Весло-жалюзі для кораблів і суден

Реферат: Весло-жалюзі для кораблів і суден являє собою рамки, на яких закріплені рухомі жалюзі, які відкриваються під дією потоку рідини при холостому русі весла-жалюзі в початкове вихідне положення, і закриваються, під дією рідини, при корисному робочому русі весла-жалюзі, і рамки з жалюзі приводяться в зворотно-поступальний рух від механічного приводу. Рамки з жалюзі з'єднані між собою коромислом, яке в середній частині під'єднане до шатуна, зв'язаного з механічним приводом. UA 122546 U (12) UA 122546 U UA 122546 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі рушіїв кораблів і суден, і може бути використана для приведення в рух надводних і підводних кораблів і суден. Відомі різні види рушіїв для кораблів і суден, які діляться на активні-паруси, і реактивні лопатеві і водопротічні [1]. Кожен з цих рушіїв має позитивні сторони і недоліки, пов'язані з різною ефективністю роботи, конструктивними особливостями, собівартістю і т.п. Відомий лопатевий рушій - гребний гвинт [2], взятий за аналог. Гребний гвинт простіший по конструкції, ніж гребне колесо. Він захищений від удару хвиль, так як знаходиться під водою. При цьому К.К.Д. гвинта становить 30-50 %. На осі гвинта розміщені лопатки, які при обертанні відкидають воду по осі гвинта в напрямі, протилежному до руху човна. В перерізі форма лопаток гвинта подібна з профілем крила літака. В результаті виникає сила, яка прикладена зі сторони води на кожну лопатку гвинта. Результуюча цих сил напрямлена вздовж осі гребного гвинта і є силою тяги, яка прикладена до корабля чи судна. Недоліком вказаного пристрою є його громіздкість і складність його виготовлення, що впливає на собівартість гребного гвинта. Крім того, у випадку руйнування гвинта, виникає складність його ремонту з необхідністю його заміни, що представляє технологічні труднощі. При роботі гребного гвинта виникає небезпека для фауни і людей за бортом. Також, при русі корабля чи судна з місця, гребний гвинт має малу силу тяги. Крім того, гвинти створюють великі шуми, що актуально для військових кораблів. Виникла проблема створення рушія, для кораблів і суден, простого по конструкції, з великою силою тяги, малими шумами і низькою собівартістю. Цього можна досягти, використовуючи можливості весла [3], конструктивно простого, високим, в порівнянні з гребним гвинтом, К.К.Д. рівним 60-65 %. Відомо механічне весло-жалюзі для кораблів і суден [4], взяте за найближчий аналог. Механічне весло-жалюзі являє собою шатун з рамкою, на якій закріплені рухомі жалюзі. Жалюзі відкриваються під дією потоку рідини при холостому русі весла-жалюзі в початкове вихідне положення, і закриваються, під дією рідини, при корисному робочому русі весла-жалюзі. Рамки з жалюзі приводяться в зворотно-поступальний рух шатунами, від механічного приводу. При цьому, весла-жалюзі для кораблів і суден, не виходить за межі рідини і рухаються в одній горизонтальній площині. З метою підвищення маневреності кораблів і суден, рамка для обмеження розкриття жалюзі може рухатись, регулюючи ступінь розкриття жалюзі аж до повного їх закриття. Недоліком вказаного пристрою є те, що рамки з жалюзі приводяться в зворотно-поступальний рух за допомогою двох шатунів, від механічного приводу. Це приводить до ускладнення конструкції пристрою - рушія. Гідродинамічний опір з боку потоку рідини буде великим. Виникла проблема створення рушія, для кораблів і суден, простого по конструкції. Задача корисної моделі - створення конструктивно простого рушія для кораблів і суден. Поставлена задача вирішується тим, що весло-жалюзі для кораблів і суден, яке являє собою рамки, на яких закріплені рухомі жалюзі, які відкриваються під дією потоку рідини при холостому русі весла-жалюзі в початкове вихідне положення, і закриваються, під дією рідини, при корисному робочому русі весла-жалюзі, і рамки з жалюзі приводяться в зворотно-поступальний рух від механічного приводу, рамки з жалюзі з'єднані між собою коромислом, яке в середній частині під'єднане до шатуна, зв'язаного з механічним приводом. З метою підвищення маневреності кораблів і суден, коромисло може повертатись відносно шатуна. При цьому, весло-жалюзі для кораблів і суден, не виходить за межі рідини і рухаються в одній горизонтальній площині. На Фіг. 1 приведена конструктивна схема запропонованого весла-жалюзі для кораблів і суден з 2-ма жалюзі. Введені наступні позначення: рухомі жалюзі - 1, рамка тримач жалюзі - 2, коромисло - 3, рамка - 4 для обмеження розкриття жалюзі, потік рідини - 5 через рамку веслажалюзі, шатун - 8. На Фіг. 2 зображена можлива схема розміщення весел-жалюзі на корпусі корабля або судна - 6, з рулем повороту (кілем) - 7. На Фіг. 3 приведена конструктивна схема весла-жалюзі для випадку повертання коромисла - 3 відносно шатуна - 8. Пристрій працює наступним чином: У вихідному початковому положенні весел, жалюзі - 1 знаходяться в закритому стані на рамці тримачі-2. Механічне весло-жалюзі приводиться в рух від механічного приводу. Під дією шатуна-8, який в середній частині під'єднаний до коромисла 3, рамки - 2 з жалюзі - 1, з'єднані з коромислом, виконують корисний робочий хід. Закриті жалюзі своєю площиною діють на рідину з силою (F). Згідно з III- законом Ньютона, з такою самою силою - F, рідина діє на закриті жалюзі-1 весел. Ця сила передається через коромисло-3 і шатун-8 на корпус корабля або судна, приводячи їх в рух з швидкістю (V). При цьому, зусилля яке передається на жалюзі-1, і відповідно на корпус корабля або судна-6, залежить від загальної площі жалюзі-1, і швидкості руху весла-жалюзі відносно корпусу-6. Після досягнення 1 UA 122546 U 5 10 15 20 25 30 35 весла-жалюзі крайнього робочого положення, під дією шатуна-8 і коромисла-3, весло здійснює зворотний холостий рух в початкове вихідне положення. При цьому, під дією потоку рідини-5, жалюзі-1 відкриваються, забезпечуючи безперешкодне повернення механічного весла-жалюзі в початкове положення. На відміну від найближчого аналога, рух рамок-2 з жалюзі-1, які з'єднані між собою коромислом-3, відбувається під дією одного шатуна-8. Величина розкриття жалюзі-1 регулюється розмірами обмежувальної рамки-4. Далі, рух весла жалюзі циклічно повторюється. (Фіг.1, 2). При необхідності гальмування суден, рамка-4 може зафіксувати жалюзі-1 в закритому стані. З метою подальшого підвищення маневреності кораблів і суден, коромисло-3 може повертатись відносно шатуна-8 (Фіг. 3). Дякуючи оригінальній конструкції весла-жалюзі, його можна використовувати для надводних і підводних кораблів і суден. При цьому, зменшені до мінімуму шкідливі втрати енергії при переміщенні весел, що приводить до збільшення ефективності їх роботи. Це викликано тим, що весло-жалюзі здійснює зворотно-поступальний рух під дією одного шатуна-8. Внаслідок розкриття жалюзі-1, при зворотному холостому русі весла в початкове положення, гідродинамічний опір з боку потоку рідини-5 буде мінімальним. Собівартість запропонованих рушіїв буде меншою, в порівнянні з найближчим аналогом, дякуючи спрощення їх конструкції. При цьому, можна використовувати варіанти конструкції весел з різною кількістю жалюзі і способами їх розміщення на корпусах кораблів і суден. Крім того, ККД запропонованих веселжалюзі вищий, ніж в лопатевих рушіях, і рівний 60-65 % [1-3]. Таким чином, використовуючи запропоновану конструкцію механічного весла-жалюзі для кораблів і суден, можна отримати конструктивно простий та ефективний рушій, з малою собівартістю. Це досягається тим, що рух рамок-2 з жалюзі-1, які з'єднані між собою коромислом, відбувається під дією одного шатуна-8. Весла-жалюзі можна використовувати в надводних і підводних кораблях і суднах з механічним приводом. При необхідності гальмування суден, обмежувальна рамка-4 може зафіксувати жалюзі-1 в закритому стані. Для подальшого підвищення маневреності кораблів і суден, коромисло-3 може повертатись відносно шатуна-8 (Фіг. 1-3). Силу тяги таких весел, можна змінювати за рахунок зміни загальної площі жалюзі та швидкості їх руху відносно корпусу суден. Джерела інформації: 1. Движители кораблей и судов Режим доступу: korabley.net/news/dvizhitely_korablej_i_sudov/2010-04-06-527 - Назва з екрану. 2. Гребной винт - Википедия - Режим доступу: https://ru.wikipedia.org/wiki/ Гребной винт#сіtе note-2 - Назва з екрану. 3. Весло - Режим доступу: https://ru.wikipedia.org./wiki/ Весло - Назва з екрану. 4. Бернацький В.А. Механічне весло-жалюзі для кораблів і суден. Патент України на корисну модель № 117114, від 12.06.2017. Бюл. № 11. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 1. Весло-жалюзі для кораблів і суден, яке являє собою рамки, на яких закріплені рухомі жалюзі, які відкриваються під дією потоку рідини при холостому русі весла-жалюзі в початкове вихідне положення, і закриваються, під дією рідини, при корисному робочому русі весла-жалюзі, і рамки з жалюзі приводяться в зворотно-поступальний рух від механічного приводу, яке відрізняється тим, що рамки з жалюзі з'єднані між собою коромислом, яке в середній частині під'єднане до шатуна, зв'язаного з механічним приводом. 2. Весло-жалюзі для кораблів і суден за п. 1, яке відрізняється тим, що коромисло, яке з'єднує рамки з жалюзі, має можливість повертатися відносно шатуна. 2 UA 122546 U 3 UA 122546 U 4 UA 122546 U Комп’ютерна верстка О. Гергіль Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5