ДВИЖИТЕЛЬНО-РУЛЕВАЯ КОЛОНКА

Полезная модель относится к области судостроения и может быть использована в устройствах активного управления судами, обеспечивающих создание тяги судна и изменение направления тяги.
Известен винтовой движитель, включающий ступицу, на внешней поверхности которой установлены лопасти, и гребной вал, соединяющий движитель с судовым двигателем (см., П.В. Орехов, В.С. Муругов «Гребные винты регулируемого шага», ВИНИТИ, Москва, 1961 г., стр.53). Недостатком известного винтового движителя является невозможность его использования в движительно-рулевых комплексах.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является движительно-рулевая колонка (ДРК), содержащая баллер, механизм поворота колонки, обтекаемую гондолу, закрепленную на баллере, и гребной винт, установленный на гребном валу внутри защитной насадки (см. патент РФ на изобретение №2268193, В63В 35/08, 2006 г.). Введение в конструкцию ДРК защитной насадки обусловлено необходимостью защиты гребного винта от воздействия на него различных твердых предметов плавающих в воде, например, кусков льда и др. При этом недостатком данной движительно-рулевой колонки является повышенная виброактивность конструкции, обусловленная колебательными процессами в обтекаемой защитной насадке при ее обтекании потоком жидкости во время движения судна и приводящая к снижению долговечности конструкции ДРК.
Цель настоящей полезной модели - снижение виброактивности движительно-рулевой колонки, повышение ее долговечности и уменьшение акустического загрязнения окружающей среды.
Указанная цель достигается тем, что в известной движительно-рулевой колонке, содержащей баллер, механизм поворота колонки, обтекаемую гондолу, закрепленную на баллере, и гребной винт, установленный на гребном валу внутри защитной насадки, в ней защитная насадка выполнена пустотелой и заполнена вязкой жидкостью, например, машинным маслом. Во внутренней полости защитной насадки могут быть закреплены проницаемые для жидкости ребра жесткости. Создание защитной насадки пустотелой и заполнение ее вязкой жидкостью приводит к существенному снижению колебаний насадки при обтекании ее водой в процессе движения судна. В данном случае вязкая жидкость выполняет роль демпфера. В качестве такой жидкости может быть использован глицерин, машинное масло и ряд других. Введение во внутреннею полость защитной насадки ребер жесткости также приводит к снижению колебаний этой насадки. Главное требование к таким ребрам жесткости - это обеспечение возможности вязкой жидкости перетекать от одной части полости к другой, то есть обеспечение возможности движения этой жидкости. Это требование может быть реализовано за счет создания в ребрах жесткости сквозных отверстий, которые обеспечивают ребрам жесткости проницаемость. Количество ребер жесткости определяется условиями работы ДРК, диаметром защитной насадки, скоростными режимами движения судна и ряда других, а количество отверстий в ребрах жесткости и их минимальный диаметр - вязкостью жидкости, находящейся в полости защитной насадки.
Общий вид конструкции движительно-рулевой колонки приведен на фигуре со следующими обозначениями:
1 - основание колонки;
2 - баллер;
3 - механизм поворота колонки;
4 - зубчатое колесо;
5 - обтекаемая гондола;
6 - гребной винт;
7 - вал гребного винта;
8 - защитная насадка;
9 - внутренняя полость защитной насадки;
10 - ребра жесткости;
11 - отверстия в ребрах жесткости;
12 - приводные гидромоторы механизма поворота колонки;
13 - приводной гидромотор гребного винта;
14 - трубопроводы подачи рабочей жидкости к гидромотору и ее отвода.
Движительно-рулевая колонка состоит из основания 1 и баллера 2, внутри которого расположены трубопроводы 14 для подачи рабочей жидкости к гидромотору и ее отвода в нагнетающий насос (на фигуре он не показан). Механизм поворота колонки 3 осуществляет ее разворот при помощи зубчатого колеса 4 при включении приводных гидромоторов 12. В нижней части баллера 2 закреплена обтекаемая гондола 5, в которой находится гидромотор, обеспечивающий вращение гребного вала 7 и гребного винта 6, расположенного на этом валу. Гребной винт 6 находится внутри защитной насадки 8 с выполненной в ней внутренней полостью 9, которая заполнена вязкой жидкостью. Во внутренней полости 9 закреплены ребра жесткости 10 со сквозными отверстиями 11.
Предлагаемая конструкция ДРК работает следующим образом. При подаче рабочей жидкости на гидромотор 13 осуществляется вращение гребного вала 7 и гребного винта 6. Во время движения судна при обтекании водой защитной насадки 8 в ней вязкая жидкость за счет своего перемещения выполняет роль демпфера и гасит колебания защитной насадки 8 в щироком частотном диапазоне.
Использование предлагаемого технического решения позволяет существенно снизить колебания защитной насадки и тем самым снизить виброактивность самой движительно-рулевой колонки, что ведет к повышению ее долговечности и уменьшению акустического загрязнения окружающей среды.