Рулевое устройство судна

052 А 2 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51)5 В 63 Н 25/34 РЕТЕНИЯ ГОсудАРстВенный кОмитетПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) 1682238 (2 1) 4818516/11 (22) 27,02.90 (46) 30,07,92, Бюл. М 28 (72) А,И. Поцелуйко (56) Авторское свидетельство СССР М 1682238, кл. В 63 Н 25/34, 1989. (54) РУЛЕВОЕ УСТРОЙСТВО СУДНА (57) Использование: относится к судостроению и касается передач между рулевой машиной и. рулем судна. Сущность изобретения: устройство содержит румпель 3 с подпружиненными ползунами 4. Ползуны установлены с возможностью скольжения вдоль плеч румпеля и одновременно вдоль направляющих балок 9 с фигурно выполненным контуром. Средняя часть контура выполнена по дуге радиусом, равным отстоянию ползуна 4 от оси баллера руля при сжатой пружине 6, Концевые ветви контура плавно скошены на высоту; равйуюудлинению пружины 6 при ее распрямленйи, При повороте румпеля свыше заданного угла а ползуны переходят нэ скошенные участки направляющйх, распрямляющаяся пружина 6 вызывает появление на концах румпеля дополнительных сил Рх,.а на головке баллера - дополнительного крутящего момента, направленного в сторону перекладки руля, При обратном ходе руля пружина 6 сжимается за счет взаимодействия переложенного за борт руля с набегающим потоком, 1 ил.10 15 нии до тех пор, пока ролики 8 продолжаютобкатывать кольцевой участок контура направляющих 9. Длина дуги этого участка может соответствовать углам поворота руля20 а 15-30 в обе стороны от среднего положения, Когда угол перекладки руля превыситвеличину кольцевой дуги направляющей 9,ролики 8 ползунов 4 попадают на концевыескошенные участки направляющей, где сила25 сжатия пружины Тпрнаправленная уже непо нормали к ее рабочей поверхности, вызывает появление йа рабочей поверхностинаправляющей 9 составляющей вектораМчсилы реакции, направленной под углом к30 оси румпеля и равнойРч = Ри = Тпрзп уЭта составляющая воздействует на румпель силой Р 1, направленной по нормали коси румпеля Ра = Рч соз у,35 Врезультате на головке баллера руляпоявляется дойолнительный крутящий моментМдоп = Рх 1(г + Ь) = Ри соз у(г + Ь) = Тпр40 з 1 пусозу(г+ Ь)= зп.у,Тп г+Ь 22При двуплечем румпеле дополнительный моментМдоп = Тпр(г+431 п у.где г - радиус кольцевого среднего участка45 рабочей поверхности направляющей балки9; равный длине плечарумпеля при положении руля в ДП судна;Ь - текущее значение удлинения пружины или - то же самое - . увеличение плеча50 румпеля по мере поворота баллера руля,Изобретение относится к судостроению, в частности к передачам между рулевой машиной и рулем судна, и являетсяусовершенствованием известного устройства по авт. св. М 1682238.Рулевое устройство содержит руль сбаллером и рычажным румпелем, рулевуюмашину, связанную с румпелем посредст вом штоков через подпружиненные со стороны баллера ползуны, установленные своэможностью перемещения вдоль плечрумпеля. Устройство снабжено также направляющими для ползунов румпеля, выполненных в форме балок, установленныхна корпусе судна перпендикулярно плечамрумпеля.При перекладке руля с помощью этого,устройства пбдпружиненные ползуны взаимодействуют с направляющими балками,, создавая дополнительный момент на головке баллера за счет потенциальной энергиисжатой пружины.Однако при перекладке руля на большие углы - свыше 20 - 30 на борт - пружиныуже успевают распрямиться на значительную величину и сила взаимодействия ползуна с направляющей, а значит, идополнительный крутящий момент снижаются по мере перекладки руля.Цель изобретения - снижение энергозатрат при перекладке руля на большие углы,Поставленная цель достигается тем,чтов известное устройство введенй новые элементы, а именно: контур среднего участкарабочей поверхности направляющих выполнен по форме дуги окружности, радиускоторой равен длине плеча румпеля при положении руля в диаметральной плоскости .(ДП) судна; концевые участки контура выполнены по форме кривых, касательные ккоторым в каждой точке наклонены к осирумпеля под углами 25 - 45,На чертеже схематйчески изображенорулевое устройство.Рулевое устройство содержит рулевуюмашину с гидроцилиндрами 1, штоки 2 которых кинематически связаны с румпелем 3через подпружиненные ползуны 4. На румпеле размещены одетые один на другой соосно Стаканй 5; внутри которых размещенапружина 6 сжатия, На стаканах 5 закреплены обухи 7 для шарнирного соединения сползунами 4, установленными с возможностью скольжения вдоль плеч румпеля 3, Полэуны снабжены роликами 8 (илибашмаками) для качения (или скольжения)по балкам 9, жестко закрепленным на корпусеСудна перпендикулярно плечам румпеля при положении руля в ДП судна, Средние участки рабочей поверхности каждой направляющей выполнены по форме дуги окружности с центром на оси баллера руля, а концевые участки поверхности выполнены по форме кривых, касательные к которым в каждой точке наклонены к оси румпеля приего положении в этой точке. Устройство работает следующим образом. При положении руля в ДП судна пружи-. на 6 сжата, а усилие ее сжатия Тпр через ролики 8 приложено к рабочей поверхности балки 9 и направлено по нормали к ней, При перекладке руля и повороте румпеля 3 пружина 6 находится в том же сжатом положеПри переменной кривизне концевого участка рабочей поверхности направляю-, щих 9, т, е, когда угол между касательной в каждой точке кривой и осью плеча румпеля в этой точке у= сопзс, величина Мд,п может сохранять достаточно высокое значение до конца перекладки руля, поскольку хотя Тпр падает, но растет плечо г+ А5 1751052 Оптимальное значение у = 25-45, приэтом з 1 п 2 у= 0,766-1,0,Составитель А.ПоцелуйкоТехред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова Редактор Э.Слигаи Заказ 2657Тираж . . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 После выполнения судном требуемого маневра рулевая машина возвращает руль в исходное положение, При этом ролики 8 ползунов, обкатывая рабочую поверхность направляющей 9, сжимают пружину 6, заражая ее потенциальной энергией для нового цикла работы. Энергия на эту зарядку от рулевой машины не требуется совсем, так как энергия запасается за счет воздействия набегающего йотока на переложенный на борт руль. формула изобретения Рулевое устройство судна по авт, св. М1682238, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения энергозатрат при пере кладке руля на большие углы, контур среднего участка рабочей поверхности направляющих выполнен по форме дуги окружности, радиус которой равен длине плеча румпеля при положении руля в 10 диаметральной плоскости судна, а концевые участки контура выполнены по форме кривых, касательные к которым в каждой точке наклонены к-оси-румпеля под углами 25-45.