Буй для сбора данных Советский патент 1977 года по МПК B63B21/52 

щадей и их взаиморасположение вызывает постоянные изменения ватерлинии буя от действия волнения. Кроме того, буй имеет большую надводную часть, что приводит к наклонам его при ветровых нагрузках и особенно при разнонаправленных потоках воды и воздуха. Большие размеры буя и отсутствие устройств складывания в транспортное положение ограничивает его использование в случаях доставки к месту эксплуатации средствами, ограничиваюш,ими габариты буя.

Цель изобретения - снижение амплитуды боковой качки и вертикальных неремеш,ений при обеспечении автоматического раскрыва поплавков при качке, а также уменьшение транспортных габаритов буя.

Это достигается тем, что па корпусе предлагаемого буя смонтирована камера с защитным колнаком, блокированным с помош,ыо замков, внутри которой расположены плоский груз, имеюгций возможность свободно перемеш,аться вдоль оси буя, и опускаемые на глубину приборы, опираюш;иеся на заш,итный колпак. Колпак соединен гибкими связями с жесткими рычагами с шарнирами ограниченной подвижности относительно поплавков, размешенных в нишах, образованных вдоль образующей мачты расширенными книзу ребрами, соединенными между собой упругими перемычками. Поплавки прикреплены к мачте выше ватерлинии при помоши шарниров, а к корнусу - посредством гибких связей, ограничивающих раскрыв поплавков на угол, соответствующий углу склона расчетной волны.

При этом угол расщирения каждого угла соответствует усредненному углу наклона энюры распределения скоростей частип потока воды до глубины соответствующей длине буя.

Кроме того, жесткие рычаги соединены с гнбкими связями защитного колпака,; рассоединяющимися щарнирами.

Па фиг. 1 показан буй, общий вид; на фиг. 2 изображено сечение по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 представлепы поплавки в момент раскрыва; на фиг. 4 показано мгновепное положение ватерлинии и волновое распространение части воды относительно поплавков; на фиг. 5 - положение жестких рычагов при качке буя; на фиг. 6 - положение поплавков относительно распространения волны.

Буй состоит из вертикальной мачты 1 с прикрепленным к ее нижней части корпусом 2, камеры 3 п защитного колпака 4, смонтированных на корпусе 2, четырех пилиндрических поплавков 5, прикрепленных верхними торпами к мачте 1 посредством шарниров 6 и соединенных с корпусом 2 нижними своими торцами посредством гибких связей 7, опускаемых на глубину приборов 8 и плоского груза 9, расположенных внутри камеры 3, расширяющихся книзу ребер 10, смонтированных вдоль образующих мачты 1 и образующих ниши 11 (см. фиг. 2), в которых расположены поплавки 5.

Ребра 10 соединены между собой упругими перемычками 12 (преимущественно лопжами). Плоский груз 9 имеет возможность перемещаться вдоль оси буя и опирается на опускаемые приборы 8 которые в свою очередь опираются на защитный колнак 4, соединенный дополнительно носредством гибких связей 13 с жесткими рычагами 14, закрепленными на поплавках 5 при помощи щарниров 15 ограничейной подвижности (см. фиг. 1). Поплавки 5 удерживаются в нищах 11, а защитный колпак 4 присоединен к камере 3 при помощи стяжпых лент 16 с замками 17, сблокированными между собой. Гибкие связи 13 соединены с жесткими рычагами 14 при помощи шарниров 18, рассоединяющихся после их поворотов на угол, соответствующий свободному ходу плоского груза 9. Автоматический раскрыв и выход буя в

рабочее положение в условиях качки производится следующим образом.

После приводпения буя по команде срабатывают замки 17, разъединяют ленты 16, которые освобождают поплавки 5 и отсоединяют от камеры 3 колпак 4. Поплавки 5, поворачиваясь в шарнирах 6, выходят из межреберных ниш 11 под действием ynpjrnx сил перемычек 12 и суммарпой силы веса погружающихся колпака 4, опускаемых приборов 8

и груза 9, которая передается к поплавкам через гибкие связи 13 и иоворачивает жесткие рычаги 14 в щарнирах 15 ограниченной подвижности. После перемещения груза 9 в крайнее нижнее положение рычаги 14, поворачиваясь в шарнирах ограпиченной нодвижности до ограничения, выталкивают поплавки 5 из межреберных ниш 11 и отсоединяются от связей 13 в щарнирах 18. Дальнейщее двнжение поплавков 5 до положения, ограпиченного длиной гибких связей 7, происходит за счет их положительной плавучести, опускаемые приборы 8 и колпак 4 погружаются под собственным весом, а жесткие рычаги 14 занимают положение, предотвращающее возврат

поплавков в нищи И при качке.

После выхода буя в рабочее положение поплавки 5 располагается под углом к вертикальпой мачте 1, равным углу волнового склона расчетной волны, преимущественно 60°,

камера 3 открывается снизу; плоский груз 9 выдвигается в крайнее нижнее положепие.

Расположение поплавков 5 в сочетании с выдвинутыми в крайнее нижнее положение плоским грузом 9 обеспечивает мипимальную

амплитуду боковой качки буя за счет того, что поплавки 5 в раскрытом пололсепип располагаются по касательным к орбитальным волновым движениям частиц воды, тем самым обеспечивают минимальное сопротивление

при поперечном обтекании буя волновым потоком воды, высокое расположение центра водоизмещения и создают максимальную площадь сечения буя в районе ватерлинии, а плоский кольцевой груз 9 снижает положение

центра тяжести, практически не увеличивая сопротивления буя при обтекании его горизонтальными потоками воды. Расширяющиеся книзу ребра имеют угол уклона, соответствующий усредненному углу наклона кривой эпюры распределения скоростей горизонтального потока воды по вертикали, чем обеспечивают то, что равнодействующая силы сопротивления от горизонтального потока приложена в геометрическом центре буя, и поэтому исключают влияние горизонтального потока на наклоны (амплитуду боковой качки) буя. Надводная часть буя имеет небольшие размеры по сравнению с его габаритами, что практически исключает влияние ветровой нагрузки на боковую качку. Сочетание расположения поплавков 5 с открытой книзу камерой 3 создает дополнительное сопротивление вертикальному перемещению буя и обеспечивает мииимальные вертикальные перемещения буя относительно поверхности воды. Кроме того, расположение поплавков обусловливает максимальное сопротивление горизонтальному движению частии воды только при определенном их расположении относительно направления фронта рапространения волны или потока воды, что уменьшает вероятность закручивания буя вокруг его вертикальной оси, а ребра 10 создают донолнительное сопротивление этому вращательному движению. Ребра 10 образуют также ниши II, в которые укладываются поплавки для уменьнгения габаритов буя в транспортном полол ении, а для раскрыва поплавков и предотвращения возврата их в ниши И в условиях качки ребра попарно соединены между собой упоугими перемычками 12. Компоновка буя, обеспечивая компактность в транспортном положении, позволяет оперативно доставить большое количество буев в любой район мирового океана существующими средствами и одиовременно его автоматический раскрыв и выход в рабочее положение при качке на волнении. В раскрытом положении буй обеспечивает живучесть (непереворачиваемость) практически при любом волнении. Формула изобретения 1.Буй для сбора данных, содержащий вертикальнлю мачту, к которой прикреплены корпус с поплавками и ои скаемые на глубину приборы, отличающ.ийся тем,: что, с целью уменьщения амилитуды боковой качки и вертикальных перемещений при обеспечении автоматического раскрыва поплавков при качке и уменьщения транспортных габаритов, на корпусе буя смонтирована камера с блокированным посредством замков защитным колпаком, внутри которой расположены плоский груз с возмож гастью свободного перемещения вдоль оси буя, и опускаемые на глубину приборы, опирающиеся на защитный колнак, который соедннен посредством гибких связей с жесткими рычагами с щарнирами ограниченной подвижности относительно ноплавков, расположенных в нищах, образованных вдоль образующей мачты ребрами, а поплавки прикреплены щарнирами к мачте выще ватерлинии и к корпусу гибкими связями, ограничивающими раскрыв поплавков на угол, соответствующий углу склона расчетной волны. 2.Буй поп. 1, о т л и чающийся тем, что ребра выполнены расширенными киизу, а угол расширения каждого ребра соответствует усредненному углу наклона эпюры распределения скоростей частиц потока воды до глубины, соответствующей длине буя. 3.Буй по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что жесткие рычаги соединены с гибкими связями защитного колпака рассоединяющимися щарнирами.

fffus.f

А-4

5