошипа,
φ - угол поворота кривошипа 2.The mover of the vessel operates as follows. When the crank 2 rotates, the connecting rod 3 informs the slider 4 of the reciprocating movement in the vertical direction according to the law
y = rsinφ, (1)
where r is the radius of the crank,
φ is the angle of rotation of the crank 2.

Одновременно конец рычага 6 вместе с шатуном 3, с которым он соединен посредством поступательной пары, получает возвратно-поступательное горизонтальное перемещение по закону
x = rcosφ.
Тангенс угла поворота лопасти 2 при этом будет изменяться по закону
tgζ = r/1cosφ, (2)
где l - длина рычага, или пропорционально производной от у, т.е. вертикальное перемещение лопасти 1 и угол ее поворота будут копировать синусоиду, в результате лопасть 1 будет совершать волнообразное движение.At the same time, the end of the lever 6 together with the connecting rod 3, with which it is connected by means of a translational pair, receives a reciprocating horizontal movement according to the law
x = rcosφ.
The tangent of the angle of rotation of the blade 2 will vary according to the law
tgζ = r / 1cosφ, (2)
where l is the length of the lever, or in proportion to the derivative of y, i.e. the vertical movement of the blade 1 and the angle of rotation will copy a sinusoid, as a result of the blade 1 will make a wave-like motion.

Использование предлагаемого движителя судна позволяет повысить тягу движителя за счет придания исполнительному органу движителя судна волнообразного движения по типу бегущей волны при значительном упрощении конструкции привода лопасти волнового движителя за счет уменьшения числа звеньев его механизма более чем в два раза. Using the proposed ship mover allows to increase the propulsion of the mover due to giving the executive body of the mover of the vessel a wave-like motion as a traveling wave with a significant simplification of the design of the drive blade of the wave mover by reducing the number of links of its mechanism by more than two times.

Устройство может быть изготовлено по существующей технологии и на существующем оборудовании. The device can be manufactured using existing technology and existing equipment.

Claims

A ship mover containing a blade connected to a drive of its translational and angular oscillations, including a crank-slide sine mechanism with a crank interacting by means of a connecting rod with a slider, hinges and a translational pair, characterized in that the blade is connected to the slider of the sine mechanism by means of a hinge, and also equipped with a lever rigidly attached to it, which is pivotally connected to the link of the translational pair, the second link of which is rigidly connected to the connecting rod of the sinus mechanism and oriented in ol directing his slider.