Корпус для подводного комплекса гидрофизических приборов Советский патент 1984 года по МПК B63B3/13 B63C11/00 

Изобретение относится к подводной технике, в частности к корпусам для подводных комплексов гидрофизических приборов.

Известен корпус для подводного комплекса гидрофизических приборов, содержащий пару секций оболочек вращения, выполненных из хрупкого материала, например стеклокристаллического, имеющих боковую цилиндрическую и торцовую полусфери:ческую поверхности, расположенных соосно между собой и связанных друг с другом посредством опорного узла, соединительного узла со стяжными тягами, снабженными резьбовыми крепежными элементами, и герметизирующего уплотнения с эластичными кольцами 1.

Недостатками известного корпуса являются малый полезный объем и низкая надежность в эксплуатации.

Целью изобретения является увеличение полезного объема корпуса и повыщение его надежности в эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что корпус для подводного комплекса гидрофизических приборов, содержащий пару секций оболочек вращения, выполненных из хрупкого материала, например стеклокристаллического, имеющих боковую цилиндрическую и торцовую полусферическую поверхности, расположенных соосно между собой и связанных одна с другой посредством опорного узла., соединительного узла со стяжными тягами, снабженными резьбовыми крепежными элементами, и герметизирующего уплотнения с эластичными кольцами, снабжен по крайней мере одной дополнительной парой секций оболочек вращения также из хрупкого материала, например стеклокристаллического, а опорный узел включает жесткую пЛиту, выполненную со сквозными параллельными отверстиями, оси которых перпендикулярны ее опорным стенкам, и с продольным каналом, сообщающим между собой эти сквозные отверстия, при этом герметизирующее уплотнение каждой секции оболочки включает кольцевую обойму из пластичного металла с кольцевым пазом в ней, жесткая плита выполнена с по крайней мере двумя, парами упорных кольцевых соосных буртов на ее опорных противоположных стенках, с которыми сопряжены кольцевые обоймы уплотнения секций, а также с кольцевыми пазами на противоположных опорных стенках, соосными между собой и с соответствующими взаимно противоположными упорными кольцевыми буртами, а эластичные кольца размещены в кольцевых пазах на противоположйых опорных стенках жесткой плиты и сопряжены с торцами кольцевых обойм, с кольцевыми пазами которых сопряжены соответственно торцы цилиндрических стенок первой и дополнительной пар секций оболочек вращения, расположенных взаимно противоположно одна другой на опорных стенках плиты и скрепленных с кольцевыми обоймами клеевым соединением,причем полости всех пар секций оболочек сообщены между собой через отверстия и продольный канал в жесткой плите, а соединительный узел секций оболочек включает расположенные на одних концах стяжных тяг и контактирующие с резьбовъши крепежными элементами прижимные планки, сопряженные посредством эластичных прокладок с торцовыми полусферическими стенками секций оболочек, при этом другие концы тяг, обхватывающих секции оболочек, скреплены с соответствующими противоположными опорными стенками жесткой плиты.

На фиг. 1 изображен корпус для подводного комплекса гидрофизических приборов, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (элементы крепления не показаны).

Корпус для подводного комплекса гидрофизических приборов магнитотеллургической станции содержит пару секций I оболочек вращения, выполненных из хрупкого мзг териала, например стеклокристаллического, имеющих боковую цилиндрическую а и торцовую полусферическую б поверхности, расположенных соосно между собой и связанных друг с другом посредством опорного узла, соединительного узла со стяжными тягами 2, снабженными резьбовыми крепежными элементами-гайками 3, и герметизирующего уплотнения с эластичными кольцами 4.

Корпус снабжен по крайней мере одной дополнительной парой секций 5 оболочек вращения также из хрупкого материала, например стеклокристаллического, а опорный узел включает жесткую плиту б, выполненную со сквозными параллельными отверстиями 8, оси которых перпендикулярны ее опорным стенками г, и с продольным каналом д, сообщающим между собой эти сквозные отверстия в.

Герметизирующее уплотнение каждой секции 1 и 5 оболочки включает кольцевую обойму 7 из пластичного металла с кольцевым пазом е в ней, жесткая плита б выполнена с по крайней мере двумя парами упорных кольцевых соосных буртов 8 на упомянутых ее опорных противоположных стенках г, с которыми сопряжены кольцевые обоймы 7 уплотнения секций, а также с кольцевыми пазами на противоположных опорных стенках г, соосными между собой и с соответствующими взаимнопротивоположными упорными кольцевыми буртами 8. Эластичные кольца 4 размещены в кольцевых пазах на противоположных опорных стенках г жесткой плиты б и сопряжены с торцами кольцевых обойм 7, с кольцевыми пазами последних из которых сопряжены соответственно торцы ж цилиндрических

стенок первой и дополнительной пар секций Г и 5 оболочек .вращения, расположен ных взаимно противоположно друг другу на опорных стенках г плиты 6 и скрепленных с кольцевыми обоймами клеевым соединением 9.

Полости и всех пар-секций 1 и 5 оболочек сообщены между собой через отверстия в и продольный канал д в жесткой плите 6. Соединительный узел секций оболочек включает . расположенные на одних концах упомянутых стяжных тяг 2 и контактирующие с резьбовыми крепежными элементамигайками 3 прижимные планки 10, сопряжен ные посредством эластичных прокладок 11 с торцовыми полусферическими поверхностями б секций оболочек. Другие концы тяг 2, охватывающих секции оболочек, скреплены с соответствующими противоположными опорными стенками г жесткой плиты 6.

Преимуществом предлагаемого корпуса является наличие индивидуальных прижимов для каждой секции, контактирующих с внещними сферическими поверхностями через эластичные прокладки. Это не только упрощает сборку и обслуживание корпуса, но также способствует уменьшению величины растягивающих напряжений в хрупкой cekции, обусловленных эксцентричным приложением осевой нагрузки из-за возможной неравномерности затяжки гаек на тягах.

Для электрических соединений с внещними датчиками аппаратуры, монтируемой в корпусе, используют герморазъемы. Для их установки в плите 6 выполнены отверстия, которые при испытаниях закрывают заглушками 12 с уплотняющими кольцами 13, поджатие которых осуществлено завинчиванием винтов 14 в плиту б, проходящих через отверстие заглущки 12.

Одним из возможных вариантов изготовления хрупкой секции, составной вдоль осииз цилиндрического колпака 15 с полусферической оконЦовкой и трех цилиндрических элементов-колец 16, показан на фиг. 2. Стеклянные элементы получены прессованием- по торцовым поверхностям и склеены между собой эпоксидным составом: клеевые щвы защищены от контакта с внещней средой герметиком 17. Конусность прессованных элементов достигает 1,5-2,0°. В процессе сборки колец 16 и колпака 15 сочленяют торцовые поверхности одинаковых размеров, ориентируя их при этом вокруг вертикальной оси так, чтобы относительное свисание кромок элементов не превышало заданной величины.

Цилиндрические поверхности колпака 15 и кольца 16 механической обработке не .под-, вергают. ИмевцГие место на них дефекты, обусловленные состоянием рабочих поверхностей пуансона и матрицы при прессовании горячего стекла, на прочность конкретных

изделий влияния не оказывают. Острые кромки притуплены фасками 0,5 х 45°.

Склеивание элементов 15 и 16 между собой, а также вклеивание торца секции 5 в углубление пластичных металлических обойм 7 осуществляется эпоксидным составом по известной технологии. После затвердевания клея все клеевые щвы защищаются герметиком.

Сборку экспериментального корпуса осуществляют в следующей последовательности.

0

На обезжиренное и насухо вытертую плиту 6 устанавливают эластичные кольца 4. и хрупкие секции 1 и 5, фиксацию которых в радиальном направлении осуществляют с

5 помощью кольцевых буртов, выполненных соосно с-соответствующими отверстиями. Затем в плиту 6 завинчиваются тяги 2, на сферическую поверхность соответствующей хрупкой секции 1 и 5 устанавливаются прокладки 11 и планки 10 и навинчивают гай0 ки 3. Каждая планка 10 подтягивается к плите усилием затяжки четырех тяг 2.

После крепления и герметизации хрупких секций, установленных на одной стороне основания, сборку проворачивают относительно горизонтальной оси на 180° и в опи5санной последовательности крепят аппаратуру, предназначенную для подводных исследований, например магнитометр, электрополимер, программно-командный блок и батарею питания. Затем устанавливаются хрупкие секции 1 и 5. Сборку корпуса заканчи0вают установкой герморазъемов или заглушек 12.

Аппаратура исследовательского гидрофизического и геофизического комплекса, а также источники питания крепятся к пли5 те 6, в полостях которой имеются (на фиг. 1 условно не показаны) посадочные места для фиксации конструктивных элементов приборов. При необходимости, крепление аппаратуры может осуществляться к обойме 7. Для постановки корпуса гидрофизичес0кого комплекса в реальных условиях в океане используют вспомогательные конструктивные элементы, на которых монтируется корпус, внешние датчики, постановочные средства (якорное устройство, тросы, поплавки

5 и т.д., .на чертежах не показано).

Предназначенную для морских исследований собранную систему опускают на тросе (или другими средствами) на заданную глубину океана, где в течение требуемого времени проводят измерения и регистрацию гео физических параметров.

Предлагаемый корпус для гидрофизического комплекса приборов существенно расширяет возможности осуществления геофизического и гидрофизических эксперимен, тов. Практически неограниченная возможность наращивания внутреннего рабочего объема без снижения прочности и критического давления потери устойчивости позволяет использовать корпус в качестве универсального средства жизнеобеспечения любого комплекса геофизической аппаратуры, федназначенного для глубоководных исследований океана.

В частности, в магнитотеллургической станции, для которой разработан указанный корпус, установлены феррозондовый -Л 6 11

Фиг.1

трехкомпонентный магнитометр и а,вухкомпонентный электрополемер, позволяющие производить глубинное электромагнитное зондирование земной коры в океане. Одновременно можно исследовать также и гидрофизические napajvietpbi (напр«мер, температуру, соленость, направление и скорость морского течения и т.д.). // /ff

КОРПУС ДЛЯ ПОДВОДНОГО КОМПЛЕКСАГИДРОФИЗИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ преимущественно магнитотеллургической станции, содержащий пару секций оболочек вращения, выполненных из хрупкого материала, например стеклокристаллического, имеющих боковую цилиндрическую и торцовую полусферическую поверхности, расположенных соосно между собой и связанных одна с другой посредством опорного узла, соединительного узла со стяжными тягами, снабженными резьбовыми крепежными элементами, и герметизирующего уплотнения с эластичными кольцами, отличающийся тем, что, с целью увеличения полезного объема и повыщения надежности в эксплуатации, он снабжен по крайней мере одной дополнительной парой секций оболочек вращения также из хрупкого материала, например стеклокристаллического, а опорный узел включает жесткую плиту, выполненную со сквозными параллельными отверстиями, оси которых перпендикулярны ее опорным стенкам, и с продольным каналом. сообщающим между собой эти сквозные отверстия, при этом герметизирующее уплотнение каждой секции оболочки включает кольцевую обойму из пластичного металла с кольцевым пазом в ней, жесткая плита выполнена с по крайней мере двумй парами упорных кольцевых соосных буртов на ее опорных противоположных стенках, с которыми сопряжены кольцевые обоймы уплотнения секций, а также с кольцевыми пазами на противоположных опорных стенках, соосными между собой и с соответствующими взаимно противоположными упорными кольцевыми буртами, а эластичные кольца размещены в кольцевых пазах на противоположных опорных стенках жесткой плиты и сопряжены с торцами кольцевых обойм, с кольцевыми пазами которых сопряжены соответственно торцы цилиндри(Л ческих стенок первой и дополнительной пар секций оболочек вращения, расположенных взаимно противоположно одна другой на опорных стенках плиты и скрепленных с кольцевыми обоймами клеевым соединением, причем полости всех пар секций оболочек сообщены между собой через отверстия и продольный канал в жесткой плите, а соединительный узел секций оболочек вклю NJ чает расположенные на одних концах стяж4;: ных тяг и контактирующие с резьбовыми | крепежными элементами прижимные планО5 ки, сопряженные посредством эластичных прокладок с торцовыми полусферическими стенками секций оболочек, при этом другие концы тяг, обхватывающих секции оболочек, скреплены с соответствующими противоположными опорными стенками жесткой плиты.