Рулевое устройство судна

)5 В ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ДЕТЕЛЬС У АВТОР(54) РУЛЕВОЕ УСТРОИСТВО С (57) Использование: судостр ность изобретения: рулевое ус держит баллер, состоящий из цилиндрических полых частей: нижней 2, которые размещены стью вращения относительно сти 4 кормовой части судна, В 1 баллера связана с приводом а нижняя часть 2 с пером руля тельный 1 РД;7 Л ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Шмаков М.Г. Рулевые устройства судоПроектирование и расчет, Л,: Судостроени1968, с.59.Гофман А.Д. Движительно-рулевой коплекс и маневрирование судна. СправочниЛ Судостроение, 1986, с.23-27.Авторское свидетельство СССРМ 979205, кл. В 63 Н 25/38, 1981. УДНА оение, Сущтройство содвух соосныхверхний 1 и с возможнооси 3 в полоерхняя часть перекладки, 15. 5 ил.40 45 50 55 Изобретение относится к судостроению, в частности к рулевым устройствамсудна.Известно рулевое устройство, содержащее перо руля, закрепленное на баллере.Недостатком данного устройства является то, что величина момента на баллереможетдостигать больших значений, чтотребует значительных затрат мощности рулевой машины.Известно рулевое устройство судна, содержащее баллер, перо руля симметричного профиля, присоединенное к баллерукронштейнами, с возможностью поворотавокруг оси параллельной оси баллера и принадлежащей плоскости симметрии профиляпера, и одновременного перемещения подополнительной опоре в направлении перпендикулярном оси баллера.Недостатком этого устройства являетсянезначительное уменьшение момента набаллере вследствие перераспределенияэтого момента между баллером и дополнительной подвижной опорой,Целью изобретения является повышение эффективности управления судном путем уменьшения гидродинамическогомомента относительно оси вращения баллера и уменьшения времени перекладки руля.Цель достигается тем, что баллер выполнен из двух шарнирно связанных междусобой соосных частей, одна из которых связана с указанным приводом перекладки, адругая - с пером руля, установленным свозможностью перемещения в плоскости,проходящей через плоскость симметрии пера руля и ось поворота баллера.На фиг.1. изображен разрез рулевогоустройства судна вДоль оси вращения баллера, здесь же показана схема гидравлической системы; на фиг.2 - разрез А - А нафиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг,1; нафиг,4 - вид В на фиг,1; на фиг.5 - основныеположения элементов рулевого устройствапри перекладке руля.Рулевое устройство содержит баллер,состоящий из двух соосных, цилиндрических, полых частей, верхней 1 и нижней 2,которые размещены с возможностью вращения относительно оси 3 в полости 4 кормовой части судна, Присоединенная крулевой машине (не показана) часть 1 баллера в месте прохода сквозь днища суднаустановлена на подшипнике 5, На этой жечасти баллера установлен кулачок 6. Нижняя часть 2 баллера соосно верхней части 1установлена на подшипнике 7 так, что патрубок 8 находится внутри верхней части 1,Здесь же расположен пружинный демпфер,состоящий из двух пружин 9, закрепленных 5 10 15 20 25 30 35 на днище верхней части 1 и рычаге 10, который установлен на патрубке 8. Кроме этого, здесь установлен датчик момента на баллере, представляющий собой гидроцилиндр 11, корпус которого, как и пружины 9, закреплен на днище, а поршень кулисным механизмом 12 соединен с патрубком 8, Внутри нижней части 2 баллера размещен сервомотор, представляющий собой гидро- цилиндр 13, поршень которого соединен с верхней частью пера руля 15, имеющей форму тавра. Верхняя часть руля 15 установлена с возможностью перемещения по плоскопараллельным направляющим 16, которые вместе с примыкающими к ним стенками 17 герметично отделяют внутреннюю полость нижней части 2 баллера от воды.Гидравлическая система, обеспечивающая работу рулевого устройства (фиг.1) состоит из известных элементов и их комбинаций, Система содержит насос 18 постоянной производительности с одним направлением потока и управляющий блок 19. Управляющий блок 19 содержит, объединенные в одно устройство, четырехпоточный трехпозиционный гидрораспределитель 20 с соединением нагнетательной линии на насос 18 и запертыми отводами при среднем положении золотника, Гидрораспределитель 20 подключен к независимому управляющему потоку, регулируемому по времени срабатывания при помощи двух дросселей 21 и 22 с обратными клапанами, двумя двух- поточными двухпозиционными гидрораспределителями 23 и 24 с пружинным возвратом, Гидрораспределители 23 и 24 могут управляться кулачком 6. Полости гидроцилиндра 11 подключены параллельно к гидрораспределителям 23 и 24, а полости гидроцилиндра 13 - к запертым отводам гидрораспределителя 20. Эти подключения, а также подключения элементов управляющего блока 19 между собой, выполнены соединительными трубопроводами, которые, как и полости гидроцилиндров 11 и 13, предварительно заполнены рабочей жидкостью, например, маслом, Исходное положение поршня 14 гидроцилиндра 13 выбрано так,что в диапазон его положений, а следовательно и положений пера руля, входиттакоеположение, при котороМ проекция центрадавления равнодействующей гидродинамических сил совпадает с осью вращения баллера,Устройство работает следующим образом.При перекладке руля рулевая машинаповорачивает верхнюю часть 1 баллера назаданный угол перекладки А, Возникающий при этом момент передается через демпфер нижней части 2 баллера и поворачивает ее на угол В = А - С, где С - угол поворота нижней части 2 баллера относительно верхней части 1, который подбором жесткости пружин 9 демпфера может быть отрегулирован до величины лежащей в пределах от 0 до 2. Вследствие относительного вращения верхней 1 и нижней 2 частей баллера поршень гидроцилиндра 11 перемещается относительно его корпуса, вытесняя масло в один из соединительных трубопроводов. Возникающая при этом в полостях гидроцилиндра 11 разность давлений перемещает золотник трехпозиционного гидрораспределителя 20 из среднего положения в одно из рабочих положений, которое сохраняется в течение времени определяемого сечениями дросселей 21 и 22. В течение этого времени насос 18, подавая масло в одно из полостей гидроцилиндра 13, перемещает его поршень, а следовательно и перо руля 15 в положение, при котором проекция центра давления равнодействующей гидродинамических сил, действующих на перо руля 15, совмещается с осью 3 баллера, чем и достигается практически полное устранение гидродинамического момента относительно оси вращения баллера. Точность выполнения вышеописанных процессов может быть достигнута подбором необходимых сечений дросселей 21 и 22 и жесткости пружин 9 демпфера.По окончании времени работы гидроцилиндра 13, давление между полостями гидроцилиндра 11 выравнивается, вследствие чего золотниктрехходового гидрораспределителя 20 возвращается в среднее положение под действием одной из пружин, отключая при этом насос 18 от гидроцилиндра 13 и прекращая, тем самым, перемещение пера руля 15,Идентичную работу устройства при перекладке руля как вправо, так и влево относительно диаметральной плоскости судна, обеспечивают двухпозиционные гидрорас пределители 23 и 24, подключенные параллельно к гидроцилиндру 11, которые управляются кулачком 6, установленным на верхней части 1 баллера.10 Основные положения поршня гидроцилиндра 11, золотников гидрораспределителей 20, 23, 24 поршня 14 гидроцилиндра 13 и пера руля 15 приведены на фиг.5.В случае необходимости изменить на правление движения поршня на обратныеприведенным на фиг,5 при тех же положениях золотников гидрораспределителей 20, 23, 24 достаточно реверсировать основной поток создаваемый насосом 18. Реверсиро вание можно осуществить путем применения, вместо насоса 18, насоса с реверсированием основного потока, Такая возможность делает предлагаемое рулевое устройство применимым к любым зависи мостям момента на баллере от угла перекладки, имеющим место на различных судах.Формула изобретения 30 Рулевое устройство судна, содержащеебаллер с приводом перекладки и перо руля, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности управления судном путем уменьшения гидродинамическо го момента относительно оси вращениябаллера, баллер выполнен из двух шарнирно связанных между собой соосных частей, одна из которых связана с указанным приводом перекладки, а другая - с пером руля, 40 установленным с возможностью перемещения в плоскости, проходящей через плоскость симметрии пера руля и ось поворота баллера.1787865 оставитель А, Строковехред М,Моргентал Редак орректор О. Кравцова ла Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина аказ 42 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5