Ледоразрушающий элемент морского сооружения

)5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ рапеций 4 другой пары попарно направлены в тороны под одинаковы т верхнее 5 и нижнее а в виде прямоугольни роны элемента, оси коы одна относительно б 10 1 )2).кого сооруженилько ледоразру асполагающихс и могут ющих о пеледового пол ентом осуще с ледо- вляется пендиграни е поляний,движущееся трапецеидал с ней. Разру изгибных н взаимодейсни яже ) с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-изыскательский институтнефтегазопромысловых сооружений на континентальном шельфе(56) Авторское свидетельство СССРМ 1164143, кл. В 63 В 35/08, 1983.(54) ЛЕДОРАЗРУШАЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТМОРСКОГО СООРУЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к устройствамдля раскалывания льда. Цель изобретения -Изобретение относится к устройствам, эксплуатируемым в ледовых условиях, и может быть использовано, в частности, в конструкциях морских стационарных платформ или других типах гидротехнических сооружений, а также при создании плавучих сооружений.Целью изобретения является повышение эффективности разрушения льда и уменьшения возможности торошения,На фиг.1 изображен ледоразрушающий элемент морского сооружения, вид сверху; на фиг.2 - то же, аксонометрия: на фиг,З - расположение элементов по периметру морского сооружения, вид сверху,Ледоразрушающий элемент образуется пересечением четырех плоских граней 1 в виде трапеций с образованием четырех наклонных раскалывающих ребер 2, Большие стороны трапеций 3 одной пары граней 1 и повышение эффективности разрушения льда и уменьшение возможности торошения. Ледоразрушающий элемент морского сооружения имеет форму многогранника, содержащего ребра, образованные пересечением граней 4-х трапеций, наклонные поверхности граней попарно направлены в противоположные стороны от вертикальной оси элемента, Верхнее и нижнее основания элемента образованы параллельными сторонами трапеций. Одноименные оси прямоугольников развернуты относительно друг друга на 90. В составе морского сооружения могут использоваться несколько ледоразрушающих элементов, 3 ил,меньшие стороны тграней, которыепротивоположные сми углами, образуюоснования элементков - торцовые стоторых развернутдругой на 90(фиг.В состав морсвключаться нескоэлементов (фиг,З), рриметру конструкциВзаимодействиразрушающими элеследующим образоЛедовое поле,кулярно наклонной1, взаимодействуетпроисходит за счетвозникающих приклонной поверхностью, льдина отклоняетсялибо вверх, либо вниз в зависимости отнаправления грани 1, разрушаясь за счетдеформации изгиба, а обломки льда приэтом отводятся в стороны за пределы элемента по направлению вверх и вниз, подпираемые движущимся ледовым полем.Образование торосов таким образомполностью исключается за счет того, чтообломки льда скользят по наклонной поверхности и свободно выводятся за пределыэлемента, который в отличие от известногоне имеет поверхностей с вогнутым профилей, способных задерживать обломки льда,К изгибным напряжениям добавляют инапрякения сжатия, в отличие, например,от случая взаимодействия ледового поля сэлементом конической формы, площадьконтакта в этом случае меньше за счет особенностей соорукения,Причем в зависимости от углов наклонаграней 1 элемента, толщины льда, его прочности создаются условия для снижения ледовой составляющей нагрузки за счетвозникновения сложного напряженного состояния либо за счет снижения динамической составляющей при разрушенииледового поля.При взаимодействии наклонных граней1, отклоняющих лед по направлению вверх,с многолетним толстым льдом, линия приложения силы на лед ниже ватерлинии там,где контактная поверхность меньше и, следовательно, в ледовом массиве возникаетсложное напряженное состояние, что повышает эффективность разрушения льда,При взаимодействии льда с наклонными гранями 1, отклоняющими вниз, зонаконтакта меньше, чем в первом случае и вслучае использования конических поверхностей Однако эффективность разрушенияльда может быть существенной за счет того,что изгибающие напряжения в верхнем наиболее прочном слое льда будут растягивающими, а прочность льда на растяжениедостаточна мала. Волновая составляющаянагрузки, например, на опоре предлагаемой формы также меньше за счет того, чтообьем погружаемой части опоры меньше посравнению с объемом погружаемой частиусеченного конуса,В случае подвижек льда в направлении,не перпендикулярном проекции грани 1элемента на плоскость, эффективность разрушения льда обеспечивается за счетсоздания сложного напряженного состояния вледовом поле. При этом дополнительновозникает напряжение среза и напряжениеот момента в горизонтальной плоскости засчет раскалывающего действия ребра 2 зле 5 10 15 20 25 50 тивности разрушения льда и уменьшения возможности торошения, нижнее и верхнее 55 30 35 40 45 мента, имеющего угол, равный 90, кроме того, одна из граней 1, образующая раскалывающее ребро 2, создает напряжение изгиба вверх, а другая грань 1 - напряжение изгиба вниз. Вместе они создают не только изгибающие напряжения, но и напряжения среза,Льдина раскалывается в радиальном по отношению к элементу направлении. Две образовавшиеся полуплоскости продолжают наползать на наклонные грани 1, разрушаясь от изгибающих напряжений в плоскости, перпендикулярной левому полю, а также от раскалывающего действия ребра 2. Обломки льда скользят по наклонным в двух плоскостях по отношению к направлению действия и выводятся за пределы элемента.В случае использования ледоразрушающего элемента в составе моноопоры предлагаемой формы целесообразно ориентировать элемент раскалывающим ребром 2 навстречу наиболее вероятной подвижке льда, чтобы использовать ее действие. Размещение нескольких ледоразрушающих элементов по периметру морского сооружения позволяет при любом направлении действия ледяного поля относительно сооружения разрушать лед за счет присутствия одновременно сложных напряженных состояний и действия раскалывающего ребра 2, причем эффект снижения общей нагрузки присутствует всегда, так как часть элементов при произвольном направлении движения ледового поля обязательно взаимодействует с льдом раскалывающими ребрами 2 и наклонными гранями 1, что повышает эффективность разрушения и улучшает обтекаемость всего сооружения льдом,Формула изобретения Ледоразрушающий элемент морского сооружения, выполненный в виде многогранника, включающий верхнее и нижнее основания в виде четырехугольника и ребра, образованные пересечением боковых сторон четырех граней в виде трапеций, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения эффекоснования выполнены в виде прямоугольников, образованных параллельными сторонами трапеций, причем одноименные оси прямоугольников расположены относительно одна другой под углом 90 О, а боковые противолежащие грани элемента попарно и под одинаковыми углами. наклонены в противоположные стороны относительно вертикальной оси элемента, 36402901640290Составитель Р, Бесчастнова Редактор Н. Бобкова Техред М.Моргентал Корректор С аказ 1003 Тираж 389 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1