ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ ТОРМОЗ ДЛЯ ОСТАНОВКИ ПЛОТА
HYDRODYNAMIC RAFT BRAKE

Изобретение относится к плотовому сплаву древесины, а именно к устройствам для остановки плотов.
Известен гидродинамический тормоз для остановки плота, содержащий гибкое полотнище, прикрепленное шарнирами к поплавку, выполненному в виде двух полусфер, горизонтальную балку, закрепленную на свободном конце гибкого полотнища, распорки, соединяющие ось шарниров с горизонтальной балкой, канатно-блочную систему управления (см. авт. свид. СССР № 965902, М. кл. B63H 25/44, 15.10.1982, Бюл. №38).
Недостатками данного гидродинамического тормоза для остановки плота являются: сложность конструкции, дополнительное сопротивление при движении плота от поплавка, малоэффективное торможение при свальном течении и на излучинах водного пути.
Задача, на решение которой направлено изобретение, - упрощение конструкции гидродинамического тормоза для остановки плота, исключение дополнительного сопротивления при движении плота, повышение эффективности торможения при свальном течении и на излучинах водного пути.
К
Для решения этой задачи в гидродинамическом тормозе для остановки плота, содержащем гибкое полотнище, одним концом закрепленное на шарнирах, а другим - прикрепленное к горизонтальной балке, тросовую тягу, соединяющую плот с горизонтальной балкой и проходящую через блок, установленный в хвостовой части плота, согласно изобретению шарниры установлены на консолях, жестко заделанных в хвостовой секции плота, опоры оси вращения блока выполнены в виде вертикальных колонок высотой Н, причем
K
Б
T
Б
H≥D+d+δ,
Б
где D - диаметр блока, м;
T
d - диаметр троса, м;
Б
δ - зазор между блоком и платформой, на которой он установлен, необходимый для нормальной работы блока, м,
M
а тросовая тяга снабжена ограничительной муфтой, установленной на расстоянии L от горизонтальной балки, равном
,
У
где К - коэффициент, учитывающий удлинение троса от действия механических и температурных напряжений;
K
b - ширина вертикальной колонки, м;
Г
L - расстояние по горизонтали от оси вращения блока до оси шарниров, к которым прикреплено гибкое полотнище, м;
B
Н - расстояние по вертикали от оси вращения блока до оси шарниров, к которым прикреплено гибкое полотнище, м;
k - коэффициент, учитывающий прогиб гибкого полотнища под давлением потока воды, м;
ГП
В - ширина гибкого полотнища, м.
M
Предлагаемый гидродинамический тормоз для остановки плота имеет только одну тросовую тягу, обеспечивающую управление тормозом, не имеет поплавка и распорок, что упрощает его конструкцию и способствует снижению затрат на строительство и эксплуатацию плота. В предлагаемом гидродинамическом тормозе нет поплавка, который при транспортировке плота буксируется за ним и создает дополнительное сопротивление, а следовательно, применение предлагаемого гидродинамического тормоза способствует снижению сопротивления движению плота. Размещение шарниров, к которым прикреплено гибкое полотнище, на консолях, жестко заделанных в хвостовой секции плота, обеспечивает жесткую связь между плотом и сзади расположенным гидродинамическим тормозом, что препятствует сносу сзади расположенного гидродинамического тормоза свальным течением и исключает поворот гибкого полотнища в горизонтальной плоскости относительно направления движения плота на излучинах водного пути, а следовательно, как при свальном течении, так и на излучинах водного пути гибкое полотнище будет расположено перпендикулярно направлению движения плота, и тем самым обеспечит максимальное тормозное усилие. Ограничительная муфта, установленная на тросовой тяге, упираясь в вертикальные колонки, препятствует развороту гибкого полотнища потоком воды на угол более 90 град. (относительно горизонта воды), что исключает снижение тормозного усилия по причине уменьшения площади миделя гибкого полотнища и приобретения им обтекаемой формы. Установка ограничительной муфты на тросовой тяге на расстоянии L от горизонтальной балки обеспечивает при снятии усилия с тросовой тяги ее натяжение, соответствующее развороту гибкого полотнища потоком воды на угол 90 град. (относительно горизонта воды), обеспечивающий максимальную площадь миделя, и тем самым автоматически поддерживается максимальное тормозное усилие в течение периода торможения.
На фиг.1 изображен гидродинамический тормоз для остановки плота в транспортном положении, вид сбоку; на фиг.2 - узел А на фиг.1; на фиг.3 изображен гидродинамический тормоз для остановки плота в момент торможения, вид сбоку; на фиг. 4 - узел Б на фиг.3.
Гидродинамический тормоз для остановки плота включает консоли 1, жестко заделанные в хвостовой секции 2 плота, шарниры 3, установленные на консолях 1, гибкое полотнище 4, закрепленное одним концом на шарнирах 3, а другим прикрепленное к горизонтальной балке 5, тросовую тягу 6, снабженную ограничительной муфтой 7 и соединяющую плот с горизонтальной балкой 5. Тросовая тяга 6 проходит через блок 8, опоры, оси вращения 9 которого выполнены в виде вертикальных колонок 10, установленных на хвостовой секции 2 плота.
Гидродинамический тормоз для остановки плота работает следующим образом. В транспортном положении горизонтальная балка 5 натяжением тросовой тяги 6 прижата к консолям 1 и торцу хвостовой секции 2 плота, а гибкое полотнище 4 расположено горизонтально под консолями 1 между горизонтальной балкой 5 и шарнирами 3.
Для остановки плота сбрасывают усилие в тросовой тяге 6, и горизонтальная балка 5 под действием силы тяжести опускается в воду, увлекая за собой гибкое полотнище 4. В результате действия силы тяжести на горизонтальную балку 5 и гибкое полотнище 4 и давления потока воды на гибкое полотнище 4, гибкое полотнище 4 поворачивается в вертикальной плоскости относительно шарниров 3 в направлении, противоположном направлению движения плота. В результате давления потока воды на гибкое полотнище 4 создается сопротивление движению плота - тормозное усилие. При угле поворота гибкого полотнища 4 90 град. (относительно горизонта воды) ограничительная муфта 7, установленная на тросовой тяге 6, упирается в вертикальные колонки 10, и вращение гибкого полотнища 4 прекращается, так как в местах контакта ограничительной муфты 7 с вертикальными колонками 10 возникают реактивные усилия, препятствующие движению тросовой тяги 6 и горизонтальной балки 5. При угле поворота гибкого полотнища 4 90 град. (относительно горизонта воды) достигается максимальное тормозное усилие, так как при таком положении гибкого полотнища 4 обеспечивается наибольшая площадь миделя при необтекаемой форме гибкого полотнища 4.
Тросовая тяга 6 в течение периода торможения находится в натянутом состоянии, по причине действия давления потока воды против направления движения плота и реакций со стороны вертикальных колонок, действующих на ограничительную муфту 7 по направлению движения плота. Это совместно с давлением потока воды на гибкое полотнище 4 обеспечивает устойчивость гибкого полотнища 4 в положении, соответствующем максимальному тормозному усилию, без каких-либо управляющих воздействий.
Для перевода плота в транспортное положение создают усилие на тросовой тяге 6, движение которой поднимает горизонтальную балку 5 и прижимает ее к консолям 1 и торцу хвостовой секции 2 плота. В результате этого гибкое полотнище 4 поворачивается относительно шарниров 3 по направлению движения плота и располагается под консолями 1. Блок 8, вращаясь на оси 9, обеспечивает снижение сопротивления перемещению тросовой тяги 6 и сохранность троса.
Использование предлагаемого гидродинамического тормоза для остановки плота обеспечит высокоэффективное торможение плотов на сложных участках сплавных путей при снижении затрат на их строительство и эксплуатацию.