RU223205U1 - PROPULSION FOR VESSEL - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к судостроению, а именно к движителям надводных и подводных судов. Направлена на повышение ее КПД. Это достигается тем, что движитель с гидроприводом, который содержит камеру 1 прямоугольного сечения, с открытыми торцами. В предложенном решении камера 1 жестко закреплена на корпусе судна, в которой расположены две пластины 2, 3, шарнирно соединенные между собой, с возможностью перемещения в камере 1 с малыми зазорами в плоскости, ортогональной пластинам 2, 3. При этом торцевые края пластин и шарнирное их соединение через штанги 5 с шарнирами 6 выполнены с возможностью перемещения в ортогональном направлении движению судна. The utility model relates to shipbuilding, namely to the propulsion units of surface and underwater vessels. Aimed at increasing its efficiency. This is achieved by the fact that the propulsion unit is hydraulically driven, which contains a chamber 1 of rectangular cross-section, with open ends. In the proposed solution, chamber 1 is rigidly fixed to the hull of the vessel, in which two plates 2, 3 are located, hingedly connected to each other, with the ability to move in chamber 1 with small gaps in a plane orthogonal to plates 2, 3. In this case, the end edges of the plates and the hinged their connection through rods 5 with hinges 6 are designed to move in the orthogonal direction to the movement of the vessel.

Description

Полезная модель относится к судостроению, а именно к движителям надводных и подводных судов.The utility model relates to shipbuilding, namely to the propulsion units of surface and underwater vessels.

Известен движитель судна (Патент РФ на изобретение № 2143375, опубл. 27.12.1999), содержащий раму, на которой смонтированы два кривошипно-ползунных синусных механизма с параллельными направляющими. Ползуны состоят друг с другом в кинематической связи с передаточным отношением и смещены относительно друг друга по фазе. Между направляющими синусных механизмов расположена параллельная направляющим неподвижная направляющая, делящая расстояние между ними пополам. Неподвижная направляющая образует поступательную пару с ползуном. Ползуны синусных механизмов и ползуны поступательной пары соединены общим шатуном, соединенным с двумя любыми из этих трех ползунов посредством промежуточных звеньев, образующих с ползунами вращательные пары и с общим шатуном поступательную. С третьим ползуном общий шатун соединен посредством вращательной пары. К общему шатуну или к промежуточному звену присоединена лопасть, ориентированная вдоль общего шатуна. При вращении кривошипов шатуны синусных механизмов сообщают ползунам возвратно-поступательное движение с одинаковыми периодами и смещением по фазе. При этом центральная часть общего шатуна совершает синусоидальное движение по типу волнообразно движущихся водных обитателей и передает это движение соединенной с ним непосредственно или посредством промежуточного звена лопасти. A vessel propulsion device is known (RF Patent for invention No. 2143375, published on December 27, 1999), containing a frame on which two crank-slider sinusoidal mechanisms with parallel guides are mounted. The sliders are in kinematic connection with each other with a gear ratio and are shifted relative to each other in phase. Between the guides of the sinus mechanisms there is a fixed guide parallel to the guides, dividing the distance between them in half. The fixed guide forms a translational pair with the slider. The sliders of the sinus mechanisms and the sliders of the translational pair are connected by a common connecting rod, connected to any two of these three sliders by means of intermediate links that form rotational pairs with the sliders and a translational pair with the common connecting rod. The common connecting rod is connected to the third slider by means of a rotational pair. A blade oriented along the common connecting rod is attached to the common connecting rod or to the intermediate link. When the cranks rotate, the connecting rods of the sinus mechanisms impart to the sliders a reciprocating motion with the same periods and phase displacement. In this case, the central part of the common connecting rod performs a sinusoidal movement similar to the wave-like movement of aquatic inhabitants and transmits this movement to the blade connected to it directly or through an intermediate link.

Недостатком движителя является сложность его конструкции и низкий КПД, так как количество энергии, приложенной к движителю, значительно больше, чем то, которое используется для толкания судна вперед, так как часть энергии тратится на бесполезное перемешивание воды.The disadvantage of the propeller is the complexity of its design and low efficiency, since the amount of energy applied to the propeller is much greater than that used to push the vessel forward, since part of the energy is wasted on useless mixing of water.

Известен реактивный движитель, принятый за прототип (Патент РФ на изобретение № 2152332, опубл. 10.07.2000, бюл. № 19), содержащий одну или несколько прилегающих друг к другу камер прямоугольного сечения с открытыми торцами, в каждой из которых расположена пластина, один конец которой шарнирно присоединен к тяге с возможностью качания в камере в плоскости, ортогональной пластине, и полного прилегания к противоположным поверхностям камеры, а другой конец пластины вне камеры и сама камера шарнирно присоединены к корпусу или к несущей поверхности транспортного средства с возможностью передачи камере качательных движений.A jet propulsion device is known, adopted as a prototype (RF Patent for invention No. 2152332, published on July 10, 2000, Bulletin No. 19), containing one or more adjacent chambers of rectangular cross-section with open ends, each of which contains a plate, one the end of which is hinged to the rod with the possibility of swinging in the chamber in a plane orthogonal to the plate, and completely adjacent to the opposite surfaces of the chamber, and the other end of the plate outside the chamber and the chamber itself are hingedly connected to the body or to the bearing surface of the vehicle with the possibility of transmitting rocking movements to the chamber .

Недостатками прототипа являются: низкий КПД, так как часть энергии тратится на бесполезные колебание камеры в водной среде; переменный по направлению вектор выбрасывания воды из движителя не совпадает с продольной осью судна, что приводит к снижению тяги движителя, вибрациям и шумности; низкая тяга движителя, связанная с недостаточно точным копированием волнообразного движения. The disadvantages of the prototype are: low efficiency, since part of the energy is spent on useless vibrations of the chamber in the aquatic environment; the directional vector of water ejection from the propulsion unit does not coincide with the longitudinal axis of the vessel, which leads to a decrease in propulsion thrust, vibrations and noise; low propulsion thrust associated with insufficiently accurate copying of wave-like motion.

С существенными признаками полезной модели совпадает следующая совокупность признаков прототипа: камера прямоугольного сечения с открытыми торцами, в которой расположена пластина.The following set of prototype features coincides with the essential features of the utility model: a chamber of rectangular cross-section with open ends in which the plate is located.

Полезная модель направлена на повышение ее КПД.The utility model is aimed at increasing its efficiency.

Это достигается тем, что движитель для судна содержит камеру прямоугольного сечения с открытыми торцами. В предложенном решении камера жестко закреплена на корпусе судна, в которой расположены две пластины. Пластины шарнирно соединенные между собой с возможностью перемещения в камере с малыми зазорами в плоскости, которая ортогональна пластинам. При этом торцевые края пластин и шарнирное их соединение через штанги с шарнирами выполнены
с возможностью перемещения в ортогональном направлении движению судна. This is achieved by the fact that the propulsion device for the vessel contains a chamber of rectangular cross-section with open ends. In the proposed solution, the camera is rigidly fixed to the ship's hull, in which two plates are located. The plates are hingedly connected to each other with the ability to move in the chamber with small gaps in a plane that is orthogonal to the plates. In this case, the end edges of the plates and their hinged connection through rods with hinges are made
with the ability to move in an orthogonal direction to the movement of the vessel.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена схема движителя; фиг. 2 – схема движителя и гидропривода в исходном положении; фиг. 3 – начальный момент подъема торцевого края левой пластины, шарнир прижат к нижней поверхности камеры, а торцевой край правой пластины находится в начальный момент опускания; фиг.4 – торцевой край левой пластины прижат к верхней поверхности камеры, шарнир находится в начальном моменте подъема, торцевой край правой пластины прижат к нижней поверхности камеры; фиг.5 – торцевой край левой пластины находится в момент опускания, шарнир прижат к верхней поверхности камеры, торцевой край правой пластины находится в начальном моменте подъема; фиг.6 – торцевой край левой пластины прижат к нижней поверхности камеры, шарнир находится в начальный момент опускания, торцевой край правой пластины прижат к верхней поверхности камеры; фиг.7 – торцевой край левой пластины находится в момент поднятия, шарнир прижат к нижней поверхности камеры, торцевой край правой пластины находится в начальном моменте опускания; фиг.8 – торцевой край левой пластины находится в момент опускания, шарнир прижат к нижней поверхности камеры, торцевой край правой пластины находится в начальном моменте подъема (реверс). The essence of the utility model is illustrated by drawings, where in Fig. 1 shows a diagram of the propulsion device; fig. 2 – diagram of the propulsion and hydraulic drive in the initial position; fig. 3 – the initial moment of lifting the end edge of the left plate, the hinge is pressed to the bottom surface of the chamber, and the end edge of the right plate is at the initial moment of lowering; Fig.4 – the end edge of the left plate is pressed against the upper surface of the chamber, the hinge is at the initial moment of lifting, the end edge of the right plate is pressed against the bottom surface of the chamber; Fig.5 – the end edge of the left plate is at the moment of lowering, the hinge is pressed against the upper surface of the chamber, the end edge of the right plate is at the initial moment of lifting; Fig.6 – the end edge of the left plate is pressed to the bottom surface of the chamber, the hinge is at the initial moment of lowering, the end edge of the right plate is pressed to the top surface of the chamber; Fig.7 – the end edge of the left plate is at the moment of lifting, the hinge is pressed against the bottom surface of the chamber, the end edge of the right plate is at the initial moment of lowering; Fig.8 – the end edge of the left plate is at the moment of lowering, the hinge is pressed against the bottom surface of the chamber, the end edge of the right plate is at the initial moment of lifting (reverse).

Примечание к фигурам: Элементы схемы с высоким давлением масла обозначены буквой «В», а с низким давлением масла обозначены буквой «Н». Направления, отбрасываемой воды движителем и поворота элементов показаны стрелками.Note on figures: Circuit elements with high oil pressure are indicated by the letter “B”, and elements with low oil pressure are indicated by the letter “H”. The directions of the water thrown by the propulsion and the rotation of the elements are shown by arrows.

Движитель состоит из камеры 1 прямоугольного сечения с открытыми торцами. Камера жестко прикрепленна к корпусу судна (на фиг. не показано). Внутри камеры 1 расположены одинаковые по размеру левая пластина 2 и правая пластина 3, соединенные шарниром 4, с возможностью перемещения в камере 1 с малыми зазорами в плоскости, ортогональной пластинам 2 и 3, т.е. с возможностью совершать волнообразные движения. Пластины 2 и 3 своими торцевыми краями и шарнир 4 соединены с гидроприводом при помощи штанг 5 с помощью шарниров 6 с возможностью перемещения в ортогональном направлении движению судна.The propulsion device consists of a chamber 1 of rectangular cross-section with open ends. The camera is rigidly attached to the ship's hull (not shown in Fig.). Inside chamber 1 there are left plate 2 and right plate 3 of equal size, connected by hinge 4, with the ability to move in chamber 1 with small gaps in a plane orthogonal to plates 2 and 3, i.e. with the ability to make wave-like movements. The plates 2 and 3 with their end edges and the hinge 4 are connected to the hydraulic drive using rods 5 using hinges 6 with the ability to move in the orthogonal direction to the movement of the vessel.

Гидропривод состоит из гидронасоса 7, создающего поток масла; клапана регулировки давления 8, обеспечивающего давление в гидроприводе не выше установленной величины; бака 9 для масла; реле потока 10, подающего электрический импульс при прекращении потока масла в гидроприводе; сервоприводов 11, 12, 13, вал которых под воздействием электрического импульса реле потока 10 имеет возможность поворачиваться на заданный угол и удерживаться в этом положении; мальтийских механизмов 14,15, 16, преобразующих равномерное вращательное движение в прерывистое вращательное движение; гидрораспределителей 17, 18, 19, предназначенных для управления гидравлическими потоками в гидроприводе с помощью внешнего воздействия; гидроцилиндров 20, 21, 22 – объёмных гидродвигателей возвратно-поступательного движения. Гидроцилиндры 20, 21, 22 своими штоками через штанги 5 и шарниры 6 соединены с торцевыми краями пластин 2 и 3 и шарниром 4. The hydraulic drive consists of a hydraulic pump 7, which creates an oil flow; pressure control valve 8, ensuring the pressure in the hydraulic drive is not higher than the set value; tank 9 for oil; flow relay 10, which supplies an electrical impulse when the oil flow in the hydraulic drive stops; servo drives 11, 12, 13, the shaft of which, under the influence of an electrical impulse from the flow relay 10, has the ability to rotate to a given angle and be held in this position; Maltese mechanisms 14,15, 16, converting uniform rotational motion into intermittent rotational motion; hydraulic valves 17, 18, 19, designed to control hydraulic flows in the hydraulic drive using external influences; hydraulic cylinders 20, 21, 22 – volumetric hydraulic motors of reciprocating motion. Hydraulic cylinders 20, 21, 22 are connected by their rods through rods 5 and hinges 6 to the end edges of plates 2 and 3 and hinge 4.

Исходное положение (см. фиг. 2, фиг. 3). Гидронасос 7 подает масло под давлением в гидропривод. Мальтийские механизмы 14,15,16 и гидрораспределители 17, 18, 19 находятся в положении, показанном на (фиг.2, фиг. 3). Гидроцилиндры 20, 21, 22 механически связаны с левой пластиной 2 и правой пластиной 3 с помощью штанг 5 и шарниров 6. Гидроцилиндр 20 находится в начальном моменте подъема торцевого края левой пластины 2. Гидроцилиндр 21 прижимает шарнир 4 к нижней поверхности камеры 1. Гидроцилиндр 22 находится в начальном моменте опускания торцевого края правой пластины 3.Starting position (see Fig. 2, Fig. 3). Hydraulic pump 7 supplies oil under pressure to the hydraulic drive. Maltese mechanisms 14,15,16 and hydraulic valves 17, 18, 19 are in the position shown in (Fig. 2, Fig. 3). Hydraulic cylinders 20, 21, 22 are mechanically connected to the left plate 2 and the right plate 3 using rods 5 and hinges 6. Hydraulic cylinder 20 is located at the initial moment of lifting the end edge of the left plate 2. Hydraulic cylinder 21 presses hinge 4 to the bottom surface of chamber 1. Hydraulic cylinder 22 is located at the initial moment of lowering the end edge of the right plate 3.

Для продвижения судна вперед движитель с гидроприводом работает следующим образом:To move the vessel forward, the hydraulically driven propulsion system operates as follows:

а) (см. фиг.2, фиг. 4) Гидроцилиндр 20 поднимает торцевой края левой пластины 2, а гидроцилиндр 22 опускает торцевой край правой пластины 3, которые совершают волнообразное движение с выталкиванием воды между правой пластиной 3 и нижней стенкой камеры 1, создавая реакцию масс воды, отбрасываемых в сторону, противоположную движению судна, до тех пор, пока гидроцилиндры 20, 21, 22 не заполнятся маслом под высоким давлением. В этом случае срабатывает реле потока 10 и подает электрический импульс на сервоприводы 11, 12, 13. Масло из гидронасоса 7 поступает через клапан регулировки давления 8 в бак 9 для масла. a) (see Fig. 2, Fig. 4) Hydraulic cylinder 20 raises the end edge of the left plate 2, and hydraulic cylinder 22 lowers the end edge of the right plate 3, which make a wave-like movement pushing out water between the right plate 3 and the bottom wall of the chamber 1, creating the reaction of masses of water thrown in the direction opposite to the movement of the vessel until the hydraulic cylinders 20, 21, 22 are filled with oil under high pressure. In this case, the flow switch 10 is activated and supplies an electrical impulse to the servos 11, 12, 13. Oil from the hydraulic pump 7 flows through the pressure control valve 8 into the oil tank 9.

б) (см. фиг. 2, фиг. 4) Реле потока 10 подает электрический импульс на сервоприводы 11,12,13, которые поворачивают на угол 90° вращающее звено мальтийских механизмов 14,15,16 по часовой стрелке, которые поворачивают мальтийские кресты против часовой стрелке, а именно мальтийского механизма 14 на угол 0°, мальтийского механизма 15 на угол 90°, мальтийского механизма 16 на угол 0°. Таким образом, мальтийские механизмы 14, 15, 16, механически связанные с роторами гидрораспределителей 17, 18, 19, поворачивают их, соответственно, на угол 0°, 90°, 0°. Гидрораспределители 17, 18, 19 находятся в положении, показанном на (фиг. 4). Гидроцилиндр 20 прижимает торцевой край левой пластины 2 к верхней поверхности камеры 1. Гидроцилиндр 21 находится в начальном моменте подъема шарнира 4. Гидроцилиндр 22 прижимает торцевой край правой пластины 3 к нижней поверхности камеры 1. Гидроцилиндр 21 поднимает шарнир 4 в сторону верхней стенки камеры 1, тем самым совершает волнообразное движение пластин 2 и 3 с выталкиванием воды между левой пластиной 2, правой пластиной 3 и верхней стенкой камерой 1, создавая реакцию масс воды, отбрасываемых в сторону, противоположную движению судна, до тех пор, пока гидроцилиндры 20, 21, 22 не заполнятся маслом под высоким давлением, то есть, прекратится поток масла по трубопроводу высокого давления. В этом случае срабатывает реле потока 10 и подает электрический импульс на сервоприводы 11, 12, 13. Масло из гидронасоса 7 поступает через клапан регулировки давления 8 в бак 9 для масла. b) (see Fig. 2, Fig. 4) The flow relay 10 supplies an electrical impulse to the servos 11,12,13, which rotate the rotating link of the Maltese mechanisms 14,15,16 clockwise at an angle of 90°, which rotate the Maltese crosses counterclockwise, namely the Maltese mechanism 14 at an angle of 0°, the Maltese mechanism 15 at an angle of 90°, the Maltese mechanism 16 at an angle of 0°. Thus, the Maltese mechanisms 14, 15, 16, mechanically connected to the rotors of the hydraulic valves 17, 18, 19, rotate them, respectively, at an angle of 0°, 90°, 0°. Hydraulic valves 17, 18, 19 are in the position shown in (Fig. 4). Hydraulic cylinder 20 presses the end edge of the left plate 2 to the upper surface of chamber 1. Hydraulic cylinder 21 is at the initial moment of lifting the hinge 4. Hydraulic cylinder 22 presses the end edge of the right plate 3 to the bottom surface of chamber 1. Hydraulic cylinder 21 lifts the hinge 4 towards the upper wall of chamber 1, thereby performing a wave-like movement of the plates 2 and 3 with the pushing of water between the left plate 2, the right plate 3 and the upper wall of the chamber 1, creating a reaction of masses of water thrown in the direction opposite to the movement of the vessel until the hydraulic cylinders 20, 21, 22 will not fill with high pressure oil, that is, the flow of oil through the high pressure pipeline will stop. In this case, the flow switch 10 is activated and supplies an electrical impulse to the servos 11, 12, 13. Oil from the hydraulic pump 7 flows through the pressure control valve 8 into the oil tank 9.

в) (см. фиг.2, фиг. 5) Реле потока 10 подает электрический импульс на сервоприводы 11, 12, 13, которые поворачивают на угол 90° вращающее звено мальтийских механизмов 14, 15, 16 по часовой стрелке, которые поворачивают мальтийские кресты против часовой стрелке, а именно, мальтийского механизма 14 на угол 90°, мальтийского механизма 15 на угол 0°, мальтийского механизма 16 на угол 90°. Таким образом, мальтийские механизмы 14, 15, 16, механически связанные с роторами гидрораспределителей 17, 18, 19, поворачивают их, соответственно, на угол 90°, 0°, 90°. Гидрораспределители 17, 18, 19 находятся в положении, показанном на (фиг. 5). Гидроцилиндр 20 находится в начальный момент опускания торцевого края левой пластины 2. Гидроцилиндр 21 прижимает шарнир 4 к верхней поверхности камеры 1. Гидроцилиндр 22 находится в начальном моменте подъема торцевого края правой пластины 3. Гидроцилиндр 20 опускает торцевой левой пластины 2, а гидроцилиндр 22 поднимает торцевой край правой пластины 3, которые совершают волнообразные движения с выталкиванием воды между правой пластиной 3 и верхней стенкой камеры 1, создавая реакцию масс воды, отбрасываемых в сторону, противоположную движению судна, до тех пор пока гидроцилиндры 20, 21, 22 не заполнятся маслом под высоким давлением, то есть, прекратится поток масла по трубопроводу высокого давления. В этом случае срабатывает реле потока 10 и подает электрический импульс на сервоприводы 11, 12, 13. Масло из гидронасоса 7 поступает через клапан регулировки давления 8 в бак 9 для масла. c) (see Fig. 2, Fig. 5) The flow relay 10 supplies an electrical impulse to the servos 11, 12, 13, which rotate the rotating link of the Maltese mechanisms 14, 15, 16 clockwise at an angle of 90°, which rotate the Maltese crosses counterclockwise, namely, the Maltese mechanism 14 at an angle of 90°, the Maltese mechanism 15 at an angle of 0°, the Maltese mechanism 16 at an angle of 90°. Thus, the Maltese mechanisms 14, 15, 16, mechanically connected to the rotors of the hydraulic valves 17, 18, 19, rotate them, respectively, at an angle of 90°, 0°, 90°. Hydraulic valves 17, 18, 19 are in the position shown in (Fig. 5). Hydraulic cylinder 20 is at the initial moment of lowering the end edge of the left plate 2. Hydraulic cylinder 21 presses the hinge 4 to the upper surface of chamber 1. Hydraulic cylinder 22 is at the initial moment of lifting the end edge of the right plate 3. Hydraulic cylinder 20 lowers the end left plate 2, and hydraulic cylinder 22 raises the end edge of the right plate 3, which make wave-like movements with the pushing of water between the right plate 3 and the upper wall of the chamber 1, creating a reaction of masses of water thrown in the direction opposite to the movement of the vessel, until the hydraulic cylinders 20, 21, 22 are filled with oil at high pressure, that is, the flow of oil through the high pressure pipeline will stop. In this case, the flow switch 10 is activated and supplies an electrical impulse to the servos 11, 12, 13. Oil from the hydraulic pump 7 flows through the pressure control valve 8 into the oil tank 9.

г) (см. фиг.2, фиг.6) Реле потока 10 подает электрический импульс на сервоприводы 11, 12, 13, которые поворачивают на угол 90° вращающее звено мальтийских механизмов 14, 15, 16 по часовой стрелке, которые поворачивают мальтийские кресты против часовой стрелке, а именно, мальтийского механизма 14 на угол 0°, мальтийского механизма 15 на угол 90°, мальтийского механизма 16 на угол 0°. Таким образом, мальтийские механизмы 14, 15, 16, механически связанные с роторами гидрораспределителей 17, 18, 19, поворачивают их, соответственно, на угол 0°, 90°, 0°. Гидрораспределители 17, 18, 19 находятся в положении показанном на (фиг. 6). Гидроцилиндр 20 прижимает торцевой край левой пластины 2 к нижней поверхности камеры 1. Гидроцилиндр 21 находится в начальном моменте опускания шарнира 4. Гидроцилиндр 22 прижимает торцевой край правой пластины 3 к верхней поверхности камеры 1. Гидроцилиндр 21 опускает шарнир 4 в сторону нижней стенки камеры 1, тем самым совершает волнообразное движение пластин 2 и 3 с выталкиванием воды между левой пластиной 2, правой пластиной 3 и нижней стенкой камерой 1, создавая реакцию масс воды, отбрасываемых в сторону, противоположную движению судна, до тех пор, пока гидроцилиндры 20, 21, 22 не заполнятся маслом под высоким давлением, то есть прекратится поток масла по трубопроводу высокого давления. В этом случае срабатывает реле потока 10 и подает электрический импульс на сервоприводы 11, 12, 13. Масло из гидронасоса 7 поступает через клапан регулировки давления 8 в бак 9 для масла. d) (see Fig. 2, Fig. 6) The flow relay 10 supplies an electrical impulse to the servos 11, 12, 13, which rotate the rotating link of the Maltese mechanisms 14, 15, 16 clockwise at an angle of 90°, which rotate the Maltese crosses counterclockwise, namely, the Maltese mechanism 14 at an angle of 0°, the Maltese mechanism 15 at an angle of 90°, the Maltese mechanism 16 at an angle of 0°. Thus, the Maltese mechanisms 14, 15, 16, mechanically connected to the rotors of the hydraulic valves 17, 18, 19, rotate them, respectively, at an angle of 0°, 90°, 0°. Hydraulic distributors 17, 18, 19 are in the position shown in (Fig. 6). Hydraulic cylinder 20 presses the end edge of the left plate 2 to the bottom surface of chamber 1. Hydraulic cylinder 21 is at the initial moment of lowering the hinge 4. Hydraulic cylinder 22 presses the end edge of the right plate 3 to the upper surface of chamber 1. Hydraulic cylinder 21 lowers the hinge 4 towards the lower wall of chamber 1, thereby performing a wave-like movement of the plates 2 and 3 with the pushing of water between the left plate 2, the right plate 3 and the bottom wall of the chamber 1, creating a reaction of masses of water thrown in the direction opposite to the movement of the vessel until the hydraulic cylinders 20, 21, 22 will not fill with high pressure oil, that is, the flow of oil through the high pressure pipeline will stop. In this case, the flow switch 10 is activated and supplies an electrical impulse to the servos 11, 12, 13. Oil from the hydraulic pump 7 flows through the pressure control valve 8 into the oil tank 9.

д) (см. фиг. 2 ,фиг.3) Реле потока 10 подает электрический импульс на сервоприводы 11,12,13, которые поворачивают на угол 90° вращающее звено мальтийских механизмов 14,15,16 по часовой стрелке, которые поворачивают мальтийские кресты против часовой стрелке, а именно, мальтийского механизма 14 на угол 90°, мальтийского механизма 15 на угол 0°, мальтийского механизма 16 на угол 90°. Таким образом, мальтийские механизмы 14, 15, 16, механически связанные с роторами гидрораспределителей 17, 18, 19, поворачивают их, соответственно, на угол 90°, 0°, 90°. Гидрораспределители 17, 18, 19 находятся в положении, показанном на (фиг. 3). Гидроцилиндр 20 находится в начальный момент поднятия торцевого края левой пластины 2. Гидроцилиндр 21 прижимает шарнир 4 к нижней поверхности камеры 1. Гидроцилиндр 22 находится в начальном моменте опускания торцевого края правой пластины 3. Гидроцилиндр 20 поднимает торцевой край левой пластины 2, а гидроцилиндр 22 опускает торцевой край правой пластины 3, которые совершают волнообразные движения с выталкиванием воды между правой пластиной 3 и нижней стенкой камеры 1, создавая реакцию масс воды, отбрасываемых в сторону, противоположную движению судна, до тех пор пока гидроцилиндры 20, 21, 22 не заполнятся маслом под высоким давлением, то есть прекратится поток масла по трубопроводу высокого давления. В этом случае срабатывает реле потока 10 и подает электрический импульс на сервоприводы 11, 12, 13. Масло из гидронасоса 7 поступает через клапан регулировки давления 8 в бак 9 для масла. e) (see Fig. 2, Fig. 3) The flow relay 10 supplies an electrical impulse to the servos 11,12,13, which rotate the rotating link of the Maltese mechanisms 14,15,16 clockwise at an angle of 90°, which rotate the Maltese crosses counterclockwise, namely, the Maltese mechanism 14 at an angle of 90°, the Maltese mechanism 15 at an angle of 0°, the Maltese mechanism 16 at an angle of 90°. Thus, the Maltese mechanisms 14, 15, 16, mechanically connected to the rotors of the hydraulic valves 17, 18, 19, rotate them, respectively, at an angle of 90°, 0°, 90°. Hydraulic valves 17, 18, 19 are in the position shown in (Fig. 3). Hydraulic cylinder 20 is at the initial moment of raising the end edge of the left plate 2. Hydraulic cylinder 21 presses the hinge 4 to the bottom surface of chamber 1. Hydraulic cylinder 22 is at the initial moment of lowering the end edge of the right plate 3. Hydraulic cylinder 20 raises the end edge of the left plate 2, and hydraulic cylinder 22 lowers the end edge of the right plate 3, which perform wave-like movements with the pushing of water between the right plate 3 and the bottom wall of the chamber 1, creating a reaction of masses of water thrown in the direction opposite to the movement of the vessel, until the hydraulic cylinders 20, 21, 22 are filled with oil under high pressure, that is, the flow of oil through the high pressure pipeline will stop. In this case, the flow switch 10 is activated and supplies an electrical impulse to the servos 11, 12, 13. Oil from the hydraulic pump 7 flows through the pressure control valve 8 into the oil tank 9.

Далее, переходя к пункту «б», цикл повторяется.Then, moving to point “b”, the cycle repeats.

Для продвижения судна назад движитель с гидроприводом работает следующим образом.To move the vessel backwards, the hydraulically driven propulsion system operates as follows.

Для изменения направления тяги движителя на противоположное (реверс) достаточно поменять направление вращения сервоприводов за счет изменения полярности подаваемого на них электрического импульса от реле потока 10.To change the direction of propulsion thrust to the opposite (reverse), it is enough to change the direction of rotation of the servos by changing the polarity of the electrical pulse supplied to them from the flow relay 10.

а) (см. фиг.2, фиг.7) Гидроцилиндр 20 поднимает торцевой край левой пластины 2, а гидроцилиндр 22 опускает торцевой край правой пластины 3, которые совершают волнообразное движение с выталкиванием воды между правой пластиной 3 и нижней стенкой камеры 1, создавая реакцию масс воды, отбрасываемых в сторону, противоположную движению судна, до тех пор, пока гидроцилиндры 20, 21, 22 не заполнятся маслом под высоким давлением, то есть прекратится поток масла по трубопроводу высокого давления. В этом случае срабатывает реле потока 10 и подает электрический импульс на сервоприводы 11, 12, 13. На сервопривод подается электрический импульс для изменение его вращения на противоположное. Масло из гидронасоса 7 поступает через клапан регулировки давления 8 в бак 9 для масла. a) (see Fig. 2, Fig. 7) Hydraulic cylinder 20 raises the end edge of the left plate 2, and hydraulic cylinder 22 lowers the end edge of the right plate 3, which make a wave-like movement pushing water between the right plate 3 and the bottom wall of the chamber 1, creating the reaction of masses of water thrown in the direction opposite to the movement of the vessel until the hydraulic cylinders 20, 21, 22 are filled with oil under high pressure, that is, the flow of oil through the high pressure pipeline stops. In this case, the flow relay 10 is triggered and supplies an electrical impulse to the servos 11, 12, 13. An electrical impulse is supplied to the servo to change its rotation to the opposite. Oil from hydraulic pump 7 flows through pressure control valve 8 into oil tank 9.

б) (см. фиг. 2, фиг.8) Реле потока 10 подает электрический импульс на сервоприводы 11,12,13, которые поворачивают на угол 90° вращающее звено мальтийских механизмов 14,15,16 против часовой стрелки, которые поворачивают мальтийские кресты по часовой стрелке, а именно, мальтийского механизма 14 на угол 90°, мальтийского механизма 15 на угол 0°, мальтийского механизма 16 на угол 90°. Таким образом, мальтийские механизмы 14, 15, 16, механически связанные с роторами гидрораспределителей 17, 18, 19, поворачивают их, соответственно, на угол 90°, 0°, 90°. Гидрораспределители 17, 18, 19 находятся в положении показанном на (фиг. 8). Гидроцилиндр 20 находится в начальный момент опускания торцевого края левой пластины 2. Гидроцилиндр 21 прижимает шарнир 4 к нижней поверхности камеры 1. Гидроцилиндр 22 находится в начальном моменте подъема торцевого края правой пластины 3. Затем гидроцилиндр 20 опускает левую пластину 2 к нижней поверхности камеры 1, а гидроцилиндр 22 поднимает правую пластину 3 в сторону верхней стенки камеры 1, тем самым пластины 2 и 3 совершают волнообразное движение пластин с выталкиванием воды между левой пластиной 2 и нижней стенкой камерой 1, создавая реакцию масс воды, отбрасываемых в сторону, по ходу движения судна, т.е. реверс движения судна. И так, до тех пор, пока гидроцилиндры 20, 21, 22 не заполнятся маслом под высоким давлением, то есть, прекратится поток масла по трубопроводу высокого давления. В этом случае срабатывает реле потока 10 и подает электрический импульс на сервоприводы 11, 12, 13. Далее смотри фиг. 2, фиг. 9, фиг. 10.b) (see Fig. 2, Fig. 8) The flow relay 10 supplies an electrical impulse to the servos 11,12,13, which rotate the rotating link of the Maltese mechanisms 14,15,16 counterclockwise at an angle of 90°, which rotate the Maltese crosses clockwise, namely, Maltese mechanism 14 at an angle of 90°, Maltese mechanism 15 at an angle of 0°, Maltese mechanism 16 at an angle of 90°. Thus, the Maltese mechanisms 14, 15, 16, mechanically connected to the rotors of the hydraulic valves 17, 18, 19, rotate them, respectively, at an angle of 90°, 0°, 90°. Hydraulic distributors 17, 18, 19 are in the position shown in (Fig. 8). The hydraulic cylinder 20 is at the initial moment of lowering the end edge of the left plate 2. The hydraulic cylinder 21 presses the hinge 4 to the bottom surface of the chamber 1. The hydraulic cylinder 22 is at the initial moment of lifting the end edge of the right plate 3. Then the hydraulic cylinder 20 lowers the left plate 2 to the bottom surface of the chamber 1, and the hydraulic cylinder 22 lifts the right plate 3 towards the upper wall of the chamber 1, thereby the plates 2 and 3 perform a wave-like movement of the plates with the pushing of water between the left plate 2 and the lower wall of the chamber 1, creating a reaction of masses of water thrown to the side in the direction of the vessel's movement , i.e. reverse the movement of the vessel. And so on until the hydraulic cylinders 20, 21, 22 are filled with oil under high pressure, that is, the flow of oil through the high pressure pipeline stops. In this case, the flow relay 10 is activated and supplies an electrical impulse to the servos 11, 12, 13. Next, see Fig. 2, fig. 9, fig. 10.

Таким образом, предложенная полезная модель обеспечивает упрощение конструкции движителя с гидроприводом, повышение КПД за счет того, что энергия не тратится на бесполезное колебание камеры в водной среде. Движитель позволяет быстро менять силу тяги, меняя частоту перемещения пластин в камере; повышать маневренность (управляемость), осуществляя мгновенный полный реверс, изменив направление вращения сервоприводов. Вектор выбрасывания воды, создающей тягу движителя, параллелен продольной оси судна, тем самым помимо повышения КПД, снижаются вибрации и шумы гидродинамической природы движителя путем улучшения характера обтекания колеблющихся пластин 2 и 3, копирующих волнообразное движение. Все эти преимущества по сравнению с прототипом достигаются за счет того, что камера 1 жестко закреплена на корпусе судна, в которой расположены левая 2 и правая 3 пластины, шарнирно соединенные между собой, способные совершать волнообразные движения. Торцевые края левой пластины 2 и правой пластины 3 и шарнир 4 при помощи штанг 5 с шарнирами 6 приводятся в движение в ортогональном направлению движению судна. Гидропривод состоит из гидронасоса 7, клапана регулировки давления 8, бака 9 для масла, реле потока 10, сервоприводов 11, 12, 13, мальтийских механизмов 14, 15, 16, гидрораспределителей 17, 18, 19 и гидроцилиндров 20, 21, 22. Все это обеспечивает высокие эксплуатационные качества движителя с гидроприводом и значительно повышает гидродинамическую эффективность, путем улучшения характера обтекания колеблющихся пластин, копирующих волнообразное движение, экономичность и улучшает виброакустические характеристики, что создает возможность его широкого использования в различных областях техники.Thus, the proposed utility model simplifies the design of a hydraulically driven propulsion device and increases efficiency due to the fact that energy is not wasted on useless vibration of the chamber in the aquatic environment. The thruster allows you to quickly change the traction force by changing the frequency of movement of the plates in the chamber; increase maneuverability (controllability) by carrying out instantaneous full reverse by changing the direction of rotation of the servos. The vector of the ejection of water, which creates the thrust of the propulsion unit, is parallel to the longitudinal axis of the vessel, thereby, in addition to increasing the efficiency, the vibrations and noise of the hydrodynamic nature of the propulsion unit are reduced by improving the nature of the flow around the oscillating plates 2 and 3, which replicate the wave-like motion. All these advantages compared to the prototype are achieved due to the fact that the chamber 1 is rigidly fixed to the hull of the vessel, in which the left 2 and right 3 plates are located, hingedly connected to each other, capable of making wave-like movements. The end edges of the left plate 2 and the right plate 3 and the hinge 4 are driven in motion orthogonal to the direction of movement of the vessel using rods 5 with hinges 6. The hydraulic drive consists of a hydraulic pump 7, a pressure control valve 8, an oil tank 9, a flow switch 10, servos 11, 12, 13, Maltese mechanisms 14, 15, 16, hydraulic valves 17, 18, 19 and hydraulic cylinders 20, 21, 22. All this ensures high performance of a hydraulically driven propulsion device and significantly increases hydrodynamic efficiency by improving the nature of the flow around oscillating plates that replicate wave-like motion, efficiency and improves vibroacoustic characteristics, which makes it possible for its widespread use in various fields of technology.

Использование полезной модели приводит к повышению ее КПД.The use of a utility model leads to an increase in its efficiency.

Claims (1)

Движитель для судна, содержащий камеру прямоугольного сечения с открытыми торцами, отличающийся тем, что камера жестко закреплена на корпусе судна, в которой расположены две пластины, шарнирно соединенные между собой, с возможностью перемещения в камере с малыми зазорами в плоскости, ортогональной пластинам, при этом торцевые края пластин и шарнирное их соединение через штанги с шарнирами выполнены с возможностью перемещения в ортогональном направлении движению судна. Propulsion device for a vessel containing a chamber of rectangular cross-section with open ends, characterized in that the chamber is rigidly fixed to the hull of the vessel, in which two plates are located, hingedly connected to each other, with the ability to move in the chamber with small gaps in a plane orthogonal to the plates, while the end edges of the plates and their hinged connection through rods with hinges are made with the ability to move in an orthogonal direction to the movement of the vessel.