SU1719264A1

SU1719264A1 - Рулевое устройство судна

Info

Publication number: SU1719264A1
Application number: SU894721651A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Иванович Поцелуйко; Владимир Станиславович Тарадонов
Original assignee: Войсковая Часть 13132; Ленинградский Кораблестроительный Институт
Priority date: 1989-06-14
Filing date: 1989-06-14
Publication date: 1992-03-15

Abstract

Изобретение относитс к передачам между рулевой машиной и рулем судна. Цель изобретени - уменьшение установочной мощности рулевой машины и снижение эксплуатационных расходов. Устройство содержит один или два пружинных или гравитационных аккумул тора 7 и 8 потенциальной энергии, силовые наконечники которых установлены с упором в фигурные выступы 5 на ободе секторного румпел 4. Верхн грань выступа параллельна плоскости вращени румпел , боковые грани скошены. При вращении румпел машиной силовые наконечники аккумул торов, скольз по контуру выступов, создают на баллере дополнительный крут щий момент при скольжении по боковым гран м выступа, при возвращении рул в ДП судна энерги в аккумул торах запасаетс за счет взаимодействи рул с набегающим на него потоком . 1 ил.

Description

Изобретение относится к судостроению, в частности к передачам между рулевой машиной и рулем судна.

Цель изобретения - уменьшение установочной мощности рулевой машины и снижение эксплуатационных расходов.

На чертеже показано предлагаемое устройство, общий вид.

Рулевое устройство содержит рулевую машину 1, связанную с помощью шестерни 2 с зубчатым ободом 3 секторного румпеля 4. На торцовых поверхностях обода 3 закреплены фигурные выступы 5 длиной, равной длине обода 3 секторного румпеля. Верхние кромки выступов параллельны плоскости вращения румпеля, а боковые скошены по винтовым линиям правого и левого шага и сопряжены с ободом 3. Сверху и снизу обода в направляющих 6 корпуса судна установлены аккумуляторы потенциальной энергии, например гравитационный 7 с грузом и пружинный 8 с пружиной сжатия. Их силовые наконечники установлены с возможностью упора в выступы 5 и скольжения по контуру выступов при повороте румпеля во время перекладки руля 9.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении руля в ДП Судна силовые наконечники аккумуляторов 1 и 8 упираются в горизонтальные участки выступов 5, силы этого упора Р_Пр1 и Р_пр2 направ-. лены по нормали к контуру выступа параллельно оси баллера руля и никаких моментов на румпеле не создают.

При работе рулевой машины 1 баллер с румпелем поворачивается и при достижении некоторого заданного значения угла поворота а силовые наконечники аккумуляторов попадают на скошенную боковую поверхность контура выступа. Здесь уже вектор силы упора Рпр разлагается на две составляющие, направленные по нормали и вдоль поверхности контура.

Pn = Рпр 'cos у и Рт = Рпр ‘cos у, где у - угол подъема бокового винтового участка контура выступа.

Составляющая Р силы упора вызывает появление составляющей Рх = PN’sin у, направленной по нормали к радиусу румпеля параллельно плоскости вращения его в ту же сторону, куда машина 1 вращает румпель. В результате, эта составляющая Ρχ силы упора Рпр аккумулятора вызывает появление на баллере дополнительного крутящего момента

Мдоп = rPx= rPN‘Sin y=rPnpSlny cosy.= ₌ ±Pn|L_s|n2y, где г - радиус секторного румпеля.

При двух аккумуляторах 7 и 8 этот момент равен '

Мдоп ⁼ гРпр ‘Sln2y

После выполнения судном требуемого маневра рулевая машина возвращает руль в исходное положение, при этом наконечники аккумуляторов, скользя по скошенным боковым кромкам выступов 5, поднимают груз и сжимают пружину аккумуляторов 7 и 8, заряжая их потенциальной энергией для нового цикла работы. При этом, дополнительная энергия на эту зарядку от рулевой машины потребуется, так как энергия запасается за счет воздействия набегающего потока на переложенный на борт руль судна, т.е. рулевая машина в это время работает вхолостую.

Как следует из выражения для момента Мдоп, множитель sln2y принимает максимальное значение при у — 45°; оптимальная область углов у= 25-45°, где sln2 у = 0,7661,0. При значении у < 25° синусоида резко падает.

При малых значениях угла а перекладки руля на борт крутящий момент на баллере небольшой, а дополнительный момент требуется после перекладки руля на некоторый критический угол, равный а = 15-20° для плоского или симметричного крылового профиля пера руля, когда наступает срывное обтекание этого руля. Из этого следует, что длина горизонтального участка выступов 5 должна соответствовать дуге 2 а >>-30-40°. т.е. а =15—20° в обе стороны от середины обода секторного румпеля.

Таким образом, на судно можно ставить рулевую машину мощностью в 1_;5-2 раза меньшей, чем требуется по расчету, так как применение аккумуляторов потенциальной энергии, например пружинных, гравитационных или пневмогидравлических, может обеспечить на баллере руля дополнительный крутящий момент, равный моменту, создаваемому рулевой машиной.

Claims

Формула изобретения

Рулевое устройство судна, содержащее руль с баллером, секторный румпель, кинематически связанный с рулевой машиной, и аккумулятор потенциальной энергии, кинематически связанный своим силовым наконечником с румпелем посредством кулачкового механизма, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью снижения эксплуатационных расходов путем уменьшения установочной мощности рулевой машины, копир кулачкового механизма закреплен на торцо вой поверхности обода румпеля по всей его длине, при этом высота копира равна рабочему ходу силового на конечника. а боковые участки копира наклонены к поверхности румпеля под углом 25-45°.