PL215382B1 - Dwukadłubowa jednostka pływająca - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest dwukadłubowa jednostka pływająca napędzana falującym pędnikiem płetwowym, generującym falę lokomotoryczną.

Znanych jest wiele różnych rozwiązań jednostek pływających z falującymi elementami parcia, wywołującymi przemieszczanie cieczy w kierunku prostopadłym do kierunku oscylacji tych elementów.

Przykładowo, przedstawiony w polskim opisie zgłoszenia wynalazku P-332218 dwukadłubowy, rekreacyjny pojazd pływający z napędem ręcznym, ma na łączącej oba kadłuby ramie pomostowej przegubowo zamocowaną dźwignię kątową, której ramię zanurzone w wodzie zakończone jest elastyczną płetwą z poziomo usytuowaną powierzchnią parcia. Nawrotny ruch dźwigni powoduje cykliczne przemieszczanie płetwy w kierunku pionowym, co generuje poziomą falę lokomotoryczną.

W innych rozwiązaniach wykorzystywana jest fala generowana przez falowo odkształcane dno jednostki. W rozwiązaniu przedstawionym w polskim zgłoszeniu wynalazku P-335989 elastyczne dno wyginane jest faliście przez wiele ramion naciskowych, które połączone są z wałem korbowym napędzanym silnikiem.

W rozwiązaniu według opisu patentowego US 3435800, falisty kształt dna w kierunku wzdłużnym wyznaczają komory poprzeczne, odkształcane ciśnieniem cieczy. Ciecz doprowadzana i odprowadzana jest do poszczególnych komór z układu sterowania w sekwencji nadającej cyklicznie falisty kształt powierzchni dna.

Znane jest również z opisu patentowego DE2440369 rozwiązanie z falującym pędnikiem płetwowym, który złożony jest z wielu, połączonych przegubowo ze sobą członów.

Celem wynalazku jest uzyskanie dobrej efektywności działania urządzenia przy stosunkowo niskim poziomie hałasu.

Istota rozwiązania według wynalazku polega na tym, że sąsiadujące, wewnętrzne burty obu kadłubów, co najmniej na wysokości zanurzenia oraz na większej części długości jednostki są płaszczyznami pionowo-równoległymi, między którymi usytuowany jest wieloczłonowy pędnik płetwowy, odkształcany falowo w płaszczyźnie pionowej. Człony pędnika płetwowego mają postać prostokątnych płyt o równej szerokości, nieco mniejszej od rozstawu między równoległymi, wewnętrznymi burtami kadłubów oraz o długości członów równej długości cięciwy wpisanej w falę lokomotoryczną między punktem zerowym a sąsiadującym wierzchołkiem amplitudy, przy czym człony połączone są szeregowo ze sobą jednoosiowymi przegubami międzyczłonowymi wzdłuż szerokości płyt. Położenie każdego z członów wyznaczają łączniki zamocowane przegubowo w każdym z jednoosiowych przegubów międzyczłonowych oraz połączone są z zespołem napędowym, zabudowanym na ramie łączącej oba kadłuby.

Korzystnym jest, gdy zespół napędowy połączony jest ruchowo z łącznikami sytuującymi przeguby międzyczłonowe na fali, w której stosunek sąsiadujących ze sobą amplitud po stronie rufy i po stronie dzioba jednostki ma wartość w zakresie od 1,2 do 2.

Korzystnie zespół napędowy posiada wały korbowe o różnych promieniach wykorbienia. Wały łożyskowane są na ramie w strefach ponad przegubami międzyczłonowymi i poprzecznie do osi wzdłużnej jednostki. Wały korbowe sprzężone są kinematycznie przekładnią bezpoślizgową, przy usytuowaniu czopów korbowych przestawionych względem siebie o 90° i które połączone są przez łączniki z członami.

Korzystnym jest, gdy łącznik przegubu środkowego połączony jest z czopem korbowym przez korbowód i umieszczony jest przesuwnie w pionowej prowadnicy zamocowanej do ramy łączącej oba kadłuby.

Korzystnie jeden z wałów korbowych ma napęd nożny poprzez pedały.

Korzystnie jeden z wałów korbowych napędzany jest silnikiem elektrycznym podłączonym do akumulatora.

Korzystnym jest również, gdy kadłuby połączone są dnem usytuowanym poniżej strefy pracy pędnika płetwowego.

Korzystnie kadłuby połączone są usytuowaną powyżej strefy pracy pędnika płetwowego ścianką górną, w której wykonane są szczelinowe wycięcia na łączniki.

Pełne zrozumienie wynalazku zapewni opis przykładowego wykonania pływającej jednostki rekreacyjnej z napędem nożnym. Jednostka pokazana jest w ujęciu schematycznym na rysunku, którego figura 1 przedstawia przekrój wzdłużny pojazdu, bez pokładu i siedziska użytkownika, figury 2 i 3 schematy usytuowania członów pędnika płetwowego po obrocie wałów korbowych o kąt 90° i 180°,

PL 215 382 B1 fig. 4 - widok z góry jednostki pływającej, fig. 5 - widok z przodu od strony dzioba jednostki, fig. 6 widok perspektywiczny z kierunku od góry z przodu, fig. 7 - widok perspektywiczny pojedynczego członu pędnika płetwowego, fig. 8 - widok perspektywiczny dwóch połączonych członów, fig. 9 szczegół oznaczony na fig. 8 literą „S” przegubu łączącego dwa człony, natomiast na fig. 10 przedstawiony jest widok perspektywiczny jednostki z góry.

Jednostka ma dwa kadłuby 1, sztywno połączone ze sobą ramą 2 w rozstawieniu B między wewnętrznymi burtami, które na całej długości jednostki są płaszczyznami pionowo-równoległymi. Między kadłubami 1, poniżej linii wodnej zabudowany jest falujący pędnik płetwowy 3, złożony z wielu, połączonych przegubowo ze sobą członów 5 a odkształcany falowo w płaszczyźnie pionowej przez zabudowany na ramie 2 zespół napędowy 4. Pędnik płetwowy 3 generuje falę lokomotoryczną w kierunku prostopadłym do kierunku wychylania członów 5. Człony 5 mają postać prostokątnych płyt o równej szerokości b, nieco mniejszej od rozstawu B między burtami kadłubów 1. Długość l każdego z członów 5 jest równa długości cięciwy wpisanej w falę lokomotoryczną między punktem zerowym a sąsiadującym wierzchołkiem amplitud A1, A2, A3. Człony 5 połączone są szeregowo ze sobą jednoosiowymi przegubami międzyczłonowymi 6 wzdłuż szerokości b płyt. Położenie każdego z członów 5 wyznaczają łączniki 8 zamocowane przegubowo przy każdym z jednoosiowych przegubów międzyczłonowych 6 oraz połączone z zespołem napędowym 4.

Zespół napędowy 4 posiada wały korbowe 9 o różnym promieniu wykorbienia, narastającym w kierunku rufy w każdym kolejnym wale korbowym 9 o 30%. Wały korbowe 9 łożyskowane są na ramie 2 poprzecznie do osi wzdłużnej jednostki, w strefach ponad przegubami międzyczłonowymi 6. Wały korbowe 9 sprzężone są przekładnią łańcuchową 11 przy usytuowaniu czopów korbowych przestawionych względem siebie o 90° i które połączone są przez łączniki 8 z członami 5. W takich warunkach stosunek sąsiadujących amplitud fali lokomotorycznej po stronie rufy i dziobu, przykładowo A2/A1, ma wartość około 1,7.

Łącznik 8 przegubu środkowego 7S połączony jest z czopem korbowym przez korbowód 10 i umieszczony jest przesuwnie w pionowej prowadnicy 12 zamocowanej do ramy 2 łączącej kadłuby 1. Środkowe połączenie pędnika płetwowego 3 z kadłubami 1 może być w sposób oczywisty wykonane również przez prowadzenie wydłużonych końców przegubu środkowego 7S w prowadnicach pionowych, zamocowanych do burt obu kadłubów 1. Pędnik płetwowy 3 objęty jest między burtami kadłubów 1 kanałem ograniczonym od dołu dnem 14 i od góry ścianką górną 15, w której wykonane są szczelinowe wycięcia 16 o długości zapewniającej możliwość wychylania się łączników 8.

Opisana jednostka pływająca napędzana jest siłą nóg pasażera obracającego pedałami 13 jeden z wałów korbowych 9. Napęd może być wspomagany przez, nie pokazany na rysunku, silnik elektryczny, zasilany z akumulatora.

Wykaz oznaczeń na rysunku 1 - kadłub

- rama

- pędnik płetwowy

- zespół napędowy

- człon

- przegub międzyczłonowy

- przegub nośny

7s - przegub środkowy

- łącznik

- wał korbowy

- korbowód

- przekładnia bezpoślizgowa

- prowadnica pionowa

- pedał

- dno

- ścianka górna

- wycięcie

A1, A2,..An - amplituda

B - rozstaw kadłubów b - szerokość członu l - długość członu

Claims (8)

1. Dwukadłubowa jednostka pływająca, z zabudowanym między kadłubami, poniżej linii wodnej falującym pędnikiem płetwowym, który złożony jest z wielu, połączonych przegubowo ze sobą członów, połączonych z zespołem napędowym, znamienna tym, że

- sąsiadujące, wewnętrzne burty obu kadłubów (1), co najmniej na wysokości zanurzenia oraz na większej części długości jednostki są płaszczyznami pionowo-równoległymi, między którymi i wzdłuż których usytuowany jest wieloczłonowy pędnik płetwowy (3), oraz, że

- człony (5) pędnika płetwowego (3) mają postać prostokątnych płyt o równej szerokości (b), nieco mniejszej od rozstawu (B) między równoległymi, wewnętrznymi burtami kadłubów (1) o długości (l) równej długości cięciwy wpisanej w falę lokomotoryczną między punktem zerowym a sąsiadującym wierzchołkiem amplitudy (A1, A2, A3), przy czym człony (5) połączone są szeregowo ze sobą jednoosiowymi przegubami między- członowymi (6) wzdłuż szerokość (b) płyt, a

- położenie każdego z członów (5) wyznaczają łączniki (8) zamocowane przegubowo przy każdym z jednoosiowych przegubów międzyczłonowych (6) oraz połączone są z zespołem napędowym (4), zabudowanym na ramie (2) łączącej oba kadłuby (1).

2. Jednostka pływająca według zastrz. 1, znamienna tym, że zespół napędowy (4) połączony jest ruchowo z łącznikami (8) sytuującymi przeguby międzyczłonowe (6) na fali, w której stosunek sąsiadujących ze sobą amplitud po stronie rufy i po stronie dzioba jednostki (A2/A1) ma wartość z przedziału od 1,2 do 2.

3. Jednostka pływająca według zastrz. 2, znamienna tym, że zespół napędowy (4) posiada wały korbowe (9) o różnych promieniach wykorbienia, łożyskowane na ramie (2) w strefach ponad przegubami międzyczłonowymi (6) i poprzecznie do osi wzdłużnej jednostki, oraz że wały korbowe (9) sprzężone są przekładnią bezpoślizgową (11) przy usytuowaniu czopów korbowych przestawionych względem siebie o 90° i które połączone są przez łączniki (8) z członami (5).

4. Jednostka pływająca według zastrz. 3, znamienna tym, że łącznik (8) przegubu środkowego (7s) połączony jest z czopem korbowym przez korbowód (10) i umieszczony jest przesuwnie w pionowej prowadnicy (12) zamocowanej do ramy (2) łączącej kadłuby (1).

5. Jednostka pływająca według zastrz. 3 albo 4, znamienna tym, że jeden z wałów korbowych (9) napędzany jest pedałami (13) nożnymi.

6. Jednostka pływająca według zastrz. 3 albo 4, znamienna tym, że jeden z wałów korbowych (8) ma napęd.

7. Jednostka pływająca według zastrz. 1, znamienna tym, że kadłuby (1) połączone są dnem (14) usytuowanym poniżej strefy pracy pędnika płetwowego (3).

8. Jednostka pływająca według zastrz. 1, znamienna tym, że kadłuby (1) połączone są usytuowaną powyżej strefy pracy pędnika płetwowego (3) ścianką górną (15), w której wykonane są szczelinowe wycięcia (16) na łączniki (8).