ТУННЕЛЬНОЕ ПОДРУЛИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ГОНДОЛЬНОГО ТИПА

Полезная модель относится к области морской и речной техники и может быть использована для активного управления плавательными средствами, как надводными, так и подводными.
Известно туннельное подруливающее устройство, включающее приводной электродвигатель для обеспечения вращения гребного винта, который направляет водный поток к одному из бортов плавательного средства (см. патент SU №1729906 «Подруливающее устройство», МКИ В63Н 25/46, 1992 г.). Данное подруливающее устройство имеет сложную конструкцию и состоит из двух гребных винтов с общим приводным электродвигателем и двух разъединительных муфт.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является туннельное подруливающее устройство гондольного типа, включающее корпус проточного канала, приводной электродвигатель, установленный на нем через опорную платформу, гондолу с размещенным внутри нее коническим редуктором и гребной винт (см. патент РФ на полезную модель №130294, 2013 г.). Недостатком известного устройства является невысокая надежность его работы. Дело в том, что известное подруливающее устройство не позволяет обеспечить равенство упоров при тянущем и толкающем режимах работы. Как правило, при маневрировании плавательного средства при помощи подруливающего устройства, требуется создание упора для движения этого средства, как в сторону левого борта, так и в сторону правого борта. Для этого гребной винт подруливающего устройства должен вращаться в разные стороны: по часовой стрелке и против часовой стрелки. В этом случае жидкость внутри туннеля движется либо от гребного винта к гондоле (тянущий режим), либо от гондолы к гребному винту (толкающий режим). Ввиду различного гидравлического сопротивления туннеля в каждом режиме работы подруливающего устройства будет и различный упор, то есть скорость движения плавательного средства при маневре также будет различной. Это создает сложности работы лицу, управляющему этим средством, что снижает надежность работы подруливающего устройства из-за вероятности возникновения ошибки при разных режимах движения.
Целью данной полезной модели является повышение надежности работы подруливающего устройства.
Указанная цель достигается тем, что в известном туннельным подруливающем устройстве гондольного типа, включающем корпус проточного канала, приводной электродвигатель, установленный на нем через опорную платформу, гондолу, с размещенным внутри нее коническим редуктором, и гребной винт, подруливающее устройство дополнительно снабжено частотным преобразователем, установленным на приводном электродвигателе и включенным в его электрическую схему.
Увеличение числа оборотов гребного винта на толкающем режиме позволяет при повышенном гидравлическом сопротивлении туннеля обеспечить равенство упоров как на толкающем, так и на тянущем режимах. Повышение числа оборотов гребного винта достигается увеличением; числа оборотов приводного электродвигателя при помощи частотного преобразователя, включенного в электрическую схему приводного электродвигателя. Проведенные исследования показывают, что для широкого диапазона конструктивных исполнений и различных режимов работы туннельных подруливающих устройств гондольного типа равенство упоров можно обеспечить при увеличении числа оборотов на толкающем режиме, по сравнению с тянущим, в диапазоне (3-15)%.
Предлагаемая конструкция подруливающего устройства приведена на фигуре со следующими обозначениями:
1 - корпус проточного канала;
2 - гондола;
3 - стойка;
4-приводной электродвигатель;
5 - гребной винт;
6 - плавательное средство;
7 - частотный преобразователь;
F - упор.
В плавательном средстве 6 выполнен туннель, в котором размещен корпус проточного канала 1. На стойке 3 установлена гондола 2 с гребным винтом 5. Приводной электродвигатель 4 расположен вне корпуса проточного канала 1 и находится в отсеке плавательного средства 6. Крутящий момент от приводного электродвигателя 4 через конический редуктор (на фигуре не показан), расположенный внутри гондолы 2 передается на вал гребного винта 5. На приводном электродвигателе установлен частотный преобразователь 7, включенный в его электрическую схему.
При подаче сигнала на приводной электродвигатель, его вал начинает вращаться либо в одну сторону, либо в другую, обеспечивая в одном случае толкающий режим, а в другом случае - тянущий режим. Образующийся упор F воздействует на корпус плавательного средства, позволяя ему маневрировать. Если на тянущем режиме для обеспечения требуемой величины F необходимо задать определенную частоту вращения гребного винта, то на толкающем режиме, из-за повышения гидравлического сопротивления туннеля, требуется увеличить частоту вращения гребного винта. То есть, число оборотов вала приводного электродвигателя 4 на толкающем режиме должно быть увеличено. Это реализуется за счет использования частотного преобразователя 7, который устанавливается на приводном электродвигателе 4. Изменяя частоту питания данного электродвигателя преобразователем 7 можно регулировать частоту вращения его вала и, соответственно, частоту вращения гребного винта. Это позволяет обеспечить одинаковый упор F как на толкающем, так и на тянущем режимах работы подруливающего устройства.
Использование предлагаемого технического решения позволяет обеспечить повышение надежности работы подруливающего устройства.