УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ И СИЛОВЫХ ПАРАМЕТРОВ ГИБКИХ СВЯЗЕЙ ПОДВОДНЫХ СИСТЕМ Российский патент 1997 года по МПК B63B21/66 B63B22/00 

Изобретение относится к устройствам для моделирования гибких связей подводных систем, находящихся в водных потоках, в частности для моделирования двухзвенных поисковых систем, работающих на стопе при наличии течений.

Известно устройство для моделирования геометрических и силовых параметров гибких связей подводных систем (авт. св. СССР N 1138825, кл. G 09 B 25/00, 1985), содержащее вертикальный щит и закрепленную одним концом в фиксированной точке щита тяжелую нить, выполненную в виде цепи из металлических звеньев. Оно имеет связанную со щитом и проходящую через фиксированную точку горизонтальную направляющую с двумя ползунами и две дополнительные тяжелые нити, одна из которых одним концом закреплена в фиксированной точке щита, при этом свободные основной и первой дополнительной нитей закреплены в ползунах, а вторая дополнительная нить своими концами связана с основной и первой дополнительными нитями посредством зажимов.

Описанное устройство позволяет решить задачи по моделированию различных подводных систем, однако моделирование проводить недостаточно удобно, и при использовании известного устройства не достигается демонстрационный эффект.

Целью изобретения является повышение производительности работ при моделировании параметров гибких связей подводной двухзвенной системы.

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство для моделирования геометрических и силовых параметров гибких связей подводных систем, содержащее основной вертикальный щит с профилированными отверстиями, гибкую тягу в виде цепи из металлических звеньев, присоединенную общим концом через датчик натяжения к стрелке транспортира, установленного посредством профилированного штифта в одном из профилированных отверстий щита, снабжено дополнительным вертикальным щитом с профилированными отверстиями, установленным перпендикулярно плоскости основного щита с возможностью перемещения в горизонтальных направляющих, выполненных в основном щите, а также дополнительной гибкой тягой в виде цепи из металлических звеньев и дополнительными транспортиром со стрелкой и профилированным штифтом, посредством которого упомянутый транспортир со стрелкой установлен в одном из профилированных отверстий дополнительного вертикального щита, при этом один конец дополнительной гибкой тяги присоединен через дополнительный датчик натяжения к стрелке дополнительного транспортира, а другой ко второму концу основной гибкой тяги, при этом в месте соединения гибких тяг прикреплены концами две гибкие нити с грузами, которыми снабжено устройство, при этом одна из нитей расположена вертикально, а другая перекинута через обводной блок, установленный на основном вертикальном щите с возможностью вертикального перемещения в направляющем пазу, выполненном на противоположной относительно расположения основного транспортира стороне вертикального щита.

На фиг. 1 показан общий вид предлагаемого устройства; на фиг. 2 сечение Б-Б на фиг. 1.

Устройство для моделирования геометрических и силовых параметров гибких связей подводных систем содержит основной вертикальный щит 1, висящую на нем гибкую тягу 2, выполненную в виде цепи из металлических звеньев, транспортир 3 со стрелкой 4 и профилированным штифтом 5, датчик натяжения 6. В основном вертикальном щите 1 выполнены профилированные отверстия "а", соответствующие профилю штифта 5. Гибкая тяга 2 одним своим концом соединена через датчик натяжения 6 со стрелкой 4 транспортира 3, закрепленной на кольце 7, насаженном с возможностью поворота в плоскости основного вертикаль-щита 1 на штифт 5. Отверстия "а" имеют паз, а на штифте 5 выполнен соответствующий им выступ "б", что обеспечивает установку штифта 5 в отверстия "а" соответствующим образом в транспортире 3 выполнено отверстие аналогичное по форме отверстиям "а". Датчик натяжения 6 представляет собой, например, пружинный динамометр со шкалой, градуированный в единицах силы. Устройство снабжено дополнительным вертикальным щитом 8 с профилированными отверстиями, аналогичными отверстиями "а", установленным перпендикулярно плоскости основного щита 1 с возможностью перемещения в горизонтальных направляющих (паза "б" и "в"), выполненных в основном щите 1, а также дополнительной гибкой тягой 9 в виде цепи из металлических звеньев и дополнительным транспортиром 10 со стрелкой 11 и профилированным штифтом, посредством которого транспортир 10 установлен в одном из профилированных отверстий дополнительного вертикального щита. Один конец дополнительной гибкой тяги 9 присоединен через дополнительный датчик натяжения 12 к стрелке 11, а другой ко второму концу основной гибкой тяги 2, при этом в соединения гибких тяг 2 и 9 прикреплены концами две гибкие нити 13 и 14 с грузами 15 и 16. при этом нить 14 расположена вертикально, а нить 13 перекинута через обводной блок 17, установленный на основном вертикальном щите 1 с возможностью вертикального перемещения в направляющем пазу "г", выполненном на противоположной относительно расположения основного транспортира 3 стороне вертикального щита 1. Крепление дополнительного вертикального щита 8 осуществляется винтами 18 и 19. Перпендикулярность щита 8 по отношению к основному щиту 1 объясняется тем, что гибкие связи, моделируемые в предлагаемом устройстве, располагаются во взаимно-перпендикулярных плоскостях-грузонесущий кабель, на котором опускается погружная платформа, размещается в вертикальной плоскости, а гибкая связь, соединяющая платформу и самоходный модуль в горизонтальной.

Работа предлагаемого устройства происходит следующим образом. В одно из отверстий "а" на основном вертикальном щите 1 устанавливают штифт 5 с транспортиром 3. К концу стрелки 4 через датчик натяжения 6 присоединяют конец гибкой тяги 2, длина которой выбрана с учетом масштаба моделирования соответствующей длине грузонесущего кабеля, на котором спускается погружная платформа. На дополнительном вертикальном щите 8 также в одно из отверстий устанавливается штифт со вторым транспортиром 10, к концу его стрелки 11 через второй датчик натяжения 12 присоединяют конец второй гибкой тяги 9, длина которой выбрана с учетом масштаба моделирования соответствующей длине гибкой связи, соединяющей погружную платформу с самоходным модулем. Свободные концы гибких тяг соединяются в точке А, куда также крепятся концы гибких нитей 13 и 14. Ролик 17 закрепляется в пазе "г", таким образом, чтобы нить 13 была бы горизонтальна после присоединения грузов 15 и 16. Под действием силы тяжести гибкие тяги 2 и 9 занимают некоторые равновесные положения, которые геометрически подобны положению натурных гибких связей подводного аппарата. По положению стрелок 4 и 11 определяют углы наклона α_i концов натурных гибких связей, а по датчикам натяжения 6 и 12 усилия в гибких тягах, которые должны быть пересчитаны на натурные условия по формуле:

где T_нi натурное натяжение в i^той-гибкой связи,
T_mi модельное натяжение в соответствующей i^той гибкой тяге;
α_i угол наклона i^той гибкой тяги;

γ_i вес единицы длины i^той гибкой тяги.

С_xi коэффициент гидродинамического сопротивления i^той гибкой связи;
v скорость набегающего потока;
ρ плотность воды;
d_i диаметр i^той гибкой связи.

Изменяя положение транспортиров 3 и 10 на щитах 1 и 8, а также положение дополнительного вертикального щита 8 относительно основного щита 1 смещением его по пазам "б" и "в", определяют параметры гибких связей при различных взаимных расположениях судна (положение транспортира 3), погружной платформы (положение точки А) и самоходного модуля (положение от транспортира 10). Зная натяжение гибкой связи у судна, можно определить необходимые параметры спуско-подъемного судового устройства, а по натяжению на конце гибкой связи у самоходного модуля необходимую тягу движителей, обеспечивающих выход самоходного модуля в заданную точку.

Использование: моделирование гибких связей подводных поисковых систем, работающих на стопе при наличии течения. Сущность изобретения: устройство содержит вертикальные щиты 1 и 8, гибкие тяги 2 и 9, гибкие нити 13 и 14 с грузами 15 и 16, ролик 17, транспортиры 3 и 10 со стрелками 4 и 11 датчиками 6 и 12. 2 ил.

Устройство для моделирования геометрических и силовых параметров гибких связей подводных систем, содержащее основной вертикальный щит с профилированными отверстиями, гибкую тягу в виде цепи из металлических звеньев, присоединенную одним концом через датчик натяжения к стрелке транспортира, установленного посредством профилированного штифта в одном из профилированных отверстий щита, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности работ при моделировании параметров гибких связей подводной двузвенной системы, оно снабжено дополнительным вертикальным щитом с профилированными отверстиями, установленным перпендикулярно плоскости основного щита с возможностью перемещения в горизонтальных направляющих, выполненных в основном щите, а также дополнительной гибкой тягой в виде цепи из металлических звеньев и дополнительными транспортиром со стрелкой и профилированным штифтом, посредством которого упомянутый транспортир со стрелкой установлен в одном из профилированных отверстий дополнительного вертикального щита, при этом один конец дополнительной гибкой тяги присоединен через дополнительный датчик натяжения к стрелке дополнительного транспортира, а другой к второму концу основной гибкой тяги, при этом в месте соединения гибких тяг прикреплены концами две гибкие нити с грузами, которыми снабжено устройство, при этом одна из нитей расположена вертикально, а другая перекинута через обводной блок, установленный на основном вертикальном щите с возможностью вертикального перемещения в направляющем пазу, выполненном на противоположной относительно расположения основного транспортира стороне вертикального щита.