RU2800916C2 - Fender - Google Patents
Fender Download PDFInfo
- Publication number
- RU2800916C2 RU2800916C2 RU2020129665A RU2020129665A RU2800916C2 RU 2800916 C2 RU2800916 C2 RU 2800916C2 RU 2020129665 A RU2020129665 A RU 2020129665A RU 2020129665 A RU2020129665 A RU 2020129665A RU 2800916 C2 RU2800916 C2 RU 2800916C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fender
- force
- vessel
- additional
- hydraulic cylinder
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к кранцу, предназначенному, например, для использования на швартовной стенке для отделения от нее пришвартованного судна.The present invention relates to a fender intended, for example, for use on a mooring wall to separate a moored vessel from it.
Уровень техникиState of the art
Хорошо известны кранцы на швартовных стенках (например, стенках причалов, доков, палов). Кранец обеспечивает силу реакции, действующую на борт судна, пришвартованного вдоль швартовной стенки, возникающую в ответ на силу, с которой судно прижимается к швартовной стенке, до тех пор, пока борт судна соприкасается с кранцем.Well-known fenders on mooring walls (for example, the walls of piers, docks, bollards). The fender provides a reaction force acting on the side of the vessel, moored along the mooring wall, arising in response to the force with which the vessel is pressed against the mooring wall, as long as the side of the vessel is in contact with the fender.
Однако при некоторых обстоятельствах сила реакции может вызывать нежелательные колебания судна, обусловленные взаимодействием между силами, действующими со стороны швартовных тросов и кранцев: когда судно совершает перемещения, в результате которых соприкасается с кранцами, расположенными вдоль швартовной стенки, кранцы отталкивают его, и судно начинает перемещаться от швартовной стенки, что, в свою очередь, приводит к возникновению сил, действующих со стороны швартовных тросов и заставляющих судно перемещаться обратно к швартовной стенке. Затем кранцы снова отталкивают судно, и так далее.However, under some circumstances, the reaction force can cause unwanted oscillations of the vessel due to the interaction between the forces acting from the mooring lines and the fenders: when the vessel makes movements, as a result of which it comes into contact with the fenders located along the mooring wall, the fenders repel it, and the vessel begins to move from the mooring wall, which, in turn, leads to the emergence of forces acting from the mooring cables and forcing the ship to move back to the mooring wall. Then the fenders push the ship back again, and so on.
Когда судно пришвартовано с использованием устройств для удержания швартовных тросов, описанных в WO 2010/110666 и WO 2018/048303, и кранец отталкивает судно, заставляя его перемещаться от причала, устройства для удержания швартовного троса сначала реагируют на отскок, вытравливая провисшие швартовные тросы, а затем прикладывают силу к швартовным тросам, притягивая судно и тем самым возвращая его обратно к швартовной стенке, что может привести к возникновению колебательных перемещений.When a vessel is moored using the mooring line retainers described in WO 2010/110666 and WO 2018/048303 and the fender pushes the vessel away from the berth, the mooring line retainers first respond to the rebound by easing out the slack mooring lines and a force is then applied to the mooring lines, pulling the ship and thereby returning it back to the mooring wall, which can lead to oscillatory movements.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention
Среди прочего, задачей изобретения является уменьшение перемещений судна, пришвартованного вдоль швартовной стенки с одним или более кранцами.Among other things, the object of the invention is to reduce the movements of a vessel moored along a mooring wall with one or more fenders.
Предлагается кранец для защиты судна от швартовной стенки, который содержит узел из гидравлического цилиндра и поршня (цилиндро-поршневой узел), расположенный таким образом, что сжатие кранца приводит к тому, что поршень создает усилие, сжимающее гидравлическую жидкость в дополнительном гидравлическом цилиндре.A fender is proposed for protecting a ship from a mooring wall, which contains a hydraulic cylinder and piston assembly (cylinder-piston assembly) located in such a way that the compression of the fender causes the piston to create a force that compresses the hydraulic fluid in the additional hydraulic cylinder.
Гидравлический цилиндр соединен клапанами с резервуаром, который по меньшей мере частично наполнен газом. Когда усилие сжатия кранца превышает пороговое значение, разгрузочный клапан обеспечивает поток гидравлической жидкости из цилиндра в резервуар, позволяя кранцу сжиматься. Когда усилие уменьшается, возвратный клапан позволяет гидравлической жидкости вернуться в цилиндр, заставляя поршень перемещаться и расширять кранец, следуя за перемещением судна в сторону от кранца. В одном варианте реализации предлагается кранец по пункту 1.The hydraulic cylinder is connected by valves to a reservoir which is at least partially filled with gas. When the fender compression force exceeds a threshold, the unloader valve allows hydraulic fluid to flow from the cylinder to the reservoir, allowing the fender to compress. When the force is reduced, the check valve allows the hydraulic fluid to return to the cylinder, causing the piston to move and expand the fender, following the movement of the vessel away from the fender. In one embodiment, the fender of claim 1 is provided.
Кранец обеспечивает возможность уменьшить колебательные перемещения судна. Для швартовки судна может использоваться множество таких кранцев, расположенных вдоль швартовной стенки причала.The fender provides an opportunity to reduce the oscillatory movements of the vessel. A plurality of such fenders can be used to moor a vessel along the mooring wall of the quay.
В варианте реализации изобретения кранец содержит электромагнит с полюсами, выполненный с возможностью создания магнитного поля для притягивания судна к подвижной поверхности кранца, предпочтительно в то время, когда судно удаляется от швартовной стенки. Таким образом, кранец уменьшает это перемещение.In an embodiment of the invention, the fender comprises an electromagnet with poles configured to generate a magnetic field to attract the vessel to the movable surface of the fender, preferably while the vessel is moving away from the mooring wall. Thus, the fender reduces this movement.
В варианте реализации изобретения кранец содержит электрогенератор, выполненный с возможностью вырабатывания электричества при перемещении подвижной поверхности кранца к основанию кранца, устройство накопления электроэнергии, соединенное с электрогенератором, для накопления электроэнергии, вырабатываемой электрогенератором, а также переключатель, соединенный между устройством накопления электроэнергии и электромагнитом. В варианте реализации изобретения кранец содержит управляющий механизм, который делает переключатель проводящим в течение по меньшей мере части того времени, когда подвижная поверхность кранца удаляется от основания кранца и/или прекращает удаляться от основания кранца.In an embodiment of the invention, the fender comprises an electric generator capable of generating electricity when the movable surface of the fender moves to the base of the fender, an electric power storage device connected to the electric generator to accumulate electric power generated by the electric generator, and a switch connected between the electric power storage device and the electromagnet. In an embodiment, the fender includes a control mechanism that makes the switch conductive for at least part of the time that the movable surface of the fender moves away from the fender base and/or stops moving away from the fender base.
Таким образом, переключатель проводит электрический ток в то время, когда судно удаляется от швартовной стенки.Thus, the switch conducts electrical current as the ship moves away from the mooring wall.
Предлагается швартовная система, которая содержит множество кранцев по одному из предыдущих пунктов, расположенных вдоль швартовной стенки причала для судна, и по меньшей мере одно устройство для удержания троса, расположенное на швартовной стенке в стороне от причала. Устройство для удержания троса содержитA mooring system is proposed, which comprises a plurality of fenders according to one of the previous paragraphs, located along the mooring wall of the berth for the vessel, and at least one device for holding the cable, located on the mooring wall away from the pier. Rope holding device contains
- дополнительный узел из гидравлического цилиндра и поршня для соединения швартовного троса судна с швартовной стенкой, так что натяжение швартовного троса вызывает поршень прикладывать усилие для сжатия гидравлической жидкости в дополнительном гидравлическом цилиндре;- an additional assembly of a hydraulic cylinder and a piston for connecting the ship's mooring cable to the mooring wall, so that the tension of the mooring cable causes the piston to apply a force to compress the hydraulic fluid in the additional hydraulic cylinder;
- дополнительный резервуар, по меньшей мере частично наполненный газом;- an additional tank, at least partially filled with gas;
- дополнительный разгрузочный клапан, выполненный таким образом, что он пропускает гидравлическую жидкость из дополнительного гидравлического цилиндра в дополнительный резервуар, когда разность между давлением гидравлической жидкости в дополнительном гидравлическом цилиндре и давлением в дополнительном резервуаре достигает дополнительного первого порогового значения;- an additional unloading valve, made in such a way that it passes the hydraulic fluid from the additional hydraulic cylinder to the additional reservoir, when the difference between the pressure of the hydraulic fluid in the additional hydraulic cylinder and the pressure in the additional reservoir reaches an additional first threshold value;
- дополнительный возвратный клапан, выполненный таким образом, что он пропускает гидравлическую жидкость из дополнительного резервуара в дополнительный гидравлический цилиндр, когда разность между давлением гидравлической жидкости в дополнительном гидравлическом цилиндре падает ниже дополнительного второго порогового значения, которое ниже дополнительного первого порогового значения.- an additional check valve designed in such a way that it passes hydraulic fluid from the additional reservoir to the additional hydraulic cylinder when the difference between the pressure of the hydraulic fluid in the additional hydraulic cylinder falls below the additional second threshold value, which is lower than the additional first threshold value.
В варианте реализации такая швартовная система может иметь средства для передачи энергии, вырабатываемой в устройстве для удержания троса, по меньшей мере на один из множества кранцев.In an embodiment, such a mooring system may have means for transmitting the power generated in the line retainer to at least one of the plurality of fenders.
В варианте реализации такой швартовной системы указанные средства выполнены с возможностью выработки электроэнергии, причем по меньшей мере один из множества кранцев выполнен с возможностью использования указанной электроэнергии для создания усилия, действующего на судно, для уменьшения его перемещения.In an embodiment of such a mooring system, said means are configured to generate power, wherein at least one of the plurality of fenders is configured to use said power to generate a force acting on the ship to reduce its movement.
Множество таких кранцев можно комбинировать с устройствами для удержания швартовного троса при помощи гидравлического механизма, аналогичного тому, что используется в кранце, который вытравливает трос, когда перемещение судна от швартовной стенки вызывает увеличение усилия, действующего на швартовный трос. В другом варианте реализации энергия, создаваемая такими усилиями, может использоваться для уменьшения перемещения судна.Many of these fenders can be combined with devices to hold the mooring line using a hydraulic mechanism similar to that used in a fender that will eject the line when the vessel's movement away from the mooring wall causes an increase in force on the mooring line. In another implementation, the energy generated by such forces can be used to reduce the movement of the vessel.
Краткое описание чертежаBrief description of the drawing
Эти и другие задачи и преимущества станут очевидными из описания примеров реализации со ссылкой на следующие фигуры.These and other objectives and advantages will become apparent from the description of the implementation examples with reference to the following figures.
На фигуре 1 схематически изображен кранецThe figure 1 schematically shows the fender
На фигуре 2 показано соотношение между усилием и положением поверхности кранцаFigure 2 shows the relationship between force and position of the fender surface
На фигуре 3 показан вариант реализации кранцаThe figure 3 shows a variant of the implementation of the fender
На фигуре 4 показана швартовная системаFigure 4 shows the mooring system
На фигуре 5 показан вариант реализации кранцаThe figure 5 shows a variant of the implementation of the fender
На фигурах 6 и 7 показаны варианты реализации кранца с регулируемыми устройствами регулировки усилия.Figures 6 and 7 show embodiments of a fender with adjustable force adjustment devices.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
На Фигуре 1 схематически показан кранец, используемый на швартовной стенке и предназначенный для амортизации сил между пришвартованным судном и швартовной стенкой. Швартовная стенка может быть обычной швартовной стенкой или рядом свай в воде. Швартовная стенка может содержать множество таких кранцев, расположенных на равном расстоянии вдоль швартовной стенки. Хотя это не показано, следует понимать, что кранец может включать в себя дополнительные конструкции, такие как упругие элементы между различными компонентами.Figure 1 schematically shows a fender used on a mooring wall to absorb forces between a moored vessel and the mooring wall. The mooring wall can be a normal mooring wall or a row of piles in the water. The mooring wall may comprise a plurality of such fenders spaced at equal distances along the mooring wall. Although not shown, it should be understood that the fender may include additional structures such as resilient members between the various components.
Кранец содержит основание 10 кранца, подвижную поверхность 12 кранца, установленную с возможностью перемещения к основанию 10 кранца в направлении 13 сжатия кранца, гидравлический цилиндр 14 и поршень 16 в гидравлическом цилиндре 14. В проиллюстрированном варианте реализации гидравлический цилиндр 14 закреплен на основании 10 кранца, а поршень 16 механически соединен с подвижной поверхностью 12 кранца, так что усилия передаются между подвижной поверхностью 12 кранца и поршнем 16. В качестве альтернативы поршень 16 может быть прикреплен к основанию 10 кранца, а гидравлический цилиндр 14 может быть соединен с подвижной поверхностью 12 кранца, так что усилия передаются между подвижной поверхностью 12 кранца и гидравлическим цилиндром 14. Основание 10 кранца может быть установлено вдоль швартовной стенки или другой неподвижной конструкции, так что кранец будет находиться между неподвижной конструкцией и пришвартованным судном.The fender comprises a
Кроме того, кранец содержит гидравлический контур, который содержит часть для защиты от избыточного давления, содержащую резервуар 180, разгрузочный клапан 182 и односторонний клапан 184. Конец гидравлического цилиндра 14, к которому поршень 16 прижимает гидравлическую жидкость, когда подвижная поверхность 12 кранца прижимается к основанию 10 кранца, соединен с дном резервуара 180 параллельно через разгрузочный клапан 182 и односторонний клапан 184. Резервуар 180 содержит гидравлическую жидкость внизу и сжатый газ вверху. Разгрузочный клапан 182 выполнен так, что он пропускает поток гидравлической жидкости из гидравлического цилиндра 14 в резервуар 180, когда давление в гидравлическом цилиндре 14 превышает давление в резервуаре 180 на заданное первое пороговое значение. Односторонний клапан 184 выполнен так, что он пропускает поток гидравлической жидкости из резервуара 180 в гидравлический цилиндр 14, когда давление в резервуаре 180 становится выше, чем давление в гидравлическом цилиндре 14, или, в более общем случае, когда давление в резервуаре 180 становится больше давления в гидравлическом цилиндре 14 на второе пороговое значение. Желательно, чтобы второе пороговое значение для одностороннего клапана 184 было установлено настолько малым, чтобы...In addition, the fender includes a hydraulic circuit that includes an overpressure protection portion comprising a
В процессе работы, когда судно соприкасается с подвижной поверхностью 12 кранца, подвижная поверхность 12 кранца передает усилие в направлении сжатия кранца, то есть в направлении швартовной стенки, в сторону основания кранца, через гидравлический цилиндр 14 и, таким образом, на швартовную стенку.In operation, when the vessel comes into contact with the moving
На Фигуре 2 показано соотношение между усилием, прилагаемым подвижной поверхностью 12 кранца, и ее положением. Вертикальная линия 22 показывает ту часть соотношения усилия и положения кранца, изображенного на фигуре 1, которая соответствует ситуации, когда усилие, прилагаемое судном к подвижной поверхности 12 кранца, не приводит к тому, что давление в гидравлическом цилиндре 14 превышает давление, необходимое для открытия разгрузочного клапана 182. Горизонтальная линия 23 показывает ту часть соотношения силы и положения, при которой усилие, направленное на швартовную стенку, становится настолько большой, что разгрузочный клапан 182 открывается, позволяя гидравлической жидкости течь из гидравлического цилиндра 14 в резервуар 180.Figure 2 shows the relationship between the force applied by the
Вертикальная линия 22 показывает, что подвижная поверхность 12 кранца действует как неподвижная стенка, пока усилие, прилагаемое судном к подвижной поверхности 12 кранца, не приводит к тому, что давление в гидравлическом цилиндре 14 превышает давление, необходимое для открытия разгрузочного клапана 182. Кранец уравновешивает усилие, прилагаемое судном, и не меняет своего положения.The
Горизонтальная линия 23 показывает, что кранец сжимается, как только усилие, прилагаемое судном, приводит к тому, что давление в гидравлическом цилиндре 14 превышает давление, необходимое для открывания разгрузочного клапана 182. В этом случае количество гидравлической жидкости в гидравлическом цилиндре 14 уменьшается, позволяя подвижной поверхности 12 кранца сместиться в сторону швартовной стенки, в то время как усилие, прилагаемое поверхностью 12 кранца на судно, остается постоянной.The
Таким образом, когда судно соприкасается со стенкой и прилагает достаточное усилие, сила реакции кранца ограничивается. В этом заключается его отличие от абсолютно жесткого или упругого кранца. Для справки соотношение усилия и положения для упругого кранца обозначено пунктирной линией 20 (для абсолютно жесткого кранца эта линия будет вертикальной). Это соотношение усилия и положения отличается от соотношений, обозначенных вертикальной линией 22 и горизонтальной линией 23, в том, что усилие, прилагаемое кранцем к судну, может стать намного больше, поэтому после того, как перемещение судна прекращается, кранец будет продолжать прилагать усилие, которое отталкивает судно.Thus, when the vessel contacts the wall and applies sufficient force, the reaction force of the fender is limited. This is its difference from an absolutely rigid or elastic fender. For reference, the ratio of force and position for an elastic fender is indicated by a dotted line 20 (for an absolutely rigid fender, this line will be vertical). This force-to-position relationship differs from the relationships indicated by
Однако, когда кранец допускает перемещение судна при постоянной силе реакции, как показано горизонтальной линией 23, усилие, прилагаемое судном, после прохождения некоторого расстояния обычно уменьшается без приложения усилия, отталкивающего судно. Усилие, прилагаемое судном, обычно уменьшается, например, потому, что усилие, прилагаемое швартовными тросами, уменьшается по мере того, как судно перемещается к швартовной стенке, и потому, что усилие, прилагаемое кранцем, заставляет судно замедляться, когда усилие, прилагаемое судном, становится меньше усилия, необходимого для открытия разгрузочного клапана 182. Как только это происходит, положение подвижной поверхности 12 кранца остается постоянным, и усилие, прилагаемое подвижной поверхностью 12 кранца, уменьшается до тех пор, пока не откроется односторонний клапан 184.However, when the fender allows the vessel to move at a constant reaction force, as shown by the
Это поведение отображается вертикальными линиями 24. На фигуре показано много вертикальных линий 24, потому что положение подвижной поверхности 12 кранца, в которых происходит снижение действующего усилия, может быть разным в зависимости от условий, в которых перемещается судно. Если судно неестественным образом будет продолжать перемещаться к швартовной стенке, подвижная поверхность 12 кранца в конце концов придет в равновесие, когда подвижная поверхность 12 кранца и/или поршень 16 достигнет стопорной конструкции (не показана), после чего усилие, прилагаемое подвижной поверхностью 12 кранца, быстро увеличится, как в случае использования упругого или жесткого кранца, что отображается (почти) вертикальной линией 26. В этом случае судно отскочит от кранца.This behavior is shown by
Горизонтальная линия 25 показывает соотношение усилия и положения, когда усилие, прилагаемое судном, настолько мало, что односторонний клапан 184 открывается. При этом гидравлическая жидкость возвращается из резервуара 180 в гидравлический цилиндр 14 до тех пор, пока подвижная поверхность 12 кранца не вернется в положение, обозначенное вертикальной линией 22.The
В процессе работы гидравлическая жидкость перед использованием закачивается в гидравлический цилиндр 14 или выкачивается из него, чтобы установить его в требуемое начальное положение, например, такое, при котором подвижная поверхность 12 кранца окажется на максимальном расстоянии от швартовной стенки, либо такое, при котором кранец находится как можно дальше, и гидравлическое давление составляет меньше, чем давление, необходимое для сжатия кранца. И то, и другое можно сделать при помощи помощью заливочного устройства (не показано), описанного в WO 2010/110666 или в WO 2018/048303, которые приведены в виде ссылок. Заливочное устройство может содержать насос, клапан и вспомогательный резервуар с гидравлической жидкостью, при этом насос и клапан соединены параллельно между вспомогательным резервуаром и цилиндром 14. Заливочное устройство может быть частью кранца. В качестве альтернативы может быть использовано транспортное средство, оборудованное подвижным заливочным устройством, которое может подъезжать к множеству кранцев и заправлять каждый из них.During operation, hydraulic fluid is pumped into or out of the
Как уже отмечалось, кранец может содержать дополнительные элементы. В одном варианте реализации изобретения один или более упругих элементов используются между комбинацией поршня и гидравлического цилиндра, с одной стороны, и подвижной поверхностью 12 кранца, с другой стороны, и/или между этой комбинацией и основанием кранца. В качестве упругого элемента могут служить, например, резиновые конструкции, механические или гидравлические пружины. Такие упругие элементы изменяют вертикальную линию 22 на наклонную, т.е. они позволяют смещать подвижную поверхность 12 кранца даже до того, как усилие станет достаточным для открытия разгрузочного клапана 182. Точно так же вертикальная линия 26 становится наклонной. По отношению к судну они допускают больший диапазон перемещения и более постепенное увеличение усилия, когда судно входит в контакт с кранцем, и когда кранец достигает положения упора.As already noted, the fender may contain additional elements. In one embodiment of the invention, one or more resilient elements are used between the combination of piston and hydraulic cylinder on the one hand and the
На фигуре 3 схематически показан еще один вариант реализации кранца. В этом варианте реализации кранец содержит один или более электромагнитов 30 (показан только один), прикрепленных к внутренней части подвижной поверхности 12 кранца, опциональное устройство 32 для накопления электроэнергии, такое как конденсатор или аккумулятор, и переключатель 34. Противоположные магнитные полюса электромагнита 30 могут находиться в разных положениях на подвижной поверхности 12 кранца. В данном варианте реализации подвижная поверхность 12 кранца может иметь отверстия в местах расположения по меньшей мере одного из магнитных полюсов электромагнита 30. Предпочтительно, подвижная поверхность 12 кранца является неферромагнитным материалом. Хотя электромагнит 30 показан в виде подковы и изготовлен из мягкого магнитного материала, следует понимать, что для магнит может иметь любую форму. Предпочтительно, оба полюса электромагнита расположены по существу в той же плоскости, что и подвижная поверхность 12 кранца. Например, между этой плоскостью и одним или обоими полюсами может находиться мягкая магнитная возвратная конструкция.Figure 3 schematically shows another embodiment of the fender. In this embodiment, the fender comprises one or more electromagnets 30 (only one shown) attached to the inside of the moving
В процессе работы электромагнит 30 или множество электромагнитов могут быть использованы для создания дополнительного усилия, действующего для удержания судна в соприкосновении с подвижной поверхностью 12 кранца. Это дополнительно уменьшает перемещение судна от швартовной стенки. Ток может подаваться через электромагнит 30, например, когда односторонний клапан 184 открыт, то есть при комбинациях «усилие-положение», соответствующих горизонтальной линии 25. В одном варианте реализации изобретения для этого может использоваться механическое соединение между односторонним клапаном 184 и переключателем 34.In operation, the
В другом варианте реализации или в последующих вариантах реализации подача тока через электромагнит 30 может быть (дополнительно) ограничена диапазоном положений подвижной поверхности 12 кранца. Для этого можно сконфигурировать переключатель 34 или дополнительный переключатель, включенный последовательно с переключателем 34, так, чтобы переключение происходило, когда подвижная поверхность 12 кранца или поршень 16 проходит через заданные положения. В качестве альтернативы кранец может содержать микрокомпьютер или пульт дистанционного управления для управления переключением.In another implementation or in subsequent implementations, the supply of current through the
Управляющий механизм переключателя 34 может быть выполнен так, чтобы переключатель 34 становился проводящим, когда подвижная поверхность 12 кранца удаляется от основания кранца и/или прекращает удаляться от основания кранца.The
Энергия, необходимая для подачи тока через один или более электромагнитов 30, может подаваться от внешнего источника. Однако в одном варианте реализации она может быть получена за счет перемещений судна, которое касается кранца. Судно перемещается под воздействием сил ветра и волн. Когда эти силы присутствуют, из них может быть получена энергия, когда же они отсутствуют, энергия для создания удерживающих сил не требуется. В одном варианте реализации силы, действующие на швартовный трос судна, используются для выработки электроэнергии, и генерируемая электроэнергия подается непосредственно на электромагнит 30 или временно накапливается в устройстве 32 накопления электрической энергии перед подачей на электромагнит 30. Следует отметить, что можно обойтись без устройства 32 накопления энергии, поскольку устройство швартовного троса вырабатывает электроэнергию в основном в то время, когда кранец расширяется, так что вырабатываемая энергия может использоваться без накопления напрямую. Тем не менее, устройство накопления может быть полезно для изменения времени, в течение которого кранец прикладывает усилие.The energy required to drive current through one or
Устройство сбора энергии может использоваться в соединении между швартовным тросом и берегом. Такое устройство может включать в себя электрогенератор и может быть выполнено для вытравливания длины швартовного троса, когда судно прикладывает усилие в направлении от берега, и для втягивания швартовного троса обратно, когда это усилие уменьшается, что приводит к поглощению энергии устройством. Как можно заметить, это позволяет накапливать энергию фактически в то же время, когда магниту в кранце требуется энергия, чтобы удерживать судно.The energy harvesting device can be used in connection between the mooring line and the shore. Such a device may include a power generator and may be configured to eject a length of the mooring line when the vessel applies force away from the shore and to retract the mooring line when the force is reduced, causing the device to absorb energy. As you can see, this allows you to store energy at virtually the same time that the magnet in the fender needs energy to hold the boat.
Может использоваться любое подходящее устройство для сбора энергии с тросовым приводом, например, при помощи гидравлической системы для вытравливания и втягивания швартовного троса с помощью генератора, приводимого в действие потоком гидравлической жидкости в гидравлической системе. Еще одним примером является использование генератора, соединенного с вращающимся барабаном, с которого швартовный трос сматывается принудительно, когда судно отталкивается от берега, и снова наматывается, когда отталкивающее судно усилие уменьшается.Any suitable cable-driven energy harvesting device may be used, such as using a hydraulic system to etch and retract the mooring line using a generator driven by hydraulic fluid flow in the hydraulic system. Another example is the use of a generator connected to a rotating drum, from which the mooring line is forcibly reeled in when the ship is pushed off the shore, and rewinded when the repulsive force is reduced.
На фигуре 4 показана швартовная система, содержащая множество кранцев 40 типа, показанного на фигуре 3, и по меньшей мере одно устройство 42 для удержания троса. Устройство 42 для удержания троса может быть выполнено для работы так, как описано в WO 2010/110666 или WO 2018/048303, с использованием аналогичной конфигурации гидравлического цилиндра, поршня, резервуара, разгрузочного клапана и одностороннего клапана, как показано на фигуре 1 настоящей заявки. Это устройство было модифицировано путем добавления электрогенератора 44 с приводом от потока гидравлической жидкости в трубопроводе от гидравлического цилиндра к резервуару, последовательно соединено с разгрузочным клапаном и/или односторонним клапаном для приведения в действие электрогенератора.FIG. 4 shows a mooring system comprising a plurality of
В качестве альтернативы или в последующем варианте реализации, сам кранец может содержать устройство сбора энергии для выработки электроэнергии для подачи электрического тока в устройство 32 накопления электроэнергии, чтобы накопить энергию для подачи электрического тока на электромагнит. Электрогенератор с приводом от потока гидравлической жидкости может быть добавлен в трубопровод, идущий от гидравлического цилиндра к резервуару в кранце, и подключен последовательно с разгрузочным клапаном. Таким образом, электроэнергия может накапливаться, когда судно сжимает кранец, и использоваться для подтягивания судна к кранцу, когда судно удаляется от него.Alternatively, or in a further embodiment, the fender itself may include an energy harvester to generate electricity to supply electrical current to the electrical
Дополнительный эффект магнитной прижимной силы заключается в том, что она увеличивает силу трения (например, прерывистое перемещение) между кранцем и стенкой судна, действуя в направлении, противоположном продольным силам. В свою очередь, эта сила трения может уменьшить усилие, которое требуется от удерживающего устройства швартовного троса, чтобы противодействовать продольному усилию.An additional effect of the magnetic downforce is that it increases the frictional force (eg stick-slip) between the fender and the vessel wall, acting in the opposite direction to the longitudinal forces. In turn, this frictional force can reduce the force required from the mooring line retainer to counteract the longitudinal force.
В одном варианте реализации кранец содержит беспроводной передатчик и/или приемник и устройство для измерения положения и/или давления. Устройство измерения давления может включать в себя один или более манометров в гидравлическом контуре, например, в гидравлическом цилиндре. Устройство определения положения может содержать один или более маркеров, например, магнитные маркеры на подвижной части кранца и датчик положения на основании кранца, или наоборот, либо маркеры на штоке поршня и датчик положения на главном цилиндре 12 или снаружи него, или наоборот, для определения момента, когда маркер проходит мимо датчика.In one embodiment, the fender comprises a wireless transmitter and/or receiver and a device for measuring position and/or pressure. The pressure measuring device may include one or more pressure gauges in a hydraulic circuit, such as a hydraulic cylinder. The positioning device may include one or more markers, such as magnetic markers on the movable part of the fender and a position sensor on the base of the fender, or vice versa, or markers on the piston rod and a position sensor on or outside the
С беспроводным передатчиком и датчиком положения и/или индикаторами давления может быть связана (запрограммированная) логическая схема или микрокомпьютер. Микрокомпьютер может выполнять программу с инструкциями для получения данных от датчика положения и/или индикаторов давления и для передачи беспроводным передатчиком информации, полученной из этих данных, или для оценки данных, чтобы определить, соответствуют ли данные заданному условию для выработки сигнала, и дать беспроводному передатчику команду передать сообщение в случае, если это условие выполнено. Условие может заключаться в том, что данные указывают на то, что главный поршень оставался на границе диапазона положений в течение по меньшей мере заданного промежутка времени. Переданные сообщения могут быть приняты для отображения, например, в диспетчерской.A (programmed) logic circuit or microcomputer may be associated with the wireless transmitter and the position sensor and/or pressure indicators. The microcomputer may execute a program with instructions for receiving data from the position sensor and/or pressure indicators and for the wireless transmitter to transmit information derived from these data, or to evaluate the data to determine if the data meets a predetermined condition for generating a signal and give the wireless transmitter a command to send a message if this condition is met. The condition may be that the data indicate that the main piston has remained at the end of the position range for at least a predetermined amount of time. The transmitted messages can be accepted for display, for example, in the control room.
На фигуре 5 показан вариант реализации кранца, в котором поршень 16 имеет внешний диаметр, равный внутреннему диаметру цилиндра 14, по всей длине поршня 16. Пластина или блок 12 на поршне 16 могут служить в качестве поверхности кранца.Figure 5 shows an embodiment of a fender in which
На фигуре 6 показан вариант реализации, в котором кранец содержит первое и второе регулируемые устройства 60, 62, используемые для регулировки усилия, соединенные между поверхностью 12 кранца и его основанием 10 (например, причалом). Этот вариант реализации проиллюстрирован на фигуре 5, однако устройства 60, 62 для регулировки усилия также могут использоваться в сочетании в других вариантах реализации. Устройства 60, 62 регулировки усилия могут содержать комбинацию гидравлического поршня и цилиндра, выполненную для приложения регулируемого усилия, которое притягивает поверхность 12 к берегу (например, усилие предварительного натяжения) и/или отталкивает поверхность 12 от берега. Еще в одном варианте реализации устройства 60, 62 регулировки усилия могут содержать регулируемые пружины и/или тросы, прикрепленные к одному или более устройствам (не показаны), которые будут притягивать поверхность 12 к берегу с регулируемым усилием.FIG. 6 shows an embodiment in which the fender comprises first and second adjustable
Кранец содержит средства для динамического изменения усилия, прилагаемого устройствами регулировки усилия во время перемещения судна. Регулируемые устройства 60, 62 регулировки усилия служат для приложения усилия для динамического изменения величины усилия, прилагаемого устройствами 60, 62 регулировки усилия. Динамическое изменение может использоваться для увеличения количества энергии, поглощаемой при перемещении судна.The fender contains means for dynamically changing the force applied by the force adjustment devices during the movement of the vessel. The adjustable
В разные моменты времени кранец может поглощать и передавать энергию от перемещения судна. Пока поверхность кранца находится в соприкосновении с судном, скорость передачи энергии может быть выражена как v*F, где v - скорость перемещения поверхности кранца, а F - усилие, действующее со стороны кранца на судно.At different times, the fender can absorb and transmit energy from the movement of the vessel. As long as the fender surface is in contact with the ship, the rate of energy transfer can be expressed as v*F, where v is the speed of the fender surface and F is the force exerted by the fender on the ship.
Например, при колебательном перемещении судна скорость v периодически меняет знак по мере того, как кранец попеременно сжимается внутрь и разжимается наружу. Когда кранец перемещается внутрь (v<0) энергия поглощается, а когда кранец перемещается наружу (v>0), энергия передается судну. Путем увеличения и уменьшения усилия во время колебательного перемещения судна устройства 60, 62 регулировки усилия могут использоваться для уменьшения и увеличения силы F реакции, прилагаемой кранцем, соответственно, в течение такого периода, и тем самым для увеличения чистого поглощения энергии от колебательных перемещений. Когда изменение усилия имеет спектральную частотную составляющую на частоте колебательного перемещения судна и фазовую составляющую, противоположную фазе колебательного изменения скорости судна, чистая энергия поглощается.For example, when the ship is oscillating, the speed v periodically changes sign as the fender alternately compresses inward and unclenches outward. When the fender moves inward (v<0) the energy is absorbed, and when the fender moves outward (v>0) the energy is transferred to the ship. By increasing and decreasing the force during the oscillatory movement of the vessel, the
Предпочтительно, устройства 60, 62 регулировки усилия выполнены для приложения одинакового усилия. Вместо двух устройств 60, 62 регулировки усилия можно использовать одно устройство регулировки усилия или более двух устройств регулировки усилия.Preferably, the
На фигуре 7 показан вариант реализации, в котором первое и второе регулируемые устройства 60, 62 регулировки усилия соединены между поверхностью 12 кранца и его основанием 10 вдоль линий, которые образуют ненулевой угол с направлением движения цилиндра 16 (например, угол от 20 до 70 градусов, предпочтительно около сорока пяти градусов). Таким образом, устройства 60, 62 регулировки усилия также служат для защиты кранца от последующего перемещения, например из-за перемещения судна в направлении, поперечном направлению перемещения цилиндра 16. Предпочтительно, углы устройств 60, 62 регулировки усилия одинаковы, но направлены в противоположные стороны относительно направления перемещения поршня 16.Figure 7 shows an embodiment in which the first and second adjustable
Еще в одном варианте реализации может быть представлена логическая схема или микрокомпьютер, соединенный с устройствами регулировки усилия. Такая логическая схема или микрокомпьютер могут быть выполнены для динамического изменения усилия, прилагаемого устройствами регулировки усилия, например, в зависимости от измерения условий волнения, которые позволяют прогнозировать усилия, которые будут действовать на кранец, и/или реакцию судна на усилия, действующие со стороны кранца или устройства регулировки усилия.In yet another embodiment, a logic circuit or microcomputer coupled to force control devices may be provided. Such a logic circuit or microcomputer can be implemented to dynamically vary the force applied by the force control devices, for example, depending on the measurement of wave conditions, which predict the forces that will act on the fender and/or the response of the ship to the forces acting from the fender. or force adjustment devices.
Claims (32)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL2020540A NL2020540B1 (en) | 2018-03-06 | 2018-03-06 | Fender |
NL2020540 | 2018-03-06 | ||
PCT/NL2019/050139 WO2019172754A1 (en) | 2018-03-06 | 2019-03-06 | Fender |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2020129665A RU2020129665A (en) | 2022-04-06 |
RU2800916C2 true RU2800916C2 (en) | 2023-08-01 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3854706A (en) * | 1973-03-16 | 1974-12-17 | Stanray Corp | Shock absorbing apparatus for heavy loads |
US4137861A (en) * | 1974-06-26 | 1979-02-06 | Irving Brummenaes | Process for mooring a ship and a fender arrangement for such mooring process |
SU881182A1 (en) * | 1980-01-04 | 1981-11-15 | Ленинградский Институт Водного Транспорта | Mooring device for damping and shock-absorbing |
WO2010110666A2 (en) * | 2009-03-27 | 2010-09-30 | Koninklijke Roeiers Vereeniging Eendracht | A hydraulic mooring cable holding device |
CN106012977A (en) * | 2016-07-26 | 2016-10-12 | 浙江国际海运职业技术学院 | Ship unberthing and berthing device |
CN106837673A (en) * | 2017-01-20 | 2017-06-13 | 浙江海洋大学东海科学技术学院 | A kind of ship TRT of utilization ocean energy |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3854706A (en) * | 1973-03-16 | 1974-12-17 | Stanray Corp | Shock absorbing apparatus for heavy loads |
US4137861A (en) * | 1974-06-26 | 1979-02-06 | Irving Brummenaes | Process for mooring a ship and a fender arrangement for such mooring process |
SU881182A1 (en) * | 1980-01-04 | 1981-11-15 | Ленинградский Институт Водного Транспорта | Mooring device for damping and shock-absorbing |
WO2010110666A2 (en) * | 2009-03-27 | 2010-09-30 | Koninklijke Roeiers Vereeniging Eendracht | A hydraulic mooring cable holding device |
CN106012977A (en) * | 2016-07-26 | 2016-10-12 | 浙江国际海运职业技术学院 | Ship unberthing and berthing device |
CN106837673A (en) * | 2017-01-20 | 2017-06-13 | 浙江海洋大学东海科学技术学院 | A kind of ship TRT of utilization ocean energy |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3762548B1 (en) | Fender | |
US6226989B1 (en) | Wave energy converter | |
US7632041B2 (en) | Wave power generator systems | |
EP2232057B1 (en) | Wave energy absorber | |
US7649276B2 (en) | Wave powered generation | |
US7557456B2 (en) | Wave powered generation using electroactive polymers | |
US6772592B2 (en) | Float dependent wave energy device | |
CN102959234B (en) | Wave power unit, it uses and produces the method for electric energy | |
KR20170082983A (en) | Mooring unit for mooring a ship | |
RU2374128C2 (en) | Ship with kite-like element | |
RU2800916C2 (en) | Fender | |
KR101306857B1 (en) | Apparatus and method for hydraulic power-take of wave energy converter | |
CN106170624B (en) | Wave energy converter | |
NZ767909B2 (en) | Fender | |
US20190039692A1 (en) | Flexible compliant line for providing a linkage between a first structure and a second structure | |
US20220242529A1 (en) | A buoyant rotatable marine transducer | |
JP2020070595A (en) | Derricking gate type breakwater |