RU2195411C1

RU2195411C1 - Tape propulsor

Info

Publication number: RU2195411C1
Application number: RU2001134904/28A
Authority: RU
Inventors: В.В. Днепровский
Original assignee: Днепровский Владимир Валентинович
Priority date: 2001-12-25
Filing date: 2001-12-25
Publication date: 2002-12-27

Abstract

FIELD: shipbuilding; propulsors acting on flow of medium around moving object for reduction of hydraulic resistance of self-propelled river and sea-going vessels. SUBSTANCE: propulsor has framework and closed tape embracing it at spaced relation. Said tape is provided with drive. Covers mounted between framework and ship's hull form slotted passage. Transversal fins mounted over entire length of closed tape at equal distances are provided with sealing edges whose height is no less than height of slotted passage; tape drive is made in form of pump and is provided with forward and reverse pipe lines with control valves and throttle valves. EFFECT: enhanced technical and economical parameters; saving of fuel; increased speed; reduced hydraulic resistance of medium. 7 dwg

Description

Изобретение относится к области судостроения, а именно к движителям, воздействующим на поток среды, обтекающей движущийся объект, и способствующим снижению гидравлического сопротивления этой среды на поверхности, например, самоходных речных и морских судов. The invention relates to the field of shipbuilding, and in particular to propulsors acting on the flow of a medium flowing around a moving object, and helping to reduce the hydraulic resistance of this medium on the surface, for example, self-propelled river and sea vessels.

Известно, что при перемещении речных и морских судов большая часть мощности (до 80%) расходуется на преодоление сопротивления воздушной и жидкой среды. Это вызвано тем, что жидкая среда прилипает к поверхности обтекаемого тела, что приводит к торможению движущейся жидкости, к отрыву потока в кормовой части тела и, как следствие, к увеличению сопротивления трения и давления. It is known that when moving river and sea vessels, most of the power (up to 80%) is spent on overcoming the resistance of air and liquid medium. This is due to the fact that the liquid medium adheres to the surface of the streamlined body, which leads to inhibition of the moving fluid, to the separation of the flow in the stern of the body and, as a result, to an increase in friction resistance and pressure.

В качестве прототипа предложенного устройства взят ленточный движитель по патенту RU 2164485 С1, опубл. 27.03.2001 г. As a prototype of the proposed device taken tape mover according to patent RU 2164485 C1, publ. 03/27/2001

В этом известном устройстве ленточный движитель содержит каркас, выполненный в виде отдельных секций, и замкнутую ленту, охватывающую, каркас. Каркас снабжен ребрами жесткости и в нем выполнены направляющие таким образом, что замкнутая лента перемещается по направляющим. Между лентой и каркасом имеется зазор. In this known device, the belt drive comprises a frame made in the form of separate sections, and a closed tape covering the frame. The frame is equipped with stiffeners and guides are made in it so that the closed tape moves along the guides. There is a gap between the tape and the frame.

Недостатком данного устройства является то, что оно может быть использовано только как дополнительный ленточный движитель, т.е. при наличии основного судового движителя, например гребного винта. The disadvantage of this device is that it can only be used as an additional tape drive, i.e. in the presence of the main ship propulsion, for example a propeller.

Задачей изобретения является создание ленточного движителя, который объединяет в себе движитель и обтекатель в одну конструкцию (движитель-обтекатель). При этом повышается скорость движения плавучего средства за счет снижения сопротивления жидкой среды и, как следствие, экономится топливо. Такое конструктивное решение позволяет снизить затраты на обслуживание корпуса плавучего средства, например на очистку от биологических обрастаний и, кроме того, является экологически чистым. The objective of the invention is the creation of a tape mover, which combines the mover and fairing in one design (mover-fairing). At the same time, the speed of movement of a floating vessel increases due to a decrease in the resistance of a liquid medium and, as a result, fuel is saved. Such a constructive solution allows to reduce the cost of servicing the hull of a floating vessel, for example, to clean from biological fouling and, in addition, is environmentally friendly.

Технический результат достигается за счет того, что в ленточном движителе, который содержит каркас и охватывающую его с зазором замкнутую ленту с приводом, между каркасом и корпусом судна установлены крышки, образующие с каркасом щелевой канал, а по всей длине замкнутой ленты установлены поперечные ребра на равных расстояниях друг от друга. Ребра выполнены с уплотнительными кромками высотой не менее высоты щелевого канала. Привод ленты выполнен в виде насоса и снабжен трубопроводами прямого и обратного хода. Трубопроводы снабжены управляющими клапанами и дросселями. The technical result is achieved due to the fact that in the tape mover, which contains the frame and the closed drive belt covering it with a gap, covers are installed between the frame and the hull of the vessel, forming a slot channel with the frame, and transverse ribs are installed along the entire length of the closed tape on equal distances from each other. The ribs are made with sealing lips with a height not less than the height of the slotted channel. The drive belt is made in the form of a pump and is equipped with pipelines forward and reverse. Pipelines are equipped with control valves and throttles.

На фиг. 1 представлена схема установки предлагаемого устройства, общий вид. In FIG. 1 shows a diagram of the installation of the proposed device, General view.

На фиг.2 - вид движителя сверху. Figure 2 is a top view of the mover.

На фиг.3 - сечение III-III на фиг.2. Figure 3 is a section III-III in figure 2.

На фиг.4 - схема узла А (рабочая секция на фиг.3). Figure 4 is a diagram of the node And (working section in figure 3).

На фиг.5 - схема продольного разреза предлагаемого устройства. Figure 5 - diagram of a longitudinal section of the proposed device.

На фиг. 6 представлено выполнение направляющей канавки с вкладышем из упругого материала и фигурным несущим направляющим элементом ленты. In FIG. 6 illustrates the implementation of a guide groove with an insert of elastic material and a curly supporting guide element of the tape.

На фиг.7 - схема натяжного устройства. 7 is a diagram of a tensioning device.

Ленточный движитель содержит каркас 1, установленный на корпусе судна. Стенки каркаса 1 имеют гладкую ровную поверхность. Каркас 1 сформирован из рабочих секций 2. Секции 2 имеют направляющие канавки 3 (фиг.4), выполненные по всей длине каркаса 1 движителя с обеих его сторон, внешней и внутренней. The tape mover contains a frame 1 mounted on the hull of the vessel. The walls of the frame 1 have a smooth, even surface. The frame 1 is formed from the working sections 2. Sections 2 have guide grooves 3 (Fig. 4), made along the entire length of the frame 1 of the mover on both its sides, external and internal.

Канавки 3 открыты в сторону охватывающей каркас 1 замкнутой подвижной ленты 4, причем расстояние между канавками меньше ширины ленты 4. В направляющих канавках 3 размещены профильные вкладыши 5 (фиг.6) из упругого материала, в которых размещены фигурные несущие направляющие элементы 6. Направляющие элементы 6 посредством болтового соединения 7 (фиг.6) закреплены в основании поперечных ребер 8 замкнутой ленты 4 по обоим их краям. Поперечные ребра 8 снабжены выступающими уплотнительными кромками 4а, расположенными с зазором друг от друга. Замкнутая лента 4 охватывает с зазором 9 каркас 1 корпуса обтекателя по всему его периметру и натягивается с помощью натяжного устройства 10, установленного в носовой или кормовой частях каркаса 1. Каркас 1 ленточного движителя может охватывать носовую и среднюю часть плавающего средства, судна или только центральную его часть (фиг.1, 2). The grooves 3 are open in the direction of the enclosed moving tape 4 enclosing the frame 1, and the distance between the grooves is less than the width of the tape 4. In the guide grooves 3 are placed profile inserts 5 (6) of elastic material in which curly bearing guiding elements are placed 6. Guiding elements 6 by means of a bolted connection 7 (Fig.6) are fixed at the base of the transverse ribs 8 of the closed tape 4 at both their edges. The transverse ribs 8 are provided with protruding sealing edges 4a located with a gap from each other. The closed tape 4 covers with a gap 9 the frame 1 of the fairing body around its entire perimeter and is tensioned using a tensioner 10 installed in the fore or aft parts of the frame 1. The frame 1 of the tape mover can cover the fore and middle part of the floating vehicle, vessel or only its central part (figure 1, 2).

Ленточный движитель снабжен одним или несколькими насосами 11, установленными на средней или кормовой частях судна (фиг.2). Насосы связаны с трубопроводом 12 прямого хода через дроссельные клапаны 13, а также с трубопроводами 14 и 15 маневрирующего устройства через управляющие клапаны 16 и 17. Каркас 1 имеет внутренние полости 18 с ребрами жесткости 19, заполненные материалом 20 с положительной плавучестью. Внутри каркаса 1 расположены трубопроводы 21 для подачи смазывающей жидкости в зазор 9, по которым она подается под давлением. Между секциями 2 каркаса 1 движителя и корпусом судна установлены крышки 22, которые образуют с каркасом щелевой канал 23. The tape mover is equipped with one or more pumps 11 mounted on the middle or stern of the vessel (figure 2). The pumps are connected to the forward flow pipe 12 through the throttle valves 13, as well as to the maneuvering pipes 14 and 15 through the control valves 16 and 17. The frame 1 has internal cavities 18 with stiffeners 19, filled with material 20 with positive buoyancy. Inside the frame 1 are pipelines 21 for supplying lubricating fluid to the gap 9, through which it is supplied under pressure. Between the sections 2 of the propulsion frame 1 and the ship's hull, covers 22 are installed that form a slotted channel 23 with the frame.

Работает ленточный движитель следующим образом. The tape drive operates as follows.

Для движения плавающего средства, судна замкнутая лента 4, охватывающая каркас 1, движется за счет жидкости, подаваемой под давлением от насоса 11 (фиг. 2) по трубопроводам 12 в щелевые каналы 23, где жидкость, воздействующая на поперечные ребра 8, увлекает ленту 4 в направлении своего течения. Наличие на поперечных ребрах 8 уплотнительных кромок 4а позволяет воздействовать потоку на ленту 4 с более высоким КПД. Для согласования движения лент 4 нескольких секций 2 корпуса 1 предусматриваются дроссельные клапаны 13, установленные на трубопроводе прямого хода 12 (фиг.2). For the movement of a floating vehicle, the vessel closed loop 4, covering the frame 1, moves due to the fluid supplied under pressure from the pump 11 (Fig. 2) through pipelines 12 into the slotted channels 23, where the fluid acting on the transverse ribs 8 carries the tape 4 in the direction of its course. The presence on the transverse ribs 8 of the sealing edges 4a allows the flow to act on the tape 4 with higher efficiency. To coordinate the movement of the belts 4 of several sections 2 of the housing 1, throttle valves 13 are mounted on the forward pipe 12 (figure 2).

Управление плавающим средством или судном обеспечивается маневрирующим устройством. Для маневрирования поочередно включаются клапаны 16 или 17, что позволяет потоку идти в трубопровод 14 или 15 маневрирующего устройства и реверсировать ленту 4 с правого или левого борта судна и, соответственно, его разворачивать вправо или влево. Для торможения или заднего хода управляющие клапаны 16 или 17 включаются одновременно и переключают поток в трубопровод 14 или 15 маневрирующего устройства, что и приводит либо к торможению ленты 4, либо к ее движению в противоположную (в обратную) сторону. Подвижная замкнутая лента 4 перемещается по направляющим канавкам 3. Посредством несущих направляющих элементов 6 лента 4 удерживается в упругих профильных вкладышах 5, размещенных в канавках 3. The control of a floating vehicle or vessel is provided by a maneuvering device. For maneuvering, valves 16 or 17 are turned on one by one, which allows the flow to go into the pipeline 14 or 15 of the maneuvering device and reverse the belt 4 from the starboard or port side of the vessel and, accordingly, turn it to the right or left. To brake or reverse, control valves 16 or 17 are turned on simultaneously and switch the flow into the pipeline 14 or 15 of the maneuvering device, which either leads to braking of the belt 4 or to its movement in the opposite (in the opposite direction). The movable closed tape 4 is moved along the guide grooves 3. By means of the bearing guide elements 6, the tape 4 is held in elastic profile inserts 5 located in the grooves 3.

Параллельные направляющие канавки 3 обеспечивают движение ленты 4 в заданном направлении по потоку. Между секциями 2 каркаса 1 движителя и корпусом судна установлены крышки 22, которые образуют с каркасом щелевой канал 23. Лента 4 при движении испытывает сопротивление, равное жидкостному скольжению. По трубопроводу 21 в зазор 9 подается под давлением жидкость, обеспечивающая проскальзывание ленты относительно каркаса 1 ленточного движителя. Parallel guide grooves 3 provide the movement of the tape 4 in a given direction in the flow. Between the sections 2 of the propulsion carcass 1 and the hull of the vessel, covers 22 are installed which form a slotted channel 23 with the carcass. The tape 4 experiences resistance equal to liquid slip during movement. A liquid 21 is supplied through the pipeline 21 to the gap 9, which ensures slippage of the tape relative to the frame 1 of the tape mover.

Таким образом, предложенная конструкция позволяет создать пропульсивный комплекс, максимально задействующий плавающий объект, в котором корпус судна снабжен объединенным в единую конструкцию движителем-обтекателем, позволяющим уменьшить сопротивление движения корпуса судна путем обеспечения обтекания плавающего тела с минимальными возмущениями. Thus, the proposed design allows you to create a propulsive complex that maximally involves a floating object, in which the hull of the vessel is equipped with a propulsion-fairing integrated into a single structure, which allows to reduce the resistance to movement of the hull of the vessel by providing flow around the floating body with minimal disturbances.

Предложенное устройство выгодно отличается от известных, имеет надежную и простую конструкцию, повышает технико-экономические показатели плавающего средства за счет экономии топлива и повышения скорости, т.к. позволяет снизить сопротивление среды движению объекта. The proposed device compares favorably with the known ones, has a reliable and simple design, improves the technical and economic performance of a floating vehicle due to fuel economy and increased speed, because allows you to reduce the resistance of the medium to the movement of the object.

Claims

A belt mover mounted on the vessel, comprising a frame and a closed tape equipped with a drive covering it with a gap, covers are installed between the frame and the hull of the vessel, forming a slot channel with the frame, characterized in that transverse ribs are installed along the entire length of the closed tape at equal distances to each other from a friend, which are made with sealing lips not less than the height of the slot channel, the belt drive is made in the form of a pump and is equipped with forward and reverse pipelines with control valves and throttle fir trees.