SU1587133A1 - Устройство дл защиты морской опоры от льда - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к гидротехническому строительству. Цель изобретени  - повышение эффективности устройства в работе и улучшение эксплуатационных качеств. Устройство содержит горизонтальный брус 1, прикрепленный к основанию опоры 2. Балка 3 шарнирно соединена внизу с брусом 1, а вверху - шарнирно через гидроцилиндр 4 с опорой 2. Полости гидроцилиндра 4 сообщены между собой через параллельно включенные регулируемый дроссель 9 и обратный клапан 10 с гидроаккумул тором 6. Газова  полость гидроаккумул тора 6 соединена через управл емый пневмоклапан 14 и обратный клапан 15 с источником сжатого газа 16, а также через вентиль 12 с атмосферой. При ударе льдины по балке 3 шток гидроцилиндра 4 вдвигаетс , вытесн   рабочую жидкость из поршневой полости через дроссель 9 в штоковую полость и в гидроаккумул тор 6, что уменьшает динамическое действие удара льдины. Часть внешнего силового воздействи  передаетс  на основание. Под действием напорного усили  передний край льдины поднимаетс  по ледорезной кромке балки 3, что вызывает по вление изгибающих напр жений в льдине и облегчает ее разрушение. В зависимости от эксплуатационных условий регулируют упругие свойства устройства изменением давлени  в газовой полости гидроаккумул тора, а также демпфирующие свойства изменением проходного сечени  регулируемого дроссел . 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  защиты стационарных сооружений от пьда и может найти применение в конструкци х оснований дл  бурени  скважин npw освоении нефт ных и газовых месторождений в шельфовой зоне Арктического бассейна .

Цель изобретени  - повышение эффективности работы устройства и улучшение его эксплуатационных качеств.

На ф.иг. 1 изображено устройство дл  защиты морской свайной опоры, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху.

Устройство дл  защиты морской свайной опоры от льда содержит горизонтальный брус 1, установленный на дне водоема и прикрепленный коснованиюсвайнойопо- ры 2, К брусу 1 посредством цилиндрического шарнира нижним концом прикреплена балка 3, котора  установлена наклонно таким образом, что ее верхний конец образует со свайной опорой угол меньше 90°. Верхним концом балка 3 шарнирно соединена с штоком Г5лдроцилиндра 4, корпус которого шарнирно соединен с опорой 2. Штокова  полость гидроцилиндра 4 сообщена гидролинией 5 с гидроаккумул тором 6, а поршнева  полость - с гидроаккумул тором 6 гидролинией 7 через вентиль 8 и параллельно включенные регулируемый дросссель 9 и обратный клапан 10. Газова  полость гидроаккумул тора 6 сообщена линией 11 через вентиль 12 с окружающей средой, а линией 13 через регулируемый пневмоклапан 14 и обратный клапан 15 с источником 16 сжатого газа. На опоре 2 установлены боковые ограничители 17.

Устройство работает следующим образом .

В исходном рабочем положении (фиг.1) газова  полость гидроаккумул тора зар жена на заданную величину давлени , определ емую пневмоклапаном 14. Вентиль 12

закрыт, а вентиль 8 открыт. Шток гидроцилиндра 4 выдвинут под действием давлени  рабочей жидкости из гидравлической полости гидроаккумул тора б, котс ра  поступает

в штоковую и поршневую полости одновременно , но за счет большей площади сечени  поршневой полости шток выдвигаетс .

При ударе движущейс  льдины об острую переднюю кромку балки 3 возникает

сила F, действие которой передаетс  через нижний цилиндрический шарнир в виде горизонтальной и вертикальной составл ющих (на фиг.1 изображены реакции Rx и Ry) и через гидроцилиндр 4 на опору 2 (на фиг.1

изображена реакци  R). Силовые воздействи , передаваемые через нижний шарнир на брус 1 и опору 2, не вызывают по вление изгибающего момента сил, поскольку указанные силовые воздействи  воспринимаютс  основанием и нижней наименее податливой частью опоры 2. Силовые воздействи , передаваемые через гидроцилиндр 4, демпфируютс , что в значительной степени уменьшает динамическое воздействие внешней нагрузки на опору 2. При ударе движущейс  льдины по балке 3 шток гидроцилиндра 4 вдвигаетс  и рабоча  жидкость из поршневой полости через вентиль 8 и дроссель 9 вытесн етс  в штоковую полость и в гидравлическую полость гидроаккумул тора 6. Под действием напорного усили  передний конец льдины поднимаетс  по наклонной балке 3, что вызывает по вление в льдине изгибающих напр жений и

ее разрушение. После разлома льдины силовое воздействие на балку 3 уменьшаетс  и шток гидроцилиндра 4 вновь выдвигаетс  в исходное положение под действием давлени  рабочей жидкости из гидроаккумул тора 6, поступающей в поршневую полость через дроссель 9 и через обратный клапан 10. Обратный клапан 10 обеспечивает быстрый возврат штока с балкой 3 в исходное

положение. При увеличении напорного усили  льда цикл повтор етс .

Таким образом, часть кинетической энергии удара льдины по защитному устройству преобразуетс  в потенциальную энергию, запасаемую в гидроаккумул торе, а друга  часть рассеиваетс  в окружающее пространство при дросселировании рабочей жидкости через дроссель 9. В соответствии с услови ми эксплуатации (скорость движени  льда, толщина льда и т.д.) задаютс  упругие и демпфирующие свойства защитного устройства. Упругие свойства задаютс  изменением давлени  в газовой полости гидроаккумул тора с помощью вентил  12 и управл емого пневмоклапана 14. Демпфирующие свойства измен ютс  регулировкой проходного сечени  дроссел  9.

По сравнению с известным применение предлагаемого устройства обеспечивает повышение эффективности защиты опоры от воздействи  движущихс  льдин. Наклонное расположение балки и соединение ее верхнего конца с опорой через демпфирующий гидроцилиндр облегчают разрушение льда при подъеме его по наклонной балке и, кроме того, обеспечивают передачу части силового воздействи  на основание. В известном устройстве все силовое воздействие льда воспринимаетс  опорой на большом плече, что вызывает возникновение больших изгибающих усилий. В предлагаемом устройстве уменьшаетс  динамическое силовое воздействие льда на опору за счет демпфировани  нагрузки. Демпфирующие

15

0

5

и упругие свойства легко регулируютс  в соответствии с эксплуатационными услови ми , что расшир ет эксплуатационные качества устройства. 5

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  защиты морской опоры от льда, включающее балку, размещенную между боковыми ограничител ми на опоре, 10 заглубленной в дно акватории, и демпфирующее приспособление, отличающеа- с   тем, что, с целью повышени  эффективности работы устройства и улучшени  эксплуатационных качеств, оно снабжено источником сжатого газа, гидроаккумул то- ром с гидра пической и газовой полост ми, управл емым пневмоклапаном, обратным клапаном, вентилем, гидролини ми, шарнирами , при этом демпфирующее приспособление выполнено в виде гидроцилиндра, поршнева  и штокова  полости которого соединены между собой гидролини ми через па- раллельно соединенные регулируемый дроссель и обратный клапан, а корпус гидроцилиндра шарнирно соединен с опорой,причем балка установлена под острым углом к опоре и шарнирно закреплена одним концом на дне акватории, а другим шарнирно соединена со штоком гидроцилиндра, при этом гидроаккумул тор соединен гидравлической полостью со штоковой полостью гидроцилиндра , а газовой полостью - с источником сжатого газа через управл емый пнeвмoк,aпaн и обратный клапан и через вентиль - с атмос- ферой.

   20

   25

   Фиг. 2

   77