RU173804U1

RU173804U1 - AUTOMATED HYDRAULIC TRAINING DEVICE

Info

Publication number: RU173804U1
Application number: RU2016143696U
Authority: RU
Inventors: Иван Юрьевич Килунин; Сергей Никитич Михайлец; Сергей Эдуардович Дадаян; Сергей Анатольевич Перов; Юрий Александрович Килунин; Денис Евгеньевич Иванов; Роман Александрович Калинин; Андрей Владимирович Кузин; Михаил Владимирович Клок; Михаил Александрович Агалаков; Кирилл Олегович Колмогоров; Сенан Абдулгамирович Джамиев; Иса Рукманович Селимханов; Арслан Абдуханович Саидов; Алексей Юрьевич Рыбалкин; Алексей Викторович Большаков; Николай Владимирович Соляков; Евгений Витальевич Лекомцев; Асхаб Агагюлович Агарагимов
Original assignee: Иван Юрьевич Килунин; Сергей Никитич Михайлец; Сергей Эдуардович Дадаян
Priority date: 2016-11-07
Filing date: 2016-11-07
Publication date: 2017-09-12

Abstract

Предложение относится к области водолазной техники, а именно к тренировочным устройствам для отработки учебных задач по эвакуации из застрявшего под водой танка при преодолении водной преграды, адаптации экипажа к гидростатическому давлению, и может быть использовано в учебно-тренировочных центрах СВ РФ.Сущность предложения: автоматизированное гидротренажерное устройство содержит клапан сброса воздуха 1, пневмопровод сброса воздуха 2, затапливаемый танк 3, колодцы-кингстоны 4, верхний резервуар 5, клапан подачи воздуха 6, пневмопровод подачи воздуха 7, двигатель внутреннего сгорания 8, приводной центробежный нагнетатель 9, нижний резервуар 10, иллюминатор 11, противопомпажный клапан 12, датчик давления за компрессором 13, шаговый двигатель 14, датчик частоты вращения коленчатого вала 15, датчик вибрации 16, датчик давления 17, датчик уровня жидкости 18, аналого-цифровой преобразователь 19, электронно-вычислительная машина 20, цифроаналоговый преобразователь 21.Принцип подъема воды в предлагаемом автоматизированном гидротренажерном устройстве имеет определенные преимущества, так как руководителем задаются только исходные данные, а весь процесс подготовки вплоть до остановки поршневого двигателя внутреннего сгорания происходит автоматически, что исключает возможность ошибки. Наличие противопомпажного клапана исключает появление помпажа, что значительно повышает надежность автоматизированного гидротренажерного устройства относительно прототипа.The proposal relates to the field of diving equipment, namely to training devices for practicing training tasks on evacuating from a tank stuck under water while overcoming a water barrier, adapting the crew to hydrostatic pressure, and can be used in training centers of the RF North. Essence of the proposal: automated the hydrotrainer device comprises an air discharge valve 1, an air discharge pipe 2, a flooded tank 3, kingston wells 4, an upper tank 5, an air supply valve 6, a pneumatic pipe air supply 7, internal combustion engine 8, drive centrifugal supercharger 9, lower tank 10, porthole 11, surge valve 12, pressure sensor behind the compressor 13, stepper motor 14, speed sensor of the crankshaft 15, vibration sensor 16, pressure sensor 17, a liquid level sensor 18, an analog-to-digital converter 19, an electronic computer 20, a digital-to-analog converter 21. The principle of raising water in the proposed automated hydrotrainer device has certain advantages, since head to set only the original data and the process of preparation up to the stop piston internal combustion engine takes place automatically, which eliminates the possibility of error. The presence of the anti-surge valve eliminates the occurrence of surge, which significantly increases the reliability of the automated hydrotraining device relative to the prototype.

Description

Предложение относится к области водолазной техники, а именно к тренировочным устройствам для отработки учебных задач по эвакуации из застрявшего под водой танка при преодолении водной преграды, адаптации экипажа к гидростатическому давлению, и может быть использовано в учебно-тренировочных центрах СВ РФ.The proposal relates to the field of diving equipment, namely to training devices for practicing training tasks on evacuating from a tank stuck under water while overcoming a water barrier, adapting the crew to hydrostatic pressure, and can be used in training centers of the RF North.

Известно устройство для отработки учебных задач по эвакуации из застрявшего под водой танка при преодолении водной преграды, адаптации экипажа к гидростатическому давлению, содержащее клапан сброса воздуха, пневмопровод сброса воздуха, затапливаемый танк, колодцы-кингстоны, верхний резервуар, клапан подачи воздуха, пневмопровод подачи воздуха, поршневой двигатель внутреннего сгорания, приводной центробежный нагнетатель, нижний резервуар, иллюминатор (патент RU № 158668 U1, В63С 11/32, опубл. 20.01.2016, Бюл. № 2).A device for practicing training tasks on evacuating from a tank stuck under water while overcoming water obstacles, adapting the crew to hydrostatic pressure, comprising an air discharge valve, an air discharge pipe, a flooded tank, kingston wells, an upper tank, an air supply valve, an air supply pipe , piston internal combustion engine, drive centrifugal supercharger, lower tank, porthole (patent RU No. 158668 U1, B63C 11/32, publ. 01.20.2016, Bull. No. 2).

Недостатком данного устройства является отсутствие автоматизированного управления гидротренажерным устройством, а также не предусмотрены противопомпажные средства. По этой причине, руководителем занятия могут быть допущены ошибки, а также при работе центробежного нагнетателя возможно возникновение явления помпажа.The disadvantage of this device is the lack of automated control of the hydrotherapy device, and anti-surge means are not provided. For this reason, the head of the lesson may make mistakes, and during the operation of a centrifugal supercharger, a surge phenomenon may occur.

Данная конструкция является близкой к предлагаемой по технической сущности и принята за наиболее близкий аналог (прототип).This design is close to that proposed in technical essence and is taken as the closest analogue (prototype).

Задачей предложения является создание удобного в эксплуатации, отвечающего современным требованиям надежности тренажерного устройства для легководолазной подготовки танковых экипажей.The objective of the proposal is to create an easy-to-use simulator that meets modern requirements for the reliability of a training device for light-diving training of tank crews.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в известном устройстве, содержащим два резервуара, иллюминатор, систему заполнения и сброса воды, систему заполнения и сброса воздуха, согласно заявленной полезной модели, в пневмопроводе подачи воздуха устанавливается датчик давления за компрессором, а после клапана подачи воздуха - противопомпажный клапан, в верхнем резервуаре размещается датчик уровня жидкости, в нижнем резервуаре - датчик давления, на двигателе, в корпусе приводного центробежного нагнетателя, размещается датчик вибрации, на коленчатом валу установлен датчик частоты вращения. Топливный насос высокого давления оснащается шаговым двигателем.The solution to this problem is achieved by the fact that in the known device containing two tanks, a window, a water filling and discharge system, an air filling and discharge system, according to the claimed utility model, a pressure sensor is installed in the pneumatic air supply line behind the compressor, and after the air supply valve - anti-surge valve, in the upper tank is the liquid level sensor, in the lower tank is the pressure sensor, on the engine, in the housing of the drive centrifugal supercharger, the vibration sensor is located tion, is mounted on the crankshaft rotational speed sensor. The high pressure fuel pump is equipped with a stepper motor.

Анализ предлагаемого решения позволяет сделать вывод о его соответствии условиям патентоспособности полезной модели.Analysis of the proposed solution allows us to conclude that it meets the conditions of patentability of a utility model.

Предложение поясняется рисунком, где изображена схема автоматизированного гидротенажерного устройства.The proposal is illustrated in the figure, which shows a diagram of an automated hydrotherapy device.

Предлагаемое автоматизированное гидротренажерное устройство содержит клапан сброса воздуха 1, пневмопровод сброса воздуха 2, затапливаемый танк 3, колодцы-кингстоны 4, верхний резервуар 5, клапан подачи воздуха 6, пневмопровод подачи воздуха 7, двигатель внутреннего сгорания 8, приводной центробежный нагнетатель 9, нижний резервуар 10, иллюминатор 11, противопомпажный клапан 12, датчик давления за компрессором 13, шаговый двигатель 14, датчик частоты вращения коленчатого вала 15, датчик вибрации 16, датчик давления 17, датчик уровня жидкости 18, аналого-цифровой преобразователь 19, электронно-вычислительная машина 20, цифроаналоговый преобразователь 21.The proposed automated hydraulic training device includes an air vent valve 1, an air vent 2, a flooded tank 3, kingston wells 4, an upper tank 5, an air valve 6, an air duct 7, an internal combustion engine 8, a centrifugal supercharger 9, a lower tank 10, porthole 11, anti-surge valve 12, pressure sensor behind the compressor 13, stepper motor 14, crankshaft speed sensor 15, vibration sensor 16, pressure sensor 17, liquid level sensor 18, analog to-digital converter 19, electronic computer 20, a digital to analog converter 21.

Предлагаемое автоматизированное гидротренажерное устройство работает следующим образом.The proposed automated hydraulic training device works as follows.

Руководитель перед началом занятия вводит исходные данные в электронно-вычислительную машину 20, после чего процесс подготовки автоматизированного гидротренажерного устройства к занятию становится полностью автоматизированным. Тренируемый экипаж спускается в осушенный верхний резервуар 5 и занимает места в танке 3. Управляющий сигнал электронно-вычислительной машины 20 направляется в цифроаналоговый преобразователь 21 для пуска двигателя внутреннего сгорания 8. Шаговый двигатель 14, управляя рейкой топливного насоса, устанавливает необходимую частоту вращения коленчатого вала, которая контролируется датчиком частоты вращения коленчатого вала 15. Штатный приводной центробежный нагнетатель 9 поршневого двигателя внутреннего сгорания 8, имеющий привод от коленчатого вала, осуществляет подачу сжатого воздуха в пневмопровод подачи воздуха 7. В этот момент клапан подачи воздуха 6 открыт, а клапан сброса воздуха 1 закрыт. Датчик вибрации 16, находящийся в корпусе штатного приводного центробежного нагнетателя 9, отслеживает вибрационные воздействия в корпусе штатного приводного центробежного нагнетателя 9, и при определенном уровне вибрации дается сигнал на срабатывание противопомпажного клапана 12, который сбрасывает избыточное давление, исключая возникновение явления помпажа. Сжатый воздух воздействует на поверхность воды в нижнем резервуаре 10, вследствие чего вода поднимается по колодцам-кингстонам 4, заполняя верхний резервуар 5 и затапливая танк 3. Датчик давления 17 в нижнем резервуаре 10 и датчик давления за компрессором 13 передают информацию, необходимую для контроля за нормальным режимом работы автоматизированного гидротренажерного устройства. Наполнение верхнего резервуара 5 происходит до заданного уровня. Процесс наполнения верхнего резервуара 5 отслеживается датчиком уровня жидкости 18. Установив нужную высоту водяного столба в верхнем резервуаре 5, клапан подачи воздуха 6 закрывается, и поршневой двигатель внутреннего сгорания 8 останавливается. Экипаж занимается отработкой вопросов эвакуации из танка 3. Контроль за работой экипажа осуществляется через иллюминатор 11. В случае создания нештатной ситуации открывается клапан сброса воздуха 1, и избыточное давление в нижнем резервуаре 10 выводится в атмосферу через пневмопровод сброса воздуха. Осушение верхнего резервуара 5 осуществляется за 40-45 секунд, благодаря подобранному сечению колодцев-кингстонов 4.The leader before the start of the lesson enters the initial data into the electronic computer 20, after which the process of preparing the automated hydrotrainer device for the lesson becomes fully automated. The trained crew descends into the drained upper tank 5 and takes up space in the tank 3. The control signal of the electronic computer 20 is sent to the digital-to-analog converter 21 to start the internal combustion engine 8. The stepping motor 14, controlling the rail of the fuel pump, sets the required speed of the crankshaft, which is controlled by a crankshaft speed sensor 15. A standard drive centrifugal supercharger 9 of a reciprocating internal combustion engine 8 having a crank drive th shaft carries pressurized air to the air supply air tube 7. At this point, the air inlet valve 6 is opened, and the air relief valve 1 is closed. The vibration sensor 16, located in the body of the standard drive centrifugal blower 9, monitors the vibration effects in the body of the standard drive centrifugal blower 9, and at a certain level of vibration, a signal is generated to trigger the anti-surge valve 12, which relieves excess pressure, eliminating the occurrence of a surge phenomenon. Compressed air acts on the surface of the water in the lower reservoir 10, as a result of which water rises through the Kingston wells 4, filling the upper reservoir 5 and flooding the tank 3. The pressure sensor 17 in the lower reservoir 10 and the pressure sensor behind the compressor 13 transmit information necessary for monitoring the normal mode of operation of an automated hydraulic training device. The filling of the upper tank 5 occurs to a predetermined level. The filling process of the upper tank 5 is monitored by the liquid level sensor 18. Having set the desired height of the water column in the upper tank 5, the air supply valve 6 closes, and the piston internal combustion engine 8 stops. The crew is working on evacuation issues from the tank 3. The crew is monitored through the porthole 11. In the event of an emergency, the air vent valve 1 opens, and the excess pressure in the lower tank 10 is discharged into the atmosphere through the pneumatic air vent pipe. The drainage of the upper tank 5 is carried out in 40-45 seconds, thanks to the selected section of the Kingston wells 4.

По сравнению с наиболее близким аналогом (прототипом) подготовка к проведению занятий в предлагаемом автоматизированном гидротренажерном устройстве имеет определенные преимущества, так как руководителем задаются только исходные данные, а весь процесс подготовки вплоть до остановки поршневого двигателя внутреннего сгорания происходит автоматически, что исключает возможность ошибки. Наличие противопомпажного клапана исключает появление помпажа, что значительно повышает надежность автоматизированного гидротренажерного устройства относительно прототипа.Compared to the closest analogue (prototype), preparing for classes in the proposed automated hydrotrainer device has certain advantages, since the head sets only the initial data, and the entire preparation process until the piston internal combustion engine stops is automatic, which eliminates the possibility of error. The presence of the anti-surge valve eliminates the occurrence of surge, which significantly increases the reliability of the automated hydrotraining device relative to the prototype.

Указанные преимущества свидетельствуют о достижении поставленной задачи - создание удобного в эксплуатации, отвечающего современным требованиям надежности тренажерного устройства для легководолазной подготовки танковых экипажей.These advantages indicate the achievement of the task - the creation of a convenient in operation, meeting the modern requirements of the reliability of the simulator for light diving training of tank crews.

Claims

An automated hydrotraining device, consisting of an air discharge valve, a pneumatic air discharge pipe, kingston wells, upper and lower tanks, an air supply valve, an air supply pneumatic pipe, a window, characterized in that the upper tank is in communication with the lower tank through the kingston wells the upper tank is equipped with a liquid level sensor, and the lower tank and the pneumatic air supply are equipped with pressure sensors configured to transmit information necessary for in the normal operation mode of the automated hydraulic training device, the anti-surge valve is configured to relieve excess pressure, excluding surging, the fuel pump rail is equipped with a stepper motor and is controlled by a crankshaft speed sensor, a standard drive centrifugal supercharger of a reciprocating internal combustion engine is driven by a crankshaft, in the case of which a vibration sensor is installed, and control is carried out by means of an electron but computer, analog-to-digital and digital-to-analog converters.