RU2579229C1 - Safety device for protection sluice gates from docking impact - Google Patents

Safety device for protection sluice gates from docking impact Download PDF

Info

Publication number
RU2579229C1
RU2579229C1 RU2014154371/13A RU2014154371A RU2579229C1 RU 2579229 C1 RU2579229 C1 RU 2579229C1 RU 2014154371/13 A RU2014154371/13 A RU 2014154371/13A RU 2014154371 A RU2014154371 A RU 2014154371A RU 2579229 C1 RU2579229 C1 RU 2579229C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
walls
friction
bogies
safety device
distance
Prior art date
Application number
RU2014154371/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Александрович Колосов
Александр Александрович Смирнов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова"
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
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова"
Priority to RU2014154371/13A priority Critical patent/RU2579229C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2579229C1 publication Critical patent/RU2579229C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: shipbuilding.
SUBSTANCE: safety device consists of flexible element 1 in the form of a chain or rope passed through navigable span of gateway chamber, and two bogies 3 arranged to move along the walls of chamber of gateway at navale ship 10 on flexible barrier element 1 and connected with its ends. On side walls of bogies 3 on outer side there are resilient inserts secured via friction shoes with possibility of contact of the latter with friction guides installed on horizontal surfaces of gateway chamber walls with symmetric narrowing in direction of movement of bogies. Taper angle is calculated by formula: t g α = V n V k 2 L ,
Figure 00000004
provided that: Vn-Vk≤2A, where α is the angle of convergence, Vn-distance between friction guides in initial position of bogie ; Vk - distance between friction guides at bogie stopping; L - design of ship braking path, A - limiting amplitude of deformations of elastic inserts.
EFFECT: technical result consists in improvement of power consumption of the safety device, which allows to increase braking stroke ship in the gate chamber and reduce on the flexible element.
2 cl, 2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области водного транспорта и направлено на повышение безопасности шлюзования судов, а именно на защиту ворот шлюза от навала судов.The present invention relates to the field of water transport and is aimed at improving the safety of ship locks, namely, to protect the gate of the lock from the bulk of ships.

Известны предохранительные устройства, предназначенные для защиты ворот судоходного шлюза от навала судов, включающие гибкий заградительный элемент, перекрывающий судоходный пролет шлюза и амортизаторы, установленные на стенах камеры шлюза. В качестве амортизаторов в указанных устройствах могут быть использованы гидроцилиндры, шкивы трения, противовесы (см. а.с. USSR №872635, МПК Е02С 1/10, опубл. 1981 г; а.с. USSR №1079745, МПК Е02С 1/10, опубл. 1984 г.; пат. RU №2425922, МПК Е02С 1/00, опубл. 2011).Known safety devices designed to protect the gate of a shipping lock from a pile of ships, including a flexible barrier element that covers the navigable passage of a lock and shock absorbers mounted on the walls of a lock chamber. Hydraulic cylinders, friction pulleys, and balances can be used as shock absorbers in these devices (see AS USSR No. 872635, IPC E02C 1/10, publ. 1981; AS USSR No. 1079745, IPC E02C 1/10 , publ. 1984; Pat. RU No. 2425922, IPC E02C 1/00, publ. 2011).

При выборе типа амортизаторов одной из задач является постепенное увеличение усилий в заградительном органе. В гидравлических цилиндрах это достигается регулированием расхода рабочей жидкости, перетекающей из штоковой полости в резервную емкость. В шкивах трения изменяются усилия прижима тормозных колодок на поверхность шкива трения. В амортизаторах с противовесом предусмотрена разрезка противовеса на отдельные секции с разной массой и с возможностью их постепенного включения в усилие на заградительный орган по мере перемещения судна на этапе торможения.When choosing the type of shock absorbers, one of the tasks is to gradually increase efforts in the barrage body. In hydraulic cylinders, this is achieved by controlling the flow rate of the working fluid flowing from the rod cavity into the reserve tank. In the friction pulleys, the pressure of the brake pads on the surface of the friction pulley changes. In shock absorbers with a counterweight, it is possible to cut the counterweight into separate sections with different weights and with the possibility of their gradual inclusion in the force on the barrage body as the ship moves at the stage of braking.

Из известных устройств наиболее близким аналогом предлагаемого решения по технической сущности и назначению является предохранительное устройство судоходного шлюза по пат. RU №2532036, МПК Е02С 1/00 (2006/01), опубл. 03.09.2014. Устройство, выбранное за прототип, включает гибкий заградительный орган, перекинутый через судоходный пролет шлюза, амортизаторы, установленные на тележках с возможностью перемещения последних вдоль стен камеры шлюза. Амортизаторы выполнены в виде штанг, сопряженных с концами гибкого заградительного органа, шарнирно сопряженных с подъемными штангами. Верхний ярус тележек выполнен ступенчатым, при этом суммарная высота ступеней соответствует амплитуде колебаний уровней воды в камере, а высота каждой ступени соответствует шагу перестановки заградительного органа.Of the known devices, the closest analogue of the proposed solution to the technical nature and purpose is the safety device of the shipping lock according to US Pat. RU No. 2532036, IPC E02C 1/00 (2006/01), publ. 09/03/2014. The device selected for the prototype includes a flexible guard, thrown over the navigable passage of the lock, shock absorbers mounted on carts with the ability to move the latter along the walls of the lock chamber. Shock absorbers are made in the form of rods conjugated to the ends of a flexible guard, pivotally coupled to lifting rods. The upper tier of the trolleys is made stepwise, while the total height of the steps corresponds to the amplitude of fluctuations in the water levels in the chamber, and the height of each step corresponds to the step of the rearrangement of the barrage organ.

При навале судна на гибкий орган происходит передача усилия через штанги на тележки с амортизаторами, в результате чего осуществляется гашение энергии навала и соответственно торможение судна.When the ship is bulked onto a flexible body, the force is transmitted through the rods to the bogies with shock absorbers, as a result of which the bulk energy is quenched and, accordingly, the ship is braked.

Недостатком прототипа является малая деформация амортизирующего устройства, не обеспечивающая достаточного тормозного хода судна и вызывающая увеличение нагрузки на гибкий орган, что, в свою очередь, может привести к разрыву последнего.The disadvantage of the prototype is the small deformation of the shock-absorbing device, which does not provide sufficient braking distance of the vessel and causes an increase in the load on the flexible organ, which, in turn, can lead to rupture of the latter.

Технический результат от использования изобретения заключается в повышении энергоемкости предохранительного устройства, что позволяет увеличить тормозной ход судна в шлюзовой камере и уменьшить нагрузку на гибкий орган.The technical result from the use of the invention is to increase the energy intensity of the safety device, which allows to increase the braking distance of the vessel in the lock chamber and reduce the load on the flexible organ.

Для достижения указанного технического результата используется следующая совокупность существенных признаков: в предохранительном устройстве для защиты ворот шлюза от навала судов (состоящем, так же как и прототип, из гибкого заградительного органа в виде цепи или каната, перекинутого через судоходный пролет камеры шлюза, и двух тележек, установленных с возможностью перемещения вдоль стен камеры шлюза при навале судна на гибкий заградительный элемент), в отличие от прототипа, на боковых стенках тележек с внешней стороны закреплены через упругие вкладыши фрикционные колодки с возможностью контактирования последних с фрикционными направляющими, установленными на горизонтальных поверхностях стен камеры шлюза с симметричным сужением в направлении перемещения тележек, при этом угол сужения вычисляется по формуле: t g α = B н B к 2 L

Figure 00000001
, при условии: Вн-Вк≤2А, где α - угол сужения, Вн - расстояние между фрикционными направляющими в исходном положении тележки; Вк - расстояние между фрикционными направляющими при остановке тележки; L - расчетный путь торможения судна, А - предельная амплитуда деформаций упругих вкладышей. При этом фрикционные направляющие размещены в пазах, выполненных на горизонтальных поверхностях стен шлюза.To achieve the specified technical result, the following set of essential features is used: in the safety device for protecting the gateway gate from the bulk of ships (consisting, like the prototype, of a flexible barrier in the form of a chain or rope thrown over the navigable passage of the lock chamber and two carts installed with the possibility of moving along the walls of the lock chamber when the ship is bulked onto a flexible barrier element), unlike the prototype, black walls are fixed on the side walls of the bogies Elastic inserts of friction pads being in contact with the latter with the friction rails mounted on horizontal surfaces of the walls lock chamber with a symmetrical narrowing in the direction of movement of the carriages, wherein the taper angle is calculated by the formula: t g α = B n - B to 2 L
Figure 00000001
, provided: Vn-Vk≤2A, where α is the narrowing angle, Vn is the distance between the friction guides in the initial position of the trolley; VK - the distance between the friction guides when the truck stops; L is the calculated braking distance of the vessel, A is the ultimate strain amplitude of the elastic liners. In this case, the friction guides are placed in grooves made on the horizontal surfaces of the gateway walls.

Сопоставление предлагаемого изобретения и прототипа показало, что поставленная задача - повышение энергоемкости, решается в результате новой совокупности признаков, что доказывает соответствие предлагаемого изобретения критерию патентоспособности «новизна».A comparison of the proposed invention and the prototype showed that the task is to increase energy intensity, is solved as a result of a new set of features, which proves the compliance of the invention with the patentability criterion of "novelty".

В свою очередь, проведенный информационный поиск в области водного транспорта не выявил отдельных отличительных признаков изобретения, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «изобретательский уровень».In turn, the information search in the field of water transport did not reveal individual distinctive features of the invention, which allows us to conclude that it meets the criterion of "inventive step".

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1, 2 дано схематическое изображение устройства в плане.The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1, 2 is a schematic representation of the device in plan.

Предлагаемое устройство состоит из гибкого заградительного органа 1 в виде цепи или каната, перекинутого через судоходный пролет шлюза. Канат 1 перекинут через блоки 2 и соединен с тележками 3. В горизонтальных поверхностях стен шлюза 5 выполнены пазы 4, в которых уложены с симметричным сужением фрикционные направляющие 6. На тележках 3 с внешней стороны боковых стенок установлены фрикционные колодки 7. Колодки 7 закреплены на стенках через упругие вкладыши 8, выполненные в виде резиновых концевых отбойников. Упругие вкладыши обеспечивают контактирование фрикционных колодок с направляющими 6. Вдоль стен камеры шлюза проложены рельсовые пути 9, на которых установлены тележки 3.The proposed device consists of a flexible guard 1 in the form of a chain or rope thrown over the navigable passage of the airlock. The rope 1 is thrown through blocks 2 and connected to the carts 3. In the horizontal surfaces of the walls of the gateway 5 grooves 4 are made, in which the friction guides are laid with symmetrical narrowing 6. Friction pads are installed on the carts 3 from the outside of the side walls 7. The pads 7 are fixed to the walls through elastic liners 8, made in the form of rubber end chippers. Elastic liners provide contact of the friction pads with the guides 6. Along the walls of the chamber of the airlock laid rail tracks 9, on which the carts 3 are installed.

Заявляемое устройство работает следующим образом.The inventive device operates as follows.

При навале судна 10 на заградительный орган 1 усилие навала передается на тележки 3, в результате чего они перемещаются по рельсовым путям 9. В колодках 7, находящихся в контакте с направляющими 6, возникают силы трения, создающие тормозные усилия.When the vessel 10 is piled onto the barrage 1, the force of the pile is transferred to the bogies 3, as a result of which they move along the rail tracks 9. In blocks 7, which are in contact with the guides 6, friction forces arise that create braking forces.

Тормозное усилие t определяется по формуле: t=F·γ, где F - максимальная величина силы при сжатии концевых отбойников (упругих вкладышей) 8; γ - коэффициент трения в фрикционных колодках 7.The braking force t is determined by the formula: t = F · γ, where F is the maximum value of the force during compression of the end bumpers (elastic liners) 8; γ is the coefficient of friction in the friction pads 7.

По мере движения тележек тормозное усилие в колодках 7 увеличивается за счет постепенного уменьшения расстояния между направляющими 6 и сжатия упругих вкладышей 8. В результате происходит гашение энергии навала судна, которое обусловлено двумя составляющими:As the bogies move, the braking force in the pads 7 increases due to a gradual decrease in the distance between the guides 6 and compression of the elastic liners 8. As a result, the energy of the bulk of the vessel is damped, which is due to two components:

- энергией торможения, создаваемой силами трения между тормозными колодками и направляющими и рассчитываемой по формуле: Eтр=t·L, где t - усилие в фрикционных колодках; L - путь, пройденный тележками;- the braking energy created by the frictional forces between the brake pads and the rails and calculated by the formula: E Tr = t · L, where t is the force in the friction pads; L is the path traveled by carts;

- энергией сжатия резиновых вкладышей, установленных между колодками и тележкой: Eсж=F·A, где F - паспортная величина силы сжатия амортизаторов; А - амплитуда сжатия.- the compression energy of the rubber liners installed between the pads and the trolley: E cr = F · A, where F is the nameplate value of the compression force of the shock absorbers; A is the compression amplitude.

Общая энергия системы: Естрсж.The total energy of the system: E c = E Tr + E squ .

Исходя из приведенных математических выражений составляется расчетная схема расположения тормозных направляющих в пазах, по которой определяется угол сужения α: t g α = B н B к 2 L

Figure 00000001
, где Вн - расстояние между фрикционными направляющими в исходном положении тележки; Вк - расстояние между фрикционными направляющими при остановке тележки; L - расчетный путь торможения судна (путь, пройденный тележками), А - предельная амплитуда деформаций упругих вкладышей. При этом должно быть выполнено условие Вн-Вк≤2А, где А - паспортная (предельная) амплитуда деформаций амортизаторов (амплитуда сжатия).Based on the above mathematical expressions, a calculated arrangement of the brake guides in the grooves is compiled, which determines the narrowing angle α: t g α = B n - B to 2 L
Figure 00000001
where Bn is the distance between the friction guides in the initial position of the trolley; VK - the distance between the friction guides when the truck stops; L is the calculated vessel braking path (the path traveled by bogies), A is the ultimate strain amplitude of the elastic liners. In this case, the condition Vn-Vk≤2A should be fulfilled, where A is the passport (limit) amplitude of the deformation of the shock absorbers (compression amplitude).

Предлагаемое устройство сохраняет достоинства прототипа - высокую надежность, но при этом более энергоемко за счет того, что в процесс торможения судна кроме силы сжатия амортизационных устройств вступает сила трения между амортизаторами и направляющими. Это, в свою очередь, позволяет увеличить тормозной ход судна в шлюзовой камере и уменьшить нагрузку на гибкий орган. Кроме того, изобретение обеспечивает возможность установки предохранительного устройства без приостановки эксплуатации шлюзов, что достигается за счет упрощения конструкции устройства.The proposed device retains the advantages of the prototype - high reliability, but more energy intensive due to the fact that in addition to the compression force of the depreciation devices, the friction force between the shock absorbers and the guides enters the braking process of the vessel. This, in turn, allows you to increase the braking distance of the vessel in the lock chamber and reduce the load on the flexible organ. In addition, the invention provides the ability to install a safety device without interrupting the operation of the gateways, which is achieved by simplifying the design of the device.

Описанное устройство разработано специалистами кафедры Гидротехнических сооружений, конструкций и гидравлики ФГБОУ ВПО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова» в составе научно-исследовательской работы. Были произведены расчеты, показавшие возможность использования устройства на внутренних водных путях Российской Федерации.The described device was developed by specialists of the Department of Hydrotechnical Structures, Structures and Hydraulics FSBEI HPE "State University of the Sea and River Fleet named after Admiral S.O. Makarova "as part of research work. Calculations were made that showed the possibility of using the device on the inland waterways of the Russian Federation.

Изложенное позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «промышленная применимость».The above allows us to conclude that the invention meets the criterion of "industrial applicability".

Claims (2)

1. Предохранительное устройство для защиты ворот шлюза от навала судов, состоящее из гибкого заградительного органа в виде цепи или каната, перекинутого через судоходный пролет камеры шлюза, и двух тележек, установленных с возможностью перемещения вдоль стен камеры шлюза при навале судна на гибкий заградительный элемент, отличающееся тем, что на боковых стенках тележек с внешней стороны закреплены через упругие вкладыши фрикционные колодки с возможностью контактирования последних с фрикционными направляющими, установленными на горизонтальных поверхностях стен камеры шлюза с симметричным сужением в направлении перемещения тележек, при этом угол сужения вычисляется по формуле:
Figure 00000001
, при условии: Bн-Bк≤2A, где α - угол сужения, Bн - расстояние между фрикционными направляющими в исходном положении тележки; Bк - расстояние между фрикционными направляющими при остановке тележки; L - расчетный путь торможения судна, A - предельная амплитуда деформаций упругих вкладышей.
1. A safety device for protecting the lock gate from the bulk of ships, consisting of a flexible guard in the form of a chain or rope thrown over the navigable passage of the lock chamber, and two carts that can be moved along the walls of the lock chamber when the ship is bulked onto a flexible guard element, characterized in that on the side walls of the bogies, friction pads are secured from the outside through elastic inserts with the possibility of contacting the latter with friction guides mounted horizontally ntal surfaces of the walls of the lock chamber with a symmetric narrowing in the direction of movement of the bogies, while the narrowing angle is calculated by the formula:
Figure 00000001
, provided: Bn-Bk≤2A, where α is the narrowing angle, Bn is the distance between the friction guides in the initial position of the trolley; Bк - distance between friction guides when the trolley stops; L is the calculated braking distance of the vessel, A is the ultimate strain amplitude of the elastic liners.
2. Предохранительное устройство по п.1, отличающееся тем, что фрикционные направляющие размещены в пазах, выполненных на горизонтальных поверхностях стен шлюза. 2. The safety device according to claim 1, characterized in that the friction guides are placed in grooves made on the horizontal surfaces of the gateway walls.
RU2014154371/13A 2014-12-30 2014-12-30 Safety device for protection sluice gates from docking impact RU2579229C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014154371/13A RU2579229C1 (en) 2014-12-30 2014-12-30 Safety device for protection sluice gates from docking impact

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014154371/13A RU2579229C1 (en) 2014-12-30 2014-12-30 Safety device for protection sluice gates from docking impact

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2579229C1 true RU2579229C1 (en) 2016-04-10

Family

ID=55793362

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014154371/13A RU2579229C1 (en) 2014-12-30 2014-12-30 Safety device for protection sluice gates from docking impact

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2579229C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2726893C1 (en) * 2019-06-10 2020-07-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова" Safety device for protecting lock gate from ships docking impact

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2179431A5 (en) * 1972-04-07 1973-11-16 Maschf Augsburg Nuernberg Ag
SU947264A1 (en) * 1980-03-28 1982-07-30 Ленинградский Институт Водного Транспорта Shock-absorbing mooring device
SU1079745A1 (en) * 1982-09-03 1984-03-15 Ленинградское Специальное Конструкторское Бюро "Ленгидросталь" Arrangement for protecting lock gates from ship collision
RU2425922C1 (en) * 2010-01-28 2011-08-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет водных коммуникаций" (ФГОУ ВПО "СПГУВК") Safety device of navigation lock
RU2532036C1 (en) * 2013-03-01 2014-10-27 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Государственный Университет Морского И Речного Флота Имени Адмирала С.О. Макарова" Shipping lock safety device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2179431A5 (en) * 1972-04-07 1973-11-16 Maschf Augsburg Nuernberg Ag
SU947264A1 (en) * 1980-03-28 1982-07-30 Ленинградский Институт Водного Транспорта Shock-absorbing mooring device
SU1079745A1 (en) * 1982-09-03 1984-03-15 Ленинградское Специальное Конструкторское Бюро "Ленгидросталь" Arrangement for protecting lock gates from ship collision
RU2425922C1 (en) * 2010-01-28 2011-08-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет водных коммуникаций" (ФГОУ ВПО "СПГУВК") Safety device of navigation lock
RU2532036C1 (en) * 2013-03-01 2014-10-27 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Государственный Университет Морского И Речного Флота Имени Адмирала С.О. Макарова" Shipping lock safety device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2726893C1 (en) * 2019-06-10 2020-07-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова" Safety device for protecting lock gate from ships docking impact

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Svensson Protection of bridge piers against ship collision
US20120076590A1 (en) Protective device of the floating barrier type
US10890418B2 (en) Vessel barrier system with energy dissipating unit
RU2579229C1 (en) Safety device for protection sluice gates from docking impact
CN102535400B (en) Overwater ship-stopping device
CN103835262B (en) Energy dissipating gravity anchor automatic falling type floating foundation is overhead blocks ship's repairs & maintenance facilities
EP2923941A1 (en) A maritime hydraulic impact-absorbing device
RU2532036C1 (en) Shipping lock safety device
RU2425922C1 (en) Safety device of navigation lock
RU2726893C1 (en) Safety device for protecting lock gate from ships docking impact
CN204606154U (en) Novel half dives refutes platform
RU134546U1 (en) SHIPPING SECURITY DEVICE
CN211816034U (en) Ship berthing anchoring device
NL2009132C2 (en) BRAKING.
CN104060594B (en) The ship lift ship railway carriage or compartment door avoiding collision of different SEA LEVEL VARIATION can be adapted to
CN108104066B (en) Anti-collision device suitable for wharf
RU2764762C1 (en) Device for protecting sluicegates from ship collisions
CN102995607A (en) Anti-collision method of water blocking gate of navigation lock and ship lift
CN208830265U (en) A kind of anticollision device of pier
CN110244373A (en) Gate slot detection system and dedicated underwater robot
GB1602512A (en) Apparatus for arresting a floating vessel
CN104192267B (en) Naval Architecture and Ocean Engineering deck machinery walking mechanism
SU883237A2 (en) Inclined chamber-less ship lift
CN212803819U (en) Anti-collision device for ship lift compartment chamber
CN213203751U (en) Damping liquid bridge

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181231