СТОЯНОЧНОЕ СУДНО

Заявляемая полезная модель относится к стояночным судам, в частности к плавучим сооружениям. Полезная модель может быть использована в плавучей платформе, ресторане, стоянке, гараже, лаборатории и других плавучих зданиях и сооружениях.
Из уровня техники известны многочисленные стояночные суда, в том числе дебаркадер по патенту РФ №2336194 (опубл. 20.10.2008). Известны стояночные суда, якорение которых осуществляется при помощи свай, в частности здание на плавучей платформе по патенту Великобритании №936423 (опубл. 11.09.1963) и плавающее здание по заявке РСТ №2009136212 (приоритет от 09.05.2008), содержащее корпус, подвижно соединенные с ним при помощи роликов сваи. В этих технических решениях сваи с подвижными соединениями выполняют функцию удержания корпуса на месте. Такие технические решения имеют существенный недостаток - они не способны обеспечить стабилизацию корпуса плавучего сооружения в горизонтальной плоскости. Этот недостаток существенно сужает область их применения. На таких стояночных судах нельзя размещать сооружения, которые не допускают качки, например, плавучие автостоянки. Кроме того, они не позволяют регулировать скорость перемещения корпуса в вертикальном направлении.
Задачей полезной модели является обеспечение возможности поддержания корпуса стояночного судна в горизонтальном положении и регулирования скорости перемещения в вертикальном направлении. Технический результат - нивелирование волновых воздействий и возможность регулирования скорости перемещения в вертикальном направлении.
Для достижения технического результата в стояночном судне, включающем корпус, подвижно соединенные с ним сваи, соединения снабжены средством регулирования степени сопротивления перемещению.
Плавучесть обеспечивается выталкивающей силой. При неравномерном изменении уровня воды под корпусом выталкивающая сила также начинает неравномерно действовать на корпус. Под действием силы тяжести часть корпуса, у которой выталкивающая сила ослабевает, опускается, что и вызывает крен корпуса.
Введение средства регулирования подвижного соединения обеспечивает возможность изменять степень подвижности соединения путем регулирования степени сопротивления. При этом обеспечивается перенос веса корпуса судна с воды на сваю при изменении уровня воды и обеспечивается нивелирование волновых воздействий. При равномерном изменении уровня воды, например приливе-отливе, обеспечивается возможность регулирования скорости перемещения корпуса в вертикальном направлении.
Подвижность соединения свай с корпусом может обеспечиваться скольжением тормозных колодок по свае, а средством регулирования может являться устройство поджатая колодок к свае. Подвижность соединения свай с корпусом может обеспечиваться качением роликов по свае, а средством регулирования может быть устройство поджатия роликов к свае. Колодки и ролики обеспечивают простоту реализации и регулирования.
Подвижность соединения свай с корпусом может обеспечиваться зубчатыми передачами, выполненными с возможностью стопорения, а средством регулирования может являться устройство стопорения.
Подвижность соединения свай с корпусом может обеспечиваться зубчатыми передачами, а средством регулирования может быть электромотор.
Подвижность соединения свай с корпусом может обеспечиваться электрогидравлическими или электропневматическими агрегатами, а средствами регулирования могут быть устройства управления электрогидравлическими или электропневматическими агрегатами.
За счет хорошей управляемости электромоторов, электрогидравлических или электропневматических агрегатов, применения стопорения может быть обеспечена высокая точность регулирования степени сопротивления перемещению в соединении свая-корпус.
Стояночное судно может быть снабжено системой регулирования, выполненной с возможностью подключения к ней датчиков и содержащей соединенные между собой вычислитель и исполнительные устройства, которые электрически или электро-механически связаны со средствами регулирования. Таким образом, будет обеспечена возможность полуавтоматического или автоматического регулирования на основе анализа воздействия внешних возмущений на корпус.
Система регулирования может быть выполнена с возможностью подключения датчиков отклонения корпуса от горизонтального положения или гироскопических датчиков. Показания таких датчиков будут отражать фактическое отклонение корпуса от горизонтали, которое может быть обработано в вычислителе и может послужить источником входных данных для регулирования степени сопротивления перемещению в соединениях.
Система регулирования может быть выполнена с возможностью подключения датчиков определения уровня воды, датчиков давления, установленных на фиксированной глубине. Результаты замеров датчиков определения уровня воды могут послужить источником данных для вычислителя. Датчики давления будут отражать изменение давления, вызванные изменением уровня воды, в том числе волновым, и также могут быть источником данных для вычислителя.
Система регулирования может быть выполнена с возможностью подключения датчиков нагрузки, возникающей в подвижном соединении. Под частью корпуса, у которой происходит изменение уровня воды, ослабевает выталкивающая сила, и ее вес частично переносится через соединение на сваю. Таким образом, нагрузка в соединении косвенно отражает изменение уровня воды и также может послужить источником данных для вычислителя.
На фиг.1 изображен вид сбоку на стояночное судно (в разрезе).
На фиг.2 изображен вид сверху на нижнюю палубу стояночного судна.
Стояночное судно включает корпус, выполненный в виде плавучей платформы 1 с надстройками 2, подвижно соединенные с ним четыре сваи 3. Подвижные соединения выполнены в виде реечной зубчатой передачи, состоящей из рейки 4 и зубчатого колеса 5. Средством регулирования степени сопротивления перемещению являются электромоторы 6.
Судно содержит систему регулирования, обеспечивающую возможность автоматического или полуавтоматического изменения степени подвижности соединения свай 3 с платформой 1. Система регулирования выполнена с возможностью подключения датчиков 7 (например, гироскопических, уровня воды) и содержит соединенные между собой вычислитель 8 (например в виде процессорного блока морского исполнения) и исполнительные устройства 9 (например блок управления электромоторами 6), которые электрически связаны со средствами регулирования - электромоторами 6. Датчики 7 могут быть установлены в месте соединения у зубчатой передачи для восприятия степени нагрузки на соединение (датчики нагрузки).
Платформа 1 с надстройками 2 транспортируется на место стоянки путем буксирования. Затем осуществляется закрепление платформы 1 (якорение) при помощи углубления в грунт свай 3. При отсутствии волнения платформа 1 находится в горизонтальном положении на определенной глубине. Выталкивающая сила под всеми частями платформы у всех свай 3 выполняет роль опоры и принимает на себя весь вес платформы с надстройками 2 и грузом.
При возникновении волнения уровень воды начинает быстро меняться. Выталкивающая сила неравномерно действует на платформу. Возникают силы (тяжести), направленные на изменение положения свай 3 относительно платформы 1. Меняется и нагрузка на соединения - зубчатые передачи. Сигналы об изменении уровня воды и/или изменении нагрузки во всех соединениях - зубчатых передачах с датчиков 7 поступают в вычислитель 8, где проводится их анализ.
При нахождении значений датчиков 7 в определенных пределах вычислитель 8 задействует исполнительное устройства 9 таким образом, что средства регулирования степени сопротивления перемещению позволяют корпусу 1 перемещаться относительной свай 3. Связи в соединении остаются подвижными. Вес платформы 1 воспринимается выталкивающей силой.
При выходе значений датчиков 7 за пределы определенных диапазонов вычислитель 8 выдает команду на соответствующие исполнительные устройства 9 о создании средствами регулирования - электромоторами 6 усилий в зубчатых передачах, противоположных усилиям, возникающим из-за сил, меняющих положение платформы 1 относительно свай 3, или сигнал стопорения зубчатой передачи. Возрастает сопротивление перемещению сваи 3 относительно платформы 1. При снижении выталкивающей силы (играющей в нормальном положении роль опоры) соответствующая часть платформы 1 не опускается, т.к. ее вес переносится на сваи 3 через соединение - зубчатую передачу, установленную электромоторами или средством стопорения в состояние высокого сопротивления перемещению. Соединение становится жестким. Платформа 1 остается в горизонтальном положении.
При равномерном изменении уровня воды, например приливе-отливе, или при изменении нагрузки на платформу 1 обеспечивается возможность скольжения свай в соединении. При слишком быстром изменении уровня воды или при погрузке обеспечивается возможность регулировать скорость перемещения в вертикальном направлении путем изменения степени сопротивления движению в зубчатых передачах (при помощи электромоторов 6).