RU2220878C1

RU2220878C1 - Method of breaking ice cover

Info

Publication number: RU2220878C1
Application number: RU2002132162/11A
Authority: RU
Inventors: В.И. Одиноков; В.М. Козин
Original assignee: Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН
Priority date: 2002-11-28
Filing date: 2002-11-28
Publication date: 2004-01-10

Abstract

FIELD: shipbuilding; equipment for prolongation of navigation in inland waterways. SUBSTANCE: proposed method is adaptable for ships equipped with ice-breaking attachments; proposed method includes forming of airless cavity by means of ice-breaking attachment which is bounded with dimensions of attachment in plan, thus breaking ice cover under it under action of atmospheric pressure and its own weight. EFFECT: enhanced efficiency of ice-breaking for forming lanes. 1 dwg

Description

Изобретение относится к средствам продления навигации на внутренних водных путях, преимущественно может использоваться для создания судоходных каналов. The invention relates to a means of extending navigation on inland waterways, mainly can be used to create navigable canals.

Уровень техники заявляемого изобретения известен из способа разрушения ледяного пространства транспортным судном при помощи ледокольной приставки (Зуев В. А., Козин В.М. Использование судов на воздушной подушке для разрушения ледяного покрова. - Владивосток: ДВГУ, 1988. С.28-35). Используя ледокольные приставки различных конструкций, в ледяном покрове прокладывают судоходный канал. The prior art of the claimed invention is known from a method of destroying ice space by a transport vessel using an icebreaker attachment (Zuev V.A., Kozin V.M. Use of hovercraft to destroy ice cover. - Vladivostok: FENU, 1988. P.28-35 ) Using icebreaker consoles of various designs, a navigable canal is laid in the ice sheet.

Недостатком известного способа является его низкая эффективность, обусловленная тем, что известными ледокольными приставками разрушается ледяной покров с большими энергозатратами. The disadvantage of this method is its low efficiency, due to the fact that the well-known icebreaking consoles destroyed the ice cover with high energy consumption.

Сущность изобретения заключается в устранении указанного технического недостатка. The invention consists in eliminating the specified technical disadvantage.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности разрушения ледяного покрова за счет использования ледокольной приставки, позволяющей образовывать под ним безвоздушную полость, ограниченную в плане габаритами, в которую под действием собственного веса и атмосферного давления проламываются куски от сплошного льда, образуя судоходный канал. The technical result obtained by carrying out the invention is to increase the efficiency of ice sheet destruction by using an icebreaker attachment, which allows to form an airless cavity under it, limited in size, into which pieces of solid ice break under the influence of their own weight and atmospheric pressure, forming navigable channel.

Сущность способа заключается в следующем. The essence of the method is as follows.

В носовой оконечности судна при помощи соответствующих тяг и привода устанавливают ледокольную приставку, перед которой в ледяном покрове создают его свободную кромку. После этого перпендикулярно кромке начинают движение судна. После полного захода приставки под кромку льда при помощи привода судна приводят в действие приставку, в результате работы которой подо льдом возникнет безвоздушная полость определенных геометрических размеров. Под действием атмосферного давления и собственного веса ледяной покров, расположенный над полостью, проломится. Судно продвигают на расстояние, равное длине пролома, вновь при помощи привода судна приставку приводят в действие и процесс разрушения льда повторяется. Using the appropriate rods and drive, an icebreaker attachment is installed in the fore end of the vessel, in front of which an ice edge is created in the ice sheet. After that, the ship begins to move perpendicular to the edge. After the set-top box has completely entered under the ice edge, the set-top box is activated by means of the vessel’s drive, as a result of which an airless cavity of certain geometric dimensions will appear under the ice. Under the influence of atmospheric pressure and its own weight, the ice cover located above the cavity will break. The vessel is advanced at a distance equal to the length of the break, again with the help of the vessel’s drive, the prefix is set in motion and the process of ice destruction is repeated.

В качестве ледокольной приставки может быть использовано устройство, представляющее собой прямоугольную горизонтальную площадку, на краях которой, ориентированных перпендикулярно движению судна, стационарно крепят вертикальные пластины. Между пластинами в центре площадки устанавливают две подвижные створки, способные с заданной скоростью одновременно перемещаться от центра к краям площадки в разные стороны. При этом нижние края створок должны быть прижаты в площадке, верхние края - к нижней поверхности льда, а боковые - к вертикальным пластинам. Габаритные размеры площадки, а значит и площадь в плане полости, создаваемой при соответствующем перемещении створок от центра в крайнее положение к краям площадки, должны быть достаточными для разрушения льда, зависшего над полостью, от атмосферного давления и собственного веса льда. При этом ширина площадки должна быть не меньше ширины судна для его свободного прохода в прокладываемом канале, а высота вертикальных пластин и створок - не меньше толщины льда, что не будет препятствовать полному облому консолей льда, т.е. отрыву обломков льда от неразрушенного ледяного поля. Скорость перемещения створок должна быть достаточной, чтобы объем, возникающий при движении створок, не полностью заполнялся водой, образовывая подо льдом полость. As an icebreaker attachment, a device can be used, which is a rectangular horizontal platform, on the edges of which, oriented perpendicular to the movement of the vessel, vertical plates are fixedly mounted. Between the plates in the center of the platform, two movable leaves are installed, capable of simultaneously moving from the center to the edges of the platform in different directions with a given speed. At the same time, the lower edges of the cusps should be pressed in the platform, the upper edges to the lower surface of the ice, and the side to vertical plates. The overall dimensions of the site, and therefore the area in terms of the cavity created by the corresponding movement of the valves from the center to the extreme position to the edges of the site, should be sufficient for the destruction of the ice hanging over the cavity from atmospheric pressure and its own weight of ice. In this case, the width of the platform should not be less than the width of the vessel for its free passage in the channel being laid, and the height of the vertical plates and wings should be no less than the thickness of the ice, which will not impede the complete breakdown of the ice consoles, i.e. separation of ice debris from an undestructed ice field. The speed of movement of the valves should be sufficient so that the volume arising from the movement of the valves is not completely filled with water, forming a cavity under the ice.

Принцип работы приставки заключается в следующем. The principle of operation of the console is as follows.

После полного ее захода под кромку льда створки, предварительно плотно прижатые друг к другу и расположенные в центре горизонтальной площадки, т.е. в диаметральной плоскости судна, при помощи привода судна раздвигают в разные стороны от центра к боковым краям площадки. Благодаря соответствующей скорости раздвижения и достаточно плотному прижатию створок к контактирующим поверхностям по всему их периметру между створками подо льдом начнет формироваться безвоздушная полость. При достижении створками крайнего положения габариты полости достигнут критического значения и лед проломится. За счет архимедовых сил, т. е. сил плавучести, обломки льда всплывут и за счет обводов движущегося судна будут раздвинуты. Возникнет чистый участок судоходного канала. В процессе его прохождения судном створки возвращают в исходное положение, т. е. при помощи судового привода перемещают в центр площадки. После очередного полного захода приставки под лед (полный заход до контакта судна с неразрушенной кромкой льда обеспечивают соответствующей длиной тяг) вышеописанный процесс повторяют. After its full entry under the ice edge, the flaps are previously tightly pressed against each other and located in the center of the horizontal platform, i.e. in the ship’s diametrical plane, by means of the ship’s drive, they are moved apart in different directions from the center to the lateral edges of the site. Due to the corresponding speed of expansion and sufficiently tight pressing of the flaps to the contacting surfaces around the entire perimeter between the flaps under the ice, an airless cavity will begin to form. When the flaps reach the extreme position, the dimensions of the cavity will reach a critical value and the ice will break. Due to the Archimedean forces, i.e. buoyancy forces, ice fragments will emerge and due to the contours of the moving vessel will be moved apart. A clean section of the shipping channel will appear. In the process of its passage by the ship, the flaps are returned to their original position, i.e., with the help of the ship's drive, they are moved to the center of the site. After the next full approach of the prefix under the ice (a full approach to the contact of the vessel with the undestroyed ice edge provides the appropriate length of rods), the above process is repeated.

Существенные признаки, характеризующие изобретение. The essential features characterizing the invention.

Ограничительные: ледяной покров разрушают судном с ледокольной приставкой. Restrictive: ice cover is destroyed by a vessel with an icebreaker prefix.

Отличительные: с помощью приставки под ледяным покровом периодически создают безвоздушную полость, ограниченную в плане габаритами приставки, а ледяной покров разрушается под действием атмосферного давления и собственного веса ледяного покрова, расположенного над полостью. Distinctive: with the help of the prefix, an airless cavity is periodically created under the ice cover, limited in terms of the dimensions of the prefix, and the ice cover is destroyed by atmospheric pressure and its own weight of the ice cover located above the cavity.

Изобретение поясняется чертежом, показывающим схему его реализации. The invention is illustrated by a drawing showing a diagram of its implementation.

В носовой оконечности судна 1 при помощи тяг 2 и привода 3 устанавливают ледокольную приставку 4 и создают в ледяном покрове 5 свободную кромку 6. Ледокольная приставка 4 представляет собой устройство, состоящее из прямоугольной горизонтальной площадки 7, вертикальных пластин 8 и подвижных створок 9, способных при помощи привода 3 перемещаться со скоростью v. Ширина площадки 7 В₁ должна быть больше ширины судна В₂, а высота вертикальных пластин 8 и створок 9 h₁ должна быть не меньше толщины льда h₂. При достижении створками крайнего положения 10 возникнет безвоздушная полость 11.An icebreaking attachment 4 is installed in the bow of the vessel 1 using rods 2 and an actuator 3 and a free edge 6 is created in the ice cover 5. The icebreaking attachment 4 is a device consisting of a rectangular horizontal platform 7, vertical plates 8 and movable flaps 9, capable of help drive 3 to travel at speed v. The width of the platform 7 In ₁ should be greater than the width of the vessel In ₂ , and the height of the vertical plates 8 and the wings 9 h ₁ should not be less than the thickness of the ice h ₂ . When the flaps reach the extreme position 10, an airless cavity 11 will arise.

Claims

A method of destroying the ice cover of a vessel with an icebreaker attachment, characterized in that by means of the attachment under the ice cover an airless cavity is periodically limited, limited in terms of the dimensions of the attachment, ensuring the destruction of the ice cover located above it under atmospheric pressure and its own weight.