ПОДРУЛИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к области судостроения и может быть использована при создании движительных устройств, предназначенных для маневрирования судов.
Известны подруливающие устройства (ПУ), в конструкции которых заложен водометный принцип работы (см., например, патент РФ №2060205, 1992 г.). Известные ПУ обладают недостаточно высокими тяговыми и эксплуатационными характеристиками.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является подруливающее устройство, включающее корпус проточного канала, электродвигатель, установленный на корпусе канала через опорную платформу и систему амортизаторов, стойку для крепления гондолы с размещенным внутри нее коническим редуктором, и гребной винт (см. сайт WWW.JJORIENT.COM. Малошумное ПУ фирмы Brunvoll, типы ТТ37 - ТТ100). Недостатком данной конструкции ПУ, в которой система амортизаторов выполнена в виде двух толстостенных резиновых кольцевых накладок, является невысокая надежность работы устройства из-за недостаточной компенсации вибраций корпуса проточного канала существующей системой амортизаторов. Учитывая большие габариты подруливающего устройства и корпуса судна, в экстремальных условиях, обусловленных такими факторами как: большая бортовая волна, ударный шквал ураганного ветра, цунами и ряда других, происходит существенное силовое воздействие на корабль. При этом, как правило, силовая нагрузка на борт судна в 1,5-3,0 раз больше силовой нагрузки вдоль судна. Подруливающее устройство, расположенное в корпусе проточного канала, ось которого ориентирована поперек судна, подвергается аналогичному силовому воздействию. Амортизаторы подруливающего устройства воспринимают силовую нагрузку как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости. Количество амортизаторов определяется величиной максимальной силовой нагрузки на судно. Если в вертикальной плоскости все амортизаторы работают одинаково, то в горизонтальной плоскости необходимо эти амортизаторы располагать таким образом, чтобы они компенсировали силовые нагрузки на ПУ с учетом ориентации проточного канала.
Цель настоящей полезной модели - повышение надежности работы подруливающего устройства в экстремальных условиях.
Указанная цель достигается тем, что в известном подруливающем устройстве, включающем корпус проточного канала, электродвигатель, установленный на нем через опорную платформу и систему амортизаторов, стойку для крепления гондолы с размещенным внутри нее коническим редуктором и гребной винт, в нем система амортизаторов выполнена в виде попеременно чередующихся одиночных амортизаторов, воспринимающих основную силовую нагрузку в горизонтальной плоскости как в осевом направлении проточного канала, так и в перпендикулярном ему направлении, причем амортизаторов, воспринимающих основную силовую нагрузку в осевом направлении проточного канала, в (1,5-3,0) раза больше, чем амортизаторов, воспринимающих основную силовую нагрузку в перпендикулярном ему направлении. В качестве амортизатора может быть использован амортизатор арочного типа, а в зоне размещения амортизаторов установлены отбойники, воспринимающие предельные нагрузки.
Проведенные расчетные исследования показывают, что наилучшее поглощение вибраций подруливающим устройством происходит при переменном чередовании одиночных (локальных) амортизаторов, воспринимающих нагрузку на ПУ вдоль оси проточного канала и в перпендикулярном ему направлении (вдоль главной оси судна). При этом амортизаторы, расположенные на краях опорной платформы, ориентированы вдоль оси проточного канала. Соотношение между количеством амортизаторов воспринимающих основную силовую нагрузку в осевом направлении проточного канала и амортизаторов, воспринимающих основную силовую нагрузку в перпендикулярном ему направлении, как 1:(1,5-3,0) обусловлено силовыми нагрузками, действующими на ПУ. Опорная платформа состоит из верхней и нижней частей. Сам амортизатор из резиноподобного материала установлен на нижней части опорной платформы, а фиксирующий металлический элемент, взаимодействующий с амортизатором, установлен на верхней части опорной платформы. Наилучшие показатели по поглощению вибраций на ПУ достигаются при применении амортизаторов арочного типа: в верхней части таких амортизаторов выполнена клиновидная впадина, в которой располагается клиновидный металлический фиксирующий элемент. В зоне размещения амортизаторов на нижней части опорной платформы закреплены отбойники, предотвращающие повреждение амортизаторов и ПУ в целом при критических силовых нагрузках, действующих на ПУ. Отбойники воспринимают критические силовые нагрузки и в горизонтальной и в вертикальной плоскостях.
Главный вид предлагаемой конструкции подруливающего устройства изображен на фигуре 1, на фигуре 2 показана нижняя часть опорной платформы с амортизаторами и отбойниками, а на фигуре 3 - увеличенный боковой вид опорной платформы. На данных фигурах использованы следующие обозначения:
1 - корпус проточного канала;
2 - электродвигатель;
3 - стойка для крепления гондолы;
4 - гондола;
5 - гребной винт;
6 - нижняя часть опорной платформы;
7 - верхняя часть опорной платформы;
8 - амортизатор;
9 - фиксирующий элемент;
10 - ось проточного канала;
11 - отбойник.
Предлагаемое подруливающее устройство (фиг. 1) состоит из корпуса проточного канала 1, на котором через опорную платформу установлен приводной электродвигатель 2. Внутри проточного канала на стойке 3 закреплена гондола 4 с размещенным внутри нее коническим редуктором (на фигуре не показан) и гребным винтом 5. Опорная платформа состоит из нижней части 6 и верхней части 7. На нижней части 6 опорной платформы (фиг. 2, 3) установлены одиночные амортизаторы 8. Амортизаторы, расположенные на краях опорной платформы, ориентированы вдоль оси 10 проточного канала. Сама система амортизаторов 8 арочного типа выполнена в виде попеременно чередующихся одиночных амортизаторов воспринимающих основную силовую нагрузку в горизонтальной плоскости как в направлении оси 10 проточного канала, так и в перпендикулярном ему направлении, причем амортизаторов, воспринимающих основную силовую нагрузку в осевом направлении проточного канала, в (1,5-3,0) раза больше чем амортизаторов, воспринимающих основную силовую нагрузку в перпендикулярном направлении оси 10. В приведенной на фигурах конструкции ПУ это соотношении равно 1,5, то есть амортизаторов ориентированных в направлении оси 10 (шесть штук) в полтора раза больше амортизаторов, ориентированных перпендикулярно оси 10 (четыре штуки). На верхней части опорной платформы установлены металлические фиксирующие элементы 9, входящие в зацепление с амортизаторами 8. На нижней части 6 опорной платформы в зоне размещения амортизаторов закреплены отбойники 11, воспринимающие предельные нагрузки.
При работе гребного винта 5 подруливающего устройства возникают вибрации, которые нивелируются амортизаторами 8. В экстремальных условиях, когда на борт судна действует повышенная силовая нагрузка, ее воспринимают амортизаторы, ориентированные по оси 10 проточного канала. Данных амортизаторов в 1,5 раза больше чем амортизаторов, ориентированных перпендикулярно оси 10. При возникновении предельных нагрузок, действующих на судно, выход ПУ из строя предотвращается отбойниками 11.
Предлагаемая конструкция подруливающего устройства обеспечивает надежную его работу в экстремальных условиях.