СУДОВОЕ РУЛЕВОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к области судостроения, в частности, к конструкциям рулевых устройств судов.
Известно судовое рулевое устройство, содержащее профилированное перо руля, состоящее из основной части, закрепленной на баллере, установленном в вертикальной продольной плоскости судна, закрылка, расположенного позади основной части по ходу судна и сообщенного с нею посредством шарнира с вертикальной осью поворота, причем баллер снабжен приводом поворота закрылка (см. http://becker-marine-_pdf/Becker_Product_Brochure.pdf).
В качестве ближайшего аналога принято судовое рулевое устройство, содержащее перо руля, состоящее из основной части, жестко закрепленной на баллере, установленном в вертикальной продольной плоскости судна, и кормовой части, которая сообщена с основной частью посредством шарнира с вертикальной осью поворота и расположена позади основной части по ходу судна, кроме того перо руля снабжено приводом поворота его частей друг относительно друга (см. патент РФ 144777, МПК B63H 25/08, 27.08.2014).
Недостатком аналогов является низкая эффективность управления судном.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемая полезная модель, является разработка конструкции рулевого устройства с высокой эффективностью управления, в том числе при малых скоростях движения судна.
Технический результат, который достигается при решении поставленной задачи, выражается в повышении эффективности управления судном, в том числе при малых скоростях движения за счет следующих факторов:
- уменьшается угол перекладки руля для создания необходимого разворачивающего момента;
- в свою очередь меньший необходимый угол перекладки руля при определенной скорости перекладки обеспечивает более быструю реакцию судна на поворот руля, то есть лучшую управляемость;
- уменьшается радиус циркуляции судна.
Поставленная задача решается тем, что в судовом рулевом устройстве, содержащем перо руля, состоящее из основной части, жестко закрепленной на баллере, установленном в вертикальной продольной плоскости судна, и кормовой части, которая сообщена с основной частью посредством шарнира с вертикальной осью поворота и расположена позади основной части по ходу судна, кроме того перо руля снабжено приводом поворота его частей друг относительно друга, перо руля дополнительно содержит носовую часть, которая сообщена с основной частью посредством шарнира с вертикальной осью поворота и расположена впереди основной части по ходу судна, при этом привод поворота частей пера руля содержит элементы, последовательно сопряженные между собой посредством зубчатой передачи, кроме того зубчатые элементы приводов поворота носовой и кормовой частей жестко закреплены в продольных плоскостях соответствующих частей пера руля, кроме того на ахтерштевне, в вертикальной продольной плоскости судна, неподвижно закреплен основной зубчатый элемент привода поворота, сопряженный с зубчатым элементом привода поворота кормовой части, при этом в продольной плоскости основной части пера руля закреплен с возможностью поворота вспомогательный зубчатый элемент привода поворота, сопряженный с основным зубчатым элементом привода поворота и с зубчатым элементом привода поворота носовой части пера руля.
Кроме того зубчатый элемент привода поворота носовой части пера руля расположен у ее задней по ходу движения судна кромки, а зубчатый элемент привода поворота кормовой части пера руля расположен у ее передней по ходу движения судна кромки.
Сопоставительный анализ совокупности существенных признаков предлагаемого технического решения и совокупности существенных признаков прототипа и аналогов свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».
При этом совокупность отличительных признаков предлагаемой полезной модели обеспечивает повышение эффективности управления судном, в том числе при малых скоростях движения.
На фиг. 1 изображен горизонтальный разрез судового рулевого устройства при прямом ходу судна.
На фиг. 2 изображен вертикальный разрез судового рулевого устройства.
На фиг. 3 изображена схема работы судового рулевого устройства при повороте вправо.
На чертежах показаны основная часть 1 пера руля, баллер 2, кормовая часть 3 пера руля, шарниры 4 и 5 с вертикальной осью поворота, носовая часть 6 пера руля, зубчатые элементы 7 и 8 приводов поворота носовой 6 и кормовой 3 частей пера руля, ахтерштевень 9, основной зубчатый элемент 10 привода поворота, вспомогательный зубчатый элемент 11 привода поворота.
Перо руля состоит из основной части 1, закрепленной на баллере 2, кормовой части 3, которая сообщена с основной частью 1 посредством шарнира 4 с вертикальной осью поворота и расположена позади основной части 1 по ходу судна, и носовой части 6, которая сообщена с основной частью 1 посредством шарнира 5 с вертикальной осью поворота и расположена впереди основной части 1 по ходу судна.
Баллер 2 установлен в вертикальной продольной плоскости судна и жестко скреплен с основной частью 1 пера руля.
Привод поворота частей пера руля содержит элементы, последовательно сопряженные между собой посредством зубчатой передачи.
Зубчатый элемент 7 привода поворота жестко закреплен на носовой части 6 пера руля, расположен у ее задней по ходу движения судна кромки и его центр совмещен с вертикальной осью шарнира 5.
Зубчатый элемент 8 привода поворота жестко закреплен на кормовой части 3 пера руля, расположен у ее передней по ходу движения судна кромки и его центр совмещен с вертикальной осью шарнира 4.
Основной зубчатый элемент 10 привода поворота неподвижно закреплен на ахтерштевне 9, в вертикальной продольной плоскости судна, и сопряжен с зубчатым элементом 8 привода поворота кормовой части 3 пера руля.
Вспомогательный зубчатый элемент 11 закреплен с возможностью поворота в продольной плоскости основной части 1 пера руля и сопряжен с основным зубчатым элементом 10 и зубчатым элементом 7 привода поворота носовой части 6 пера руля.
Устройство работает следующим образом.
При движении судна по прямой (прямой ход) основная часть 1, кормовая часть 3 и носовая часть 6 пера руля расположены в одной вертикальной продольной плоскости судна.
Для поворота судна поворачивают баллер 2 и жестко скрепленную с ним основную часть 1 пера руля вокруг его оси поворота.
За счет последовательного сопряжения между собой элементов привода, происходит поворот вспомогательного зубчатого элемента 11 вокруг своей вертикальной оси в сторону поворота баллера 2 и его перемещение относительно основного зубчатого элемента 10, что также приводит к повороту зубчатого элемента 7 и носовой части 6 пера руля вокруг вертикальной оси шарнира 4 в сторону, противоположную повороту баллера 2.
Одновременно с этим происходит поворот зубчатого элемента 8 вокруг вертикальной оси шарнира 4 в сторону поворота баллера 2 и его перемещение относительно основного зубчатого элемента 10, в результате происходит поворот кормовой части 3 пера руля относительно основной части 1 пера руля в сторону поворота баллера 2.
Таким образом, кормовая часть пера руля 3 поворачивается относительно основной части 1 в ту же сторону, что и баллер 2 (на фиг. 3 - против часовой стрелки), а носовая часть пера руля 6 поворачивается относительно основной части 1 в сторону, противоположную повороту баллера 2 (на фиг. 3 - по ходу часовой стрелки).
В результате образуется вогнуто-выпуклый профиль пера руля, обеспечивающий его наибольшую эффективность. Величина угла поворота зависит от угла перекладки основной части 1 пера руля и длин условных дуг, соединяющих концы зубчатых элементов 7 и 8 приводов поворота носовой 6 и кормовой 3 частей пера руля, а также основного зубчатого элемента 10.