Корпусной вспомогательный механизм для уменьшения осадки корпуса судна
HULL AUXILIARY MECHANISM TO REDUCE THE DRAFT OF THE SHIP'S HULL

Область техники
[0001] Изобретение относится к области кораблестроения, в частности к корпусному вспомогательному механизму для уменьшения осадки корпуса судна.
Уровень техники
[0002] Осадка корпуса судна обычно относится к глубине погружения корпуса судна в воду. Она относится к вертикальному расстоянию от днища корпуса судна до точки соединения корпуса и поверхности воды. Она косвенно отражает плавучесть (или вес корпуса и его груза, так как он равен плавучести корпуса). Следовательно, чем больше осадка корпуса судна, тем больше грузоподъемность судна.
[0003] Чем глубже осадка корпуса судна, тем больше получаемое сопротивление и больше потребление энергии, что также влияет на скорость. Поэтому, когда корпус судна стабилен, уменьшение осадки способствует снижению потребления энергии и увеличению скорости.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0004] При существующей технологии, чтобы преодолеть проблему осадки судна в процессе движения, изобретение предлагает корпусной вспомогательный механизм для уменьшения осадки корпуса судна.
[0005] Техническая задача, решаемая изобретением, реализуется с использованием следующей технической схемы.
[0006] Корпусной вспомогательный механизм для уменьшения осадки корпуса судна содержит направляющие перегородки с обеих сторон корпуса судна. Два края направляющих перегородок простираются за переднюю и заднюю оконечности корпуса судна. Нижние края направляющих перегородок простираются за днище корпуса судна. Передняя и задняя оконечности корпуса судна представляют собой плоские наклонные пластины. Днище корпуса судна представляет собой плоскую пластину.
[0007] Корпусной вспомогательный механизм также содержит механизм сопротивления воде, который содержит первую отклоняющуюся прижимаемую пластину, вторую отклоняющуюся прижимаемую пластину и третью отклоняющуюся прижимаемую пластину.
[0008] Нижний край первой отклоняющейся прижимаемой пластины шарнирно закреплен на наклонной пластине передней оконечности корпуса судна. Первый гидроцилиндр расположен в корпусе судна. Корпус штока первого гидроцилиндра проходит через наклонную пластину передней оконечности корпуса судна и шарнирно соединен с верхним краем первой отклоняющейся прижимаемой пластины.
[0009] Вторая отклоняющаяся прижимаемая пластина расположена параллельно плоской пластине днища корпуса судна, а ее сторона, близкая к передней оконечности корпуса судна, шарнирно соединена с плоской пластиной днища корпуса судна. Корпус судна снабжен вторым гидроцилиндром, причем корпус штока второго гидроцилиндра шарнирно соединен с другой стороной второй отклоняющейся прижимаемой пластины через плоскую пластину днища корпуса судна.
[0010] Нижний край третьей отклоняющейся прижимаемой пластины шарнирно закреплен на наклонной пластине задней оконечности корпуса судна. В корпусе судна расположен третий гидроцилиндр. Корпус штока третьего гидроцилиндра проходит через наклонную пластину задней оконечности корпуса судна и шарнирно соединен с верхним краем третьей отклоняющейся прижимаемой пластины.
[0011] Дополнительные признаки изобретения:
[0012] Первая, вторая и третья отклоняющиеся прижимаемые пластины снабжены каналами скольжения. Скользящие блоки расположены в каналах скольжения, а тяги шарнирно закреплены на скользящих блоках.
[0013] Корпусной вспомогательный механизм предпочтительно также содержит подъемный механизм узла гребного винта, в частности, содержащий направляющую скольжения, расположенную вертикально на задней оконечности корпуса судна, и вертикальную скользящую пластину, расположенную на узле гребного винта. Поперечное сечение рельса скольжения вогнуто, а выпуклая прижимная планка расположена по обеим сторонам вогнутой внутренней стенки. Две стороны вертикальной скользящей пластины снабжены вогнутыми канавками. Прижимная планка совмещена с канавкой. Узел гребного винта соединен цепью с намоточным барабаном, закрепленным на корпусе судна. Через намоточный барабан цепь можно втягивать и отпускать для управления подъемом и опусканием узла гребного винта.
[0014] Первый гидроцилиндр, второй гидроцилиндр и третий гидроцилиндр предпочтительно расположены в корпусе судна вертикально.
[0015] Предпочтительно корпус судна снабжен тремя вертикальными трубами. Верхние концы трех вертикальных труб соответственно используются для поддержки первого гидроцилиндра, второго гидроцилиндра и третьего гидроцилиндра. Корпус штока проходит сквозь корпус судна внутри вертикальной трубы.
[0016] Предпочтительно, чтобы верхний конец вертикальной трубы был выше, чем максимальная осадка корпуса судна.
[0017] Изобретение дает следующие технические результаты.
[0018] Направляющие перегородки с обеих сторон используются для направления потока воды к корпусу судна. При этом в днище корпуса судна имеется три группы отклоняющихся прижимаемых пластин. Углы отклоняющихся прижимаемых пластин регулируются гидроцилиндрами, чтобы отрегулировать поток воды в днище корпуса судна, увеличить плавучесть корпуса судна и уменьшить осадку.
Описание фигур
[0019] Для более ясного пояснения технической схемы осуществления изобретения здесь будут кратко представлены фигуры, необходимые для описания примера осуществления. Очевидно, что фигуры в последующем описании представляют собой лишь некоторые примеры осуществления изобретения. Для обычного специалиста по этим фигурам другие чертежи могут быть получены без особых усилий.
[0020] Фиг. 1 представляет собой вид сбоку изобретенной конструкции.
[0021] Фиг. 2 представляет собой пояснение отклоняющихся прижимаемых пластин согласно изобретению.
[0022] Фиг. 3 представляет собой пояснение первой отклоняющейся прижимаемой пластины.
[0023] Фиг. 4 представляет собой вид спереди изобретенной конструкции.
[0024] Фиг. 5 представляет собой вид сзади корпуса судна.
[0025] Фиг. 6 представляет собой схему узла гребного винта.
[0026] Фиг. 7 представляет собой схему соединения первого гидравлического цилиндра и первой отклоняющейся прижимаемой пластины.
[0027] Обозначения на приведенных выше фигурах следующие: 1 - направляющая перегородка; 2 - первая отклоняющаяся прижимаемая пластина; 3 - вторая отклоняющаяся прижимаемая пластина; 4 - третья отклоняющаяся прижимаемая пластина; 5 - первый гидроцилиндр; 6 - второй гидроцилиндр; 7 - третий гидроцилиндр; 8 - канал скольжения; 9 - скользящий блок; 10 - направляющая скольжения; 11 - узел гребного винта; 12 - вертикальная скользящая пластина; 13 - цепь; 14 - намоточный барабан; 15 - вертикальная труба; 16 - тяга.
Подробное описание осуществления
[0028] Чтобы сделать задачу, техническую схему и преимущества изобретения более понятными, техническая схема в примере осуществления изобретения будет описана ясно и полностью в сочетании с примером осуществления изобретения. Очевидно, что описанный пример осуществления является частным случаем осуществления изобретения, а не всем изобретением. Основываясь на примере осуществления изобретения, все другие примеры осуществления, полученные обычными специалистами в данной области без дополнительных усилий, относятся к объему охраны изобретения.
[0029] Согласно фиг. 1-6, этот пример осуществления обеспечивает корпусной вспомогательный механизм для уменьшения осадки корпуса судна, содержащий направляющие перегородки 1, расположенные с обеих сторон корпуса судна. Два края направляющих перегородок простираются за переднюю и заднюю оконечности корпуса судна. Нижние края направляющих перегородок простираются за днище корпуса судна. Передняя и задняя оконечности корпуса представляют собой плоские наклонные пластины. Днище корпуса судна представляет собой плоскую пластину.
[0030] Прежде всего, поток воды направляется к днищу корпуса судна под воздействием направляющих перегородок с обеих сторон. Передняя оконечность корпуса судна представляет собой плоскую наклонную пластину. Вода устремляется через днище корпуса судна на плоскую пластину. Поток воды на днище корпуса судна равен потоку воды снаружи.
[0031] Вспомогательный механизм также содержит механизм сопротивления воде, который содержит первую отклоняющуюся прижимаемую пластину 2, вторую отклоняющуюся прижимаемую пластину 3 и третью отклоняющуюся прижимаемую пластину 4.
[0032] При этом нижний край первой отклоняющейся прижимаемой пластины шарнирно закреплен на наклонной пластине передней оконечности корпуса судна. Первый гидроцилиндр 5 расположен в корпусе судна. Корпус штока первого гидроцилиндра проходит через наклонную пластину передней оконечности корпуса судна и шарнирно соединен с верхним краем первой отклоняющейся прижимаемой пластины.
[0033] Когда лопасть руля и подруливающее устройство в корме слишком мелко расположены, эффективность руля будет снижена, сопротивление на носу будет увеличено, а рабочие характеристики будут низкими, что увеличит потребление энергии судном при движении. Таким образом, первая отклоняющаяся прижимаемая пластина отжимается вниз первым гидравлическим цилиндром, чтобы отрегулировать угол воздействия потока воды, чтобы вода могла более плавно течь к днищу корпуса судна. В процессе перехода от перпендикулярного набегания к наклонному набеганию на первую отклоняющуюся прижимаемую пластину увеличивается подъемная сила, постоянно действующая на первую отклоняющуюся прижимаемую пластину, что может поднять носовую часть и уменьшить осадку носовой части.
[0034] Верхний край первой отклоняющейся прижимаемой пластины расположен в месте наибольшей осадки корпуса судна, и верхний край первой отклоняющейся прижимаемой пластины всегда находится над поверхностью воды.
[0035] Вторая отклоняющаяся прижимаемая пластина расположена параллельно плоской пластине днища корпуса судна, а ее сторона, близкая к передней оконечности корпуса судна, шарнирно соединена с плоской пластиной днища корпуса судна. Корпус судна снабжен вторым гидроцилиндром 6, причем корпус штока второго гидроцилиндра шарнирно соединен с другой стороной второй отклоняющейся прижимаемой пластины через плоскую пластину днища корпуса судна.
[0036] Нижний край третьей отклоняющейся прижимаемой пластины шарнирно закреплен на наклонной пластине задней оконечности корпуса судна. Третий гидроцилиндр 7 расположен в корпусе судна. Корпус штока третьего гидроцилиндра проходит через наклонную пластину задней оконечности корпуса судна и шарнирно соединен с верхним краем третьей отклоняющейся прижимаемой пластины.
[0037] Осадка кормы большая, носовая часть загнута вверх, а площадь сопротивления ветру увеличена. В частности, когда судно встречает боковой ветер, нос сильно зависит от ветра, что компенсирует эффект руля корабля. Феномен «поиска ветра рулем» очевиден, то есть маневренность корабля плохая, а если она слишком велика, то будет увеличена слепая зона носовой части. Поэтому добавлена третья отклоняющаяся прижимаемая пластина, и направляющая воду третья отклоняющаяся прижимаемая пластина прижимается вниз, так что вода течет прямо через корму, воздействуя на третью отклоняющуюся прижимаемую пластину, точно так же, как на первую отклоняющуюся прижимаемую пластину.
[0038] В то же время, в результате регулирования угла наклона второй отклоняющейся прижимаемой пластины изменяется текущая сила воздействия водного потока и повышается подъемная сила, действующая на днище корпуса судна. Сочетание первой, второй и третьей отклоняющихся прижимаемых пластин в качестве направляющих дефлекторов и конструкции корпуса судна позволяет увеличить действующую на корпус судна подъемную силу и уменьшить осадку корпуса судна.
[0039] Что еще более важно, первая, вторая и третья отклоняющиеся прижимаемые пластины могут регулироваться отдельно. Когда требуется, чтобы осадка носа была больше осадки кормы, требуется, чтобы осадка корпуса судна была довольно глубокой, или требуется, чтобы осадка была ровной, три отклоняющиеся прижимаемые пластины также могут реализовать это.
[0040] Первая, вторая и третья отклоняющиеся прижимаемые пластины снабжены каналами 8 скольжения, а скользящие блоки 9 расположены в каналах скольжения. Корпус штока шарнирно закреплен на скользящих блоках. Длина канала скольжения определяет максимальный угол поворота отклоняющейся прижимаемой пластины и является длиной перемещения скользящего блока.
[0041] Корпусной вспомогательный механизм предпочтительно также содержит подъемный механизм узла гребного винта, содержащий, в частности, направляющую 10 скольжения, расположенную вертикально на задней оконечности корпуса судна, и вертикальную скользящую пластину 12, расположенную на узле 11 гребного винта. Поперечное сечение направляющей вогнуто, а выпуклые прижимные планки расположены по обеим сторонам вогнутой внутренней стенки. Две стороны вертикальной скользящей пластины снабжены вогнутыми канавками, а прижимная планка соответствует канавке. Узел гребного винта соединен с намоточным барабаном 14 на корпусе судна через цепь 13, и перемотка цепи осуществляется через намоточный барабан для управления подъемом и опусканием узла гребного винта.
[0042] После того, как первая, вторая и третья отклоняющиеся прижимаемые пластины уменьшат осадку корпуса судна, перо руля и подруливающее устройство в корме будут слишком мелкими, эффективность руля будет снижена, сопротивление на носу будет увеличено, эксплуатационные характеристики будут низкими, а энергопотребление корабля возрастет. Таким образом, изобретение также содержит подъемный движитель, который можно использовать с первой, второй и третьей отклоняющимися прижимаемыми пластинами.
[0043] Ряд установочных отверстий имеется на направляющей. После того, как положение узла гребного винта определено, установочный штифт вставляется в установочное отверстие, чтобы предотвратить управляемое цепью движение узла гребного винта вверх и вниз.
[0044] В то же время в примере осуществления по обеим сторонам кормы расположены гребные винты для уменьшения воздействия потока воды у днища корпуса судна на гребные винты.
[0045] Первый гидроцилиндр, второй гидроцилиндр и третий гидроцилиндр расположены в корпусе судна вертикально.
[0046] Корпус судна снабжен тремя вертикальными трубами 15. Верхние концы трех вертикальных труб соответственно используются для поддержки первого гидравлического цилиндра, второго гидравлического цилиндра и третьего гидравлического цилиндра. Корпус штока проходит сквозь корпус судна внутри вертикальной трубы.
[0047] Верхний конец вертикальной трубы выше, чем максимальная осадка корпуса судна, чтобы избежать попадания воды в корпус судна из верхнего конца вертикальной трубы.
[0048] Короткая тяга расположена между корпусом штока гидроцилиндра и отклоняющейся прижимаемой пластиной. Два конца короткой тяги шарнирно закреплены соответственно на корпусе штока и отклоняющейся прижимаемой пластиной. Короткая тяга используется для регулировки угла между корпусом штока и отклоняющейся прижимаемой пластиной.
[0049] На фиг. 7 короткая тяга 16 добавлена между корпусом штока первого гидравлического цилиндра 5 и первой отклоняющейся прижимаемой пластиной 2.
[0050] Следует отметить, что в этом тексте относительные термины, такие как первый и второй, используются только для того, чтобы отличить один объект или операцию от другого, и не обязательно требуют или подразумевают какие-либо такие фактические отношения или порядок между этими объектами или операциями. Более того, термины «включать», «содержать» или любой другой их вариант предназначены для охвата неисключительного содержания, так что процесс, метод, изделие или оборудование, содержащие ряд элементов, содержат не только эти элементы, но и другие элементы, не перечисленные явно или присущие такому процессу, методу, изделию или оборудованию. При отсутствии дополнительных ограничений фраза «содержит …» ограниченный элемент не исключает существования дополнительных идентичных элементов в процессе, методе, изделии или оборудовании, которое содержит этот элемент.
[0051] В настоящем изобретении признаки перемежаются друг с другом и не обязательно существуют независимо, если нет четких положений и ограничений. Приведенное выше отображение и описание включают основной принцип, основные признаки и преимущества изобретения. Специалист, работающий в данной области, должен знать, что настоящее изобретение не ограничивается упомянутыми выше примерами осуществления. Упомянутые выше примеры осуществления и описания являются лишь предпочтительными примерами настоящего изобретения, а не используются для ограничения изобретения, чтобы стать единственным выбором. В соответствии с требованиями сущности и объема изобретения изобретение может быть дополнительно изменено и оптимизировано. Улучшение и оптимизация изобретения находятся в пределах объема изобретения, на которое распространяется защита. Конкретный объем охраны, требуемый изобретением, определяется прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами.