Буксировочное устройство опытового бассейна Советский патент 1975 года по МПК B63B9/02 B60V3/06 G01M10/00 

1

Изобретение относится к области судостроения и касается буксировочных устройств для опытовых бассейнов и подачи к моделям газа или смеси тазов ;при буксировке моделей судов на воздушной подушке.

Известно буксировочное устройство опытового бассейна, содержаш,ее на Правляюш,ий элемент, закрепленный на буксировочной тележке, и перемеш,аюш,уюся в нем буксировочную штангу. На конце штанги имеется- карданный шарнир, Который обеспечивает изменение углов крена и дифферента.

Недостатком известного устройства является то, что на моделях, движушихся на воздушной подушке или оснашенных взлетно-посадочными устройствами, необходимо устанавливать вентиляторы, эжекторы и воздуходувки с приводом от различных двигателей. Установка такого оборудования на модели часто приводит к нарушению весового и динамического подобия. Кроме того, в некоторых случаях из-за отсутствия оборудования с требуемыми параметрами проведение эксперимента оказывается невозможным.

Целью изобретения является обеспечение подачи воздуха « модели, например, судна на воздушной подушке и уменьшение влияния трения на вертикальные перемеш,ения, крен, дифферент и рыскание модели.

Это достигается тем, что направляюш,ий

элемент в нижней части выполнен в виде двух раюширяюш.ихся книзу концентрических полых труб с заключенной меладу ними и замкнутой снизу полостью, заполненной газом

под давлением, а буксирная штанга - в виде цилиндра, оканчиваюшегося сверху горловиной, обхватывающей направляющий элемент, а снизу -полой сферой, посаженной в обойму с фланцем для крепления модели, причем

наружная труба направляющего элемента и полая сфера на буксирной штанге выполнены перфорированными.

Для компенсации сил, возникающих внутри буксировочного устройства, при изменении

подачи воздуха и при неремещениях модели направляющий элемент в верхней части выполнен с двумя концентрическими камерами, входные отверстия которых снабжены регулировочными клапанами, жестко связанными с

подпружиненными мембранами, которые установлены внутри концентрических камер.

Быстрое отделение модели при аварийных ситуациях происходит за счет того, что полая сфера соединена с буксирной шгангой посредством обоймы, которая выполнена со стопорными подпружиненными шариками, входящими в гнезда стакана, ко торым снабжена вверху полая сфера. На чертеже показано предлагаемое устройство. Направляющий элемент буксировочного устройства состоит из корпуса 1, который крепится к буксировщику. В корпусе 1, имеющем штуцер А, |размещены редукционный «лапан 2, связанный с мемб-раной 3 и пружиной 4, и клапан 5, связанный с мембраной 6 и пружиной 7. На корпусе 1 установлен привод 8, управляющий работой клапана 5. Сжатие пружины 4 -регулируется винтом 9. В нижней части корпуса 1 прикреплены расширяющиеся книзу концентрические полые трубы 10 и 11 с заключенной между ними и замкнутой снизу полостью. На трубе 11 имеются отверстия для создания воздушной смазки между трубой 11 и цилиндром 12 буксирной штанги. На трубе размещается также дросселирующая шайба 13, которая обеспечивает регулировку перепада давления между полостью Б и В. На цилиндр 12 надевается дросселирующая щайба 14, которая регулирует давление в полости В. Движение шайбы 14 ограничивает амортизирующая шайба 15. В нижней части цилиндра 12 установлена обойма 16, в которой находятся шарики 17. Движение шариков ограничивают пружины 18, которые поджимаются упором 19. Во внутреннее отверстие обоймы входит наконечник сферы 20. Сфера 20 -размещена между шайбой 21 и корпусом 22 клапана 23. К корпусу крепится привод 24 управления клапаном 23. На исследуемой модели клапан 23 закрепляется с помощью фланца 25. Буксировочное устройство работает следующим образом. В начале работы -клапаны 2 и 5, на которые действуют пружины 4 и 7, открыты. Букси-рная штанга занимает на трубе 11 произвольное положение. Клапан 23 закрыт. Для пуска буксировочного устройства в действие к штуцеру А корпуса 1 подается газ или смесь газов. От штуцера А газ подходит к клапанам 2 и 5 и воздействует на мембраны 3 и 6, которые управляют клапанами. После прохода газа через клапаны давление В сообщающихся полостях Г и Д становится равным PI. В полости Б устанавливается давление Pz, зависящее от регулировки пружины 4. Под давлением PI газ через трубу 10 проходит в полость Е, из которой попадает -в сферу 20. Проходя через отверстия в сфере, газ попадает в «орпус 22 клапана 23, создавая при этом воздушную смазку между сферой 20, шайбой 21 и корпусом 22. Шайба 21 и верхняя часть корпуса 22 выполняет роль внешней обоймы сферического нодшнпника скольл ения с пневмосмазкой. Из полости Б газ, находящийся под давлением PZ, распространяется по каналу, образованному между трубами 10 и И, и, проходя через отверстия в трубе И, создает нневмосмазку между штангой и трубой И. Через отверстия конической части трубы 11 и отверстия в дросселирующей шайбе 13 газ попадает в полость В. Соотношение давления PI и PZ устанавливается регулировочным винтом 9 и приводом 8 таким образом, что силы, возникающие в полости Е, уравновешиваются реакцией давления, действующего в полости В. В момент начала движения штанги вверх начинает уменьшаться объем полости Е, что приводит к увеличению давления PI в полости е, а следовательно, и в полости Г. Под деист-. вием прироста давления мембрана 6 прогибается и прикрывает клапан 5, в результате чего доступ воздуха в полость Г снижается и давление PI восстанавливается. Восстановление давления РЗ в полости В происходит в зависимости от изменения давления в полостях Б и Г. При увеличении объема полости В давление в ней начинает падать. Падение давления вызывает уменьшение сил, действующих па мембрану 3 в полости Б, и под действием давления в полости Д, сообщающейся с полостью Г, мембрана 3 прогибается и дросселирует клапан 2. Давление PZ возрастает. Таким образом, нри перемещении штанги относительно трубы 11 соотнощение давлений PI и РЗ остается заданным. При движении штанги вниз происходит аналогичное явление. При открывании клапана 23 в полости Е давление падает, что вызывает падение давления в полостях Г и Д. Под действием пружины 7 происходит дальнейшее открывание клапана 5. В результате падения давления в полости Д мембрана 3 прогибается и прикрывает клапан 2. Давление в полости Б по-нижается и соотношение PI и PZ восстанавливается. При закрывании клапана или уменьшении расхода газа весь процесс происходит в обратном порядке. При аварийных перегруз-ках под действием возникающих сил сфера 20 начинает выходить из обоймы 16, перемещая удерживающие шарики 17. Необходимое усилие для отстыковки сферы 20 регулируется упорами 19 и пружиной 18. Предмет изобретения 1. Буксировочное устройство опытового бассейна, содержащее направляющий элемент, закрепленный на буксировоч-ной тележке, и -перемещающуюся в нем буксирную тангу, отличающееся тем, что, с целью беспечения подачи воздуха к модели, например, судна па воздушной 1подущке и уменьшеия влияния трения на вертикальные перемеения, крен, дифферент и рыскание модели, аправляющий элемент в нижней части выолнен в виде двух расширяющихся книзу онцентрических полых труб с заключенной ежду ними и зам-кнутой снизу полостью, заолненной газом под давлением, а буксирная танга - в виде цилиндра, оканчивающегося верху горловиной, обхватывающей -направяющий элемент, а -снизу - полой сферой, по