Кранець судновий

Реферат: UA 96449 U UA 96449 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до сфери суднобудування, а саме до конструкції кранця для захисту судна або об'єкту океанотехніки при зіткненні з причальною спорудою або іншим судном чи об'єктом океанотехніки. Відомі конструкції пневматичних суднових кранців демпферного типу, що побудовані з тонкостінної оболонки. Кранець при стисканні накопичує енергію удару судна з причальною спорудою або іншим судном чи об'єктом океанотехніки за рахунок підвищення тиску газу всередині пневматичного кранця. Оболонка кранця має тонку конструкцію, яка легко стискається та вигинається під навантаженням та приймає форму, що добре пристосовується під поверхні судна причальної споруди або іншого судна чи об'єкта океанотехніки. У перерізі оболонка кранця має круглу або прямокутну форму. Герметичність оболонки пневматичного кранця забезпечується вкладною герметичною, наприклад гумовою, оболонкою або безпосередньо зовнішньою оболонкою кранця на зразок безкамерної конструкції пневматичної шини автомобіля. Частина внутрішніх порожнин кранця з'єднується з навколишнім середовищем за допомогою дроселів, які перепускають стиснене в кранці повітря в зовнішнє середовище. На перепуск повітря витрачається енергія удару судна з причальною спорудою або іншим судном чи об'єктом океанотехніки і тим самим здійснюється процес амортизації. Після завершення робочого циклу амортизації оболонка кранця приймає первинну форму (до стискання) і заповнюється повітрям. Первинна форма приймається за рахунок жорстокості оболонки кранця або за допомогою додаткових пристроїв та систем. З метою швидкого переведення оболонки кранця до первинної форми в оболонку кранця чи в елементи його кріплення вбудовують зворотні клапани, що закриті у процесі стиснення та відкриваються під час поновлення форми кранця і, маючи достатньо великий розмір, сприяють швидкому заповненню кранця повітрям. Кранці можуть мати декілька камер. Деякі з камер з'єднуються з повітрям і працюють як демпферні камери. Що передають енергію зіткнення в навколишнє середовище. Деякі з камер виконуються герметичними і накопичують енергію зіткнення повертаючи її в подальшому судну чи об'єкту океанотехніки та використовуючи частину енергії зіткнення на поновлення форми кранця після завершення процесу амортизації. Кріплення кранців круглого перерізу здійснюється за допомогою фланців, наприклад сталевих, або зовнішньої сітки, що охоплює оболонку кранця. Кріплення кранців прямокутного перерізу здійснюється за допомогою елементів, утворених по кутах оболонки, або зовнішньої сітки, що охоплює оболонку кранця. Заповнення герметичної оболонки пневматичного кранця газом, наприклад повітрям, здійснюється через ніпелі або золотники, що розташовані на фланцях круглого кранця та на кінцівках кранця прямокутного перерізу. Ніпель або золотник з'єднують на повніючий трубопровід або шланг компресора з камерою кранця. Прикладом таких конструкцій є варіанти кранців демпферного типу, що наведені на рис. 2.37, 2.38, 2.40, 2.41, 2.42, 2.44, 2.462.50 у книзі [Казарезов А. Я, Магула В. Є. Кранцевая защита. -СПб.: "Судостроение", 1992]. На вказаних малюнках наведено варіанти конструктивного виконання суднових кранців демпферного типу. Принцип дії кранців полягає в накопиченні частини енергії стиснення судна з причальною спорудою або іншим судном чи об'єктом океанотехніки за рахунок підвищення тиску газу всередині герметичної камери кранця та у відведені частини енергії зіткнення в навколишнє середовище за рахунок дроселювання повітря з камер, що з'єднуються з повітрям. Тиск газу всередині кранця передається на конструкцію судна, що захищається, наприклад на бортове перекриття, та на причальну споруду або інше судно чи об'єктом океанотехніки, які контактують з судном, що захищається кранцем. Закономірність зростання тиску в кранці характеризується формулами 2.49-2.52 у книзі [Казарезов А. Я, Магула В. Є. Кранцевая защита. - СПб.: "Судостроение", 1992]. Виходячи з формул 2.49-2.52 тиск зростає в залежності від ступеня стиснення кранця та первинного тиску газу в герметичній оболонці кранця. Максимальне припустиме значення тиску в кранці, яке передає кранець на бортове перекриття, обмежене міцністю конструкції бортового перекриття судна чи об'єкту океанотехніки. Тому зниження максимального тиску в кранцях до припустимих значень здійснюється шляхом збільшення розміру кранця. Такий спосіб зменшення контактних навантажень на конструкції суден і об'єктів океанотехніки має суттєвий недолік - необхідно використовувати кранці більшого розміру. Збільшення розмірів кранця в свою чергу викликає складнощі з його транспортуванням та збільшення вартості кранця. Найбільш близькою до запропонованої конструкції кранця є конструкція, що наведена у авторському свідоцтві СРСР за № 965892 "Гидропневматический кранец", надрукованому у бюлетені № 38 від 15.10.1982 р. (Авт.: А. Я. Казарєзов, В. Є. Магула, В. Г. Непейвода, Т. М. Коробанова), що прийнята за прототип. У цій конструкції внутрішня оболонка виділяє герметичну пневматичну камеру від гідравлічної камери, що з'єднана з навколишнім середовищем. В процесі стиснення кранця рідина, що знаходиться всередині камери, з'єднаної 1 UA 96449 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 з навколишнім середовищем, через дроселюючі отвори виходить в навколишнє середовище і розсіює енергію удару, працюючи в режимі демпфірування. У такій конструкції мають місце наступні недоліки. По-перше, гідравлічна частина кранця занурена у водне середовище і тим самим кранець значно заглиблений у воду. В той час як центр ваги судна чи об'єкта океанотехніки знаходиться достатньо високо над поверхнею води. По-друге, максимальний тиск у кранці, що передається на бортові перекриття судна чи об'єкта океанотехніки, залежить від початкового тиску в пневматичній камері та ступеня стиснення кранця і може перевищувати припустиме значення. По-третє, у випадку пошкодження герметичної оболонки пневматичної камери кранець втрачає свою працездатність. Задачею корисної моделі є усунення вищезазначених недоліків. Для вирішення поставленої задачі пропонується конструкція кранця, зображена на фігурі. Корисна модель складається з таких частин: 1. Зовнішня оболонка кранця. 2. Отвори оболонки кранця з дросельними елементами. 3. Перша герметична гнучка внутрішня оболонка пневматичної камери. 4. Друга герметична гнучка внутрішня оболонка пневматичної камери. 5. Зворотний клапан. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення конструкції суднового кранця демпферного типу шляхом введення в конструкцію кранця гнучких внутрішніх оболонок пневматичних камер (3, 4), що псуються під дією заданого граничного значення тиску. Така конструкція суднового кранця дозволяє уникнути надмірного відштовхування суден чи об'єктів океанотехніки в процесі амортизації за рахунок розсіювання енергії зіткнення під час дроселювання стисненого повітря через отвори оболонки кранця з дросельними елементами (2). Використання гнучких оболонок (3, 4) дозволяє обмежити максимальні контактні навантаження на борт суден чи об'єктів океанотехніки у передаварійних ситуаціях за рахунок знищення внутрішньої оболонки першої герметичної гнучкої пневматичної камери (3). Стиснене повітря, що знаходиться між першою та другою гнучкими оболонками (3, 4), після знищення внутрішньої оболонки першої герметичної гнучкої пневматичної камери (3) з'єднується з навколишнім середовищем та через дроселюючі отвори (6) виходить в навколишнє середовище і розсіює енергію удару, працюючи в режимі демпфірування. Дроселюючи через отвори (6) стиснене повітря, що знаходиться між першою та другою гнучкими оболонками (3, 4), кранець поглинає енергію удару судна з причальною спорудою або іншим судном чи об'єктом океанотехніки, причому максимальний тиск у кранці, що передається на бортові перекриття судна чи об'єкта океанотехніки, не перевищуватиме припустимого значення. Друга гнучка внутрішня оболонка (4) перетворює кранець на однокамерний пневматичний, що працює в звичайному режимі, доки максимальний тиск у кранці, що передається на бортові перекриття судна чи об'єкта океанотехніки, не перевищуватиме припустимого значення. У випадку аварійної ситуації, коли максимальний тиск у кранці перевищуватиме припустиме значення, друга гнучка внутрішня оболонка (4) за рахунок знищення перетворює кранець знов на кранець демпферного типу. Стиснене повітря, що знаходиться всередині кранця та було обмежене другою гнучкою оболонкою (4), після знищення оболонки (4) з'єднується з навколишнім середовищем та через дроселюючі отвори (6) виходить в навколишнє середовище і розсіює енергію удару, працюючи в режимі демпфірування. Введення в конструкцію кранця зворотних клапанів (5) дозволяє підвищити швидкість заповнення оболонки кранця повітрям після зняття навантажень з кранця - завершення чергового циклу роботи кранця. Введення в конструкцію кранця першої та другої гнучких оболонок (3, 4), що псуються при перевищенні в кранці максимального тиску, що передається на бортові перекриття судна чи об'єкта океанотехніки, дозволяє підвищити енергоємність кранця при обмеженні максимального тиску, що передається на бортові перекриття судна чи об'єкта океанотехніки, в передаварійних та аварійних ситуаціях. Таким чином при використанні винаходу (вдосконаленої конструкції суднового кранця) досягається наступний технічний результат — перетворити кранець на пневматичний, що працює в повітряному середовищі, і тим самим розташувати кранець над поверхнею води, обмежити максимальний тиск у кранці, що передається на бортові перекриття судна чи об'єкта океанотехніки, та підвищити надійність кранця і забезпечити працездатність у випадку пошкодження герметичної оболонки кранця чи оболонки однієї з пневматичних камер. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 60 Пневматичний судновий кранець демпферного типу, що побудований з тонкостінної оболонки, герметичність оболонки кранця забезпечується вкладною герметичною оболонкою, причому 2 UA 96449 U 5 частина внутрішньої порожнини кранця з'єднується з навколишнім середовищем за допомогою дроселів, котрі перепускають стиснене в кранці повітря в зовнішнє середовище, який відрізняється тим, що в конструкцію кранця вводяться гнучкі внутрішні оболонки, які розділяють порожнину кранця на декілька пневматичних камер та по черзі псуються під дією граничного значення тиску, що дозволяє підвищити надійність та енергоємність кранця при обмеженні максимального тиску, що передається на бортові перекриття судна чи об'єкта океанотехніки, в передаварійних та аварійних ситуаціях. 3 UA 96449 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4