RU2446683C2 - Underwater generator of intimidating sounds - Google Patents
Underwater generator of intimidating sounds Download PDFInfo
- Publication number
- RU2446683C2 RU2446683C2 RU2010123227/13A RU2010123227A RU2446683C2 RU 2446683 C2 RU2446683 C2 RU 2446683C2 RU 2010123227/13 A RU2010123227/13 A RU 2010123227/13A RU 2010123227 A RU2010123227 A RU 2010123227A RU 2446683 C2 RU2446683 C2 RU 2446683C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- flange
- piston
- housing
- locking
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к экологии в области средств защиты диких животных, в частности к устройствам образования физических полей, предназначенных, преимущественно, для не травмирующего отпугивания водных обитателей от локальных зон, опасных для их жизни.The present invention relates to ecology in the field of protection of wild animals, in particular to devices for the formation of physical fields, designed primarily for non-traumatic deterrence of aquatic inhabitants from local areas dangerous to their life.
При аварийных выбросах в водоемы нефтепродуктов и других вредных веществ образуются локальные зоны, в которых гибнут ее обитатели: пернатые водоплавающие, млекопитающие и рыбы. В местах массового забора воды, например, для орошения полей или для вращения турбин гидроэлектростанций, гибнет рыба, особенно ее молодь. Эти места также являются локальными зонами, опасными для жизни водных обитателей. Различные по причинам образования локальные зоны могут быть временными или стационарными. Однако, в любом случае, можно снизить количество водных обитателей, гибнущих в опасных локальных зонах, если своевременно и не травмируя отпугнуть их от этих зон.In the event of accidental releases of oil products and other harmful substances into water bodies, local zones are formed in which its inhabitants die: feathered waterfowl, mammals and fish. In places of mass water abstraction, for example, for irrigation of fields or for rotation of turbines of hydroelectric power stations, fish, especially its young, die. These places are also local areas dangerous to the life of aquatic inhabitants. Different for the reasons for the formation of local zones can be temporary or stationary. However, in any case, it is possible to reduce the number of aquatic inhabitants dying in dangerous local zones, if they are scared away from these zones in a timely manner and without injury.
Ихтиологам известно, что рыбы, по крайней мере, морские, обитающие на небольших глубинах, в силу безусловного устойчивого рефлекса «удирают» от звуков атакующих дельфинов, которые ими питаются. Этот рефлекс был успешно использован сотрудниками Тихоокеанского Института Рыбного хозяйства и Океанографии (ТИНРО) в крупномасштабном проекте по спасению популяции Карагинской сельди. В середине семидесятых годов прошлого века стала резко уменьшаться ранее огромная и очень ценная популяция Карагинской сельди. Оказалось, что после активизации одного из соседних вулканов со дна основной нерестовой бухты Карагинского залива стал подниматься сероводород, который губил всю икру. Запереть вход в бухту, шириной более километра, не получалось: рыба или гибла в перегороженных сетях, или проскакивала. Хотя недалеко были организованы обширные искусственные нерестилища. Косяки стремились туда, где родились. Проф. Кузнецов Ю.А. предложил перегородить вход в «гиблую» бухту имитаторами звуков дельфинов. Ему удалось организовать и выполнить этот проект. В мае 80 г. в разгар нереста 130 «дельфинов», расположенные цепочкой поперек входа в бухту, не пропустили ни один косяк: на подходе косяки уходили в стороны и рыбы вынужденно метали икру на искусственные нерестовые поля. Следующее поколение сельди метало икру только на эти поля. Ко второй половине восьмидесятых популяция Карагинской сельди восстановилась в прежнем объеме.Ichthyologists know that at least marine fish that live at shallow depths, by virtue of their unconditionally stable reflex, “escape” from the sounds of the attacking dolphins that feed on them. This reflex was successfully used by employees of the Pacific Institute of Fisheries and Oceanography (TINRO) in a large-scale project to save the Karaginsky herring population. In the mid-seventies of the last century, the previously huge and very valuable population of Karaginsky herring began to decrease sharply. It turned out that after the activation of one of the neighboring volcanoes from the bottom of the main spawning bay of the Karaginsky Bay, hydrogen sulfide began to rise, which destroyed all the caviar. Locking the entrance to the bay, more than a kilometer wide, did not work: the fish either died in the blocked networks, or skipped. Although nearby were organized extensive artificial spawning grounds. Weeds sought to where they were born. Prof. Kuznetsov Yu.A. He suggested blocking the entrance to the "baleful" bay with imitators of dolphin sounds. He managed to organize and carry out this project. In May 80, at the height of spawning, 130 “dolphins”, located in a chain across the entrance to the bay, did not miss a single jamb: on the approach, the jambs went to the sides and the fish were forced to spawn on artificial spawning fields. The next generation of herring spawned only on these fields. By the second half of the eighties, the population of Karaginsky herring was restored to its former volume.
Известно несколько технических решений, предназначенных имитировать биологические звукообразующие органы семейства дельфиновых: А.С. №№654920; 776276; 803678; 940098; 1598688, УДК 550.83(088.8). Все они содержат источник сжатого воздуха, камеру накопителя воздуха, пусковое устройство и звукообразующую насадку. Основными элементами насадки являются втулка и эластичная манжета. Во втулке предусмотрены осевой глухой и радиальный сквозной каналы. Втулка обтянута с натягом эластичной манжетой. Сжатый воздух над радиальным отверстием втулки вспучивает манжету и по образовавшемуся зазору между частью манжеты и втулкой вырывается в воду. При этом вспученный участок и край манжеты вибрируют, вызывая модуляцию выходящего потока воздуха и, следовательно, модуляцию генерируемого в воде звука. Во втулке может быть несколько радиальных каналов. Генераторы типа «Дельфин» работают в автоматическом режиме: в течение 4-8 сек имитируют звук дельфина, затем 30-70 сек период молчания. Пусковое устройство выполнено по принципу построения общеизвестных клапанов ступенчатого сброса давления газа. Примерная ступенька сброса давления составляла около 2-3. Рабочее давление сжатого воздуха в момент пуска задавалось в интервале 0.3-0,4 МПа, а в момент прекращения генерации звука около 0,1 МПа.There are several technical solutions designed to simulate the biological sound-producing organs of the dolphin family: A.S. No. 654920; 776276; 803678; 940098; 1598688, UDC 550.83 (088.8). All of them contain a source of compressed air, an air storage chamber, a starting device and a sound-generating nozzle. The main elements of the nozzle are a sleeve and an elastic cuff. Axial blind and radial through channels are provided in the sleeve. The sleeve is fitted with an interference fit with an elastic cuff. Compressed air above the radial bore of the sleeve expands the cuff and breaks out into the water along the resulting gap between the cuff part and the sleeve. In this case, the expanded portion and the cuff edge vibrate, causing modulation of the outgoing air flow and, therefore, modulation of the sound generated in the water. There may be several radial channels in the sleeve. Generators of the Dolphin type operate in automatic mode: for 4-8 seconds they imitate the sound of a dolphin, then a silence period of 30-70 seconds. The starting device is made according to the principle of constructing well-known valves for stepwise pressure relief of gas. The approximate pressure relief step was about 2-3. The operating pressure of compressed air at the time of start-up was set in the range of 0.3-0.4 MPa, and at the moment of termination of sound generation about 0.1 MPa.
Параметры втулки и эластичной манжеты подобраны экспериментально, путем сопоставления генерируемых звуков с натуральными звуками дельфинов, особенно в их высокочастотном диапазоне. Все генераторы собраны вручную, поэтому они отличаются вариациями звуков и временных режимов генерации. Эти вариации наиболее четко соответствуют многообразию индивидуальных голосов дельфинов, что позволяет эффективно имитировать любую по численности группу (или стаю) «дельфинов». Японские ихтиологи пытались воспроизводить гидрофонами записанные одиночные голоса дельфинов, но желаемого эффекта не достигли - рыбы почти не реагировали на «фанерные» голоса. Им подавай живые разные голоса с сопутствующим шумом от выбрасываемых струй воздуха.The parameters of the sleeve and the elastic cuff are selected experimentally by comparing the generated sounds with the natural sounds of dolphins, especially in their high-frequency range. All generators are assembled manually, so they differ in variations of sounds and temporal modes of generation. These variations most clearly correspond to the variety of individual voices of dolphins, which allows you to effectively simulate any group (or flock) of "dolphins" of any size. Japanese ichthyologists tried to reproduce recorded single voices of dolphins with hydrophones, but did not achieve the desired effect - the fish almost did not respond to “plywood” voices. Give them live different voices with the accompanying noise from the ejected jets of air.
В другом менее масштабном эксперименте в Охотском море небольшой косяк сельди, полукольцом окруженный группой из 14 «дельфинов», был перемещен на 700-900 м и заведен в горло контрольного ставникового невода. Масса косяка была определена в 80 центнеров.In another experiment on a smaller scale in the Sea of Okhotsk, a small school of herring, surrounded by a group of 14 “dolphins” in a half-ring, was moved 700–900 m and brought into the throat of a control shuttered net. The mass of the joint was determined at 80 centners.
Действующие модели «дельфинов» экспонировались на ВДНХ СССР (серебряная медаль) и, в составе выставки АН СССР, в столицах многих зарубежных стран, в том числе и в Японии. На запрос японских ихтиологов МИНРЫБПРОМ СССР запретил передачу им ноу-хау механических имитаторов.Existing models of "dolphins" were exhibited at the Exhibition of Economic Achievements of the USSR (silver medal) and, as part of the exhibition of the USSR Academy of Sciences, in the capitals of many foreign countries, including Japan. At the request of Japanese ichthyologists, the Ministry of Industry and Trade of the USSR prohibited the transfer of the know-how of mechanical simulators to them.
Автор - заявитель подаваемой заявки на «Подводный генератор отпугивающих звуков - 2» привел примеры, показывающие возможность управления перемещением больших масс рыб. К тому же автор-заявитель был руководителем ОКР по теме разработок механического подобия звукообразующих органов дельфинов и являлся оппонентом электронных имитаторов. Однако логично предположить, что указанные механические имитаторы не могут эффективно отпугивать многих других водных обитателей, которыми дельфины не питаются, и по причине не невысокой акустической мощности генерируемых звуков.The author - the applicant of the application for “Underwater generator of scaring sounds - 2” gave examples showing the ability to control the movement of large masses of fish. In addition, the applicant author was the head of the ROC on the development of a mechanical similarity to the sound-producing organs of dolphins and was an opponent of electronic imitators. However, it is logical to assume that these mechanical simulators cannot effectively scare away many other aquatic inhabitants that dolphins do not feed on, and because of the low acoustic power of the generated sounds.
Заявляемый генератор по используемой энергии и элементам конструкторского исполнения относится к типу известных пневматических поршневых камерных излучателей (Л., Судостроение, Библиотека инженера гидроакустика. 1984 г. «АКУСТИЧЕСКИЕ ПОДВОДНЫЕ НИЗКОЧАСТОТНЫЕ ИЗЛУЧАТЕЛИ». Стр.157-159). Указанные генераторы предназначены для геофизических исследований. Все они оснащены электрическими пневматическими клапанами с дистанционным управлением. И принцип работы у них одинаков, а именно: при выключенном положении клапана сжатый воздух, поступающий в одну из камер излучателя и в камеру основного объема, перемещает поршень вниз, и тот перекрывает отверстие выхлопа камеры основного объема. При включении клапана открывается воздушный канал, по которому сжатый воздух поступает под верхнюю, дополнительную, площадь поршня, и тот перемещается вверх, открывая отверстие выхлопа из камеры основного объема. При этом сжатый воздух вырывается в воду, инициируя звуковые волны. Излучатели работают на высоких давлениях сжатого воздуха, примерно, до 15 М. Па, и возбуждают в водной среде очень мощные положительные импульсы давления, примерно до 1,5 МПа, «приведенные» к расстоянию 1 м от излучателя. Такое акустическое давление более чем на два порядка превышает экологические ограничения. При низких давлениях выхлопа сжатого воздуха, порядка 0,2-2 МПа, эти излучатели конструктивно не срабатывают.The inventive generator for energy used and design elements refers to the type of well-known pneumatic piston chamber emitters (L., Shipbuilding, Hydroacoustic Engineer Library. 1984. “ACOUSTIC UNDERWATER LOW-FREQUENCY RADIATORS”, pp. 157-159). These generators are designed for geophysical exploration. All are equipped with remote-controlled electric pneumatic valves. And the principle of operation is the same for them, namely: when the valve is turned off, the compressed air entering one of the emitter chambers and the main volume chamber moves the piston down, and it closes the exhaust outlet of the main volume chamber. When the valve is turned on, an air channel opens, through which compressed air enters under the upper, additional, area of the piston, and it moves upward, opening the exhaust opening from the main volume chamber. In this case, compressed air breaks out into the water, initiating sound waves. The emitters operate at high pressures of compressed air, up to about 15 M. Pa, and excite very powerful positive pressure pulses in the aquatic environment, up to about 1.5 MPa, “reduced” to a distance of 1 m from the emitter. Such acoustic pressure is more than two orders of magnitude higher than environmental restrictions. At low pressures of the compressed air exhaust, of the order of 0.2-2 MPa, these emitters do not work constructively.
Для генерации менее мощных звуков, но вызывающих инстинктивный рефлекс у большинства водных обитателей «вздрогнуть и удрать» подальше от этих звуков, предназначен «Подводный генератор отпугивающих звуков» (заявка на изобретение №2009131192/20 (043630)), который принят в качестве прототипа заявляемому изобретению.To generate less powerful sounds, but causing an instinctive reflex for the majority of aquatic inhabitants to “startle and flee” away from these sounds, the “Underwater generator of scaring sounds” (application for invention No. 2009131192/20 (043630)), which is adopted as a prototype of the claimed invention.
Прототип содержит: разнесенные верхнюю и нижнюю камеры; вставку между камерами; челночный поршень, расположенный в верхней камере; автономные воздуховоды в каждую камеру. Во вставке выполнены радиальные отверстия выхлопа. Поршень объединен с торцевым клапаном. В конструкции клапана предусмотрен кольцевой выступ в виде продолжения цилиндра поршня. Поршень герметично-подвижно установлен в цилиндре корпуса верхней камеры и обращен кольцевым выступом клапана в сторону отверстия выхлопа нижней камеры. Внутренний диаметр кольцевого выступа клапана значительно превышает диаметр отверстия выхлопа нижней камеры. Дополнительно к этому, в верхней части корпуса нижней камеры предусмотрено образование кольцевого паза под кольцевой выступ клапана.The prototype contains: spaced upper and lower chambers; insert between cameras; shuttle piston located in the upper chamber; Autonomous air ducts in each chamber. The insert has radial exhaust openings. The piston is combined with a face valve. The valve design provides an annular protrusion in the form of an extension of the piston cylinder. The piston is hermetically movable mounted in the cylinder of the upper chamber body and faces the annular projection of the valve toward the exhaust outlet of the lower chamber. The inner diameter of the annular protrusion of the valve significantly exceeds the diameter of the exhaust outlet of the lower chamber. In addition, in the upper part of the lower chamber housing, an annular groove is provided under the annular protrusion of the valve.
Генератор работает следующим образом. В верхнюю камеру подают сжатый воздух, который смещает поршень вниз, при этом торцевой клапан запирает отверстие выхлопа нижней камеры. Затем сжатый воздух подают в нижнюю камеру. Давление в ней возрастает до момента, когда сила давления воздуха на клапан снизу по площади отверстия выхлопа превысит силу давления воздуха на него сверху по площади поршня. В момент разгерметизации отверстия выхлопа воздух из нижней камеры проникает под всю поверхность клапана. Возникает скачек силы снизу и клапан с поршнем отбрасывает вверх. Поток воздуха через радиальные отверстия во вставке вырывается в водную среду. Клапан вернется в исходное положение, когда сила давления воздуха на клапан снизу станет меньше силы давления воздуха на клапан сверху. В зависимости от объемной скорости натекания новой порции сжатого воздуха в нижнюю камеру через некоторое время процесс повторяется в автоматическом режиме. По принципу действия данный клапан работает в полном соответствии с принципом действия общеизвестных клапанов ступенчатого сброса давления газа - ступенька сброса давления воздуха в нижней камере примерно соответствует отношению полной площади торцевого клапана к площади запираемого отверстия выхлопа. Изменением давления воздуха в верхней камере регулируют давление выхлопа воздуха из нижней камеры. Кольцевой выступ на клапане и кольцевой паз в корпусе нижней камеры предназначены обеспечить разгон поршня с клапаном до момента открытия сквозного канала выхлопа, а также - частично погасить кинетическую энергию поршня с клапаном при запирании сквозного канала выхлопа.The generator operates as follows. Compressed air is supplied to the upper chamber, which biases the piston down, while the end valve closes the exhaust outlet of the lower chamber. Then, compressed air is supplied to the lower chamber. The pressure in it increases until the force of air pressure on the valve from below in the area of the exhaust opening exceeds the force of air pressure in it from above in the area of the piston. At the time of the exhaust opening depressurization, air from the lower chamber penetrates the entire surface of the valve. There is a jump in power from below and the valve with the piston throws up. The air flow through the radial holes in the insert escapes into the aquatic environment. The valve will return to its original position when the force of air pressure on the valve from below becomes less than the force of air pressure on the valve from above. Depending on the volumetric rate of leakage of a new portion of compressed air into the lower chamber, after a while, the process repeats in automatic mode. According to the principle of operation, this valve works in full accordance with the principle of operation of well-known valves for stepped gas pressure relief - the step of air pressure relief in the lower chamber approximately corresponds to the ratio of the total area of the end valve to the area of the exhaust outlet being closed. By changing the air pressure in the upper chamber, the pressure of the exhaust air from the lower chamber is regulated. The annular protrusion on the valve and the annular groove in the lower chamber body are designed to accelerate the piston with the valve until the through exhaust channel is opened, and also to partially extinguish the kinetic energy of the piston with the valve when locking the through exhaust channel.
Построение прототипа и его работа содержат существенные недостатки, а именно:The construction of the prototype and its work contain significant disadvantages, namely:
- вставка между камерами создает дополнительное сопротивление истекающему потоку воздуха и дробит его на части перегородками между радиальными отверстиями. Это значительно снижает эффективность генерации звука;- the insert between the chambers creates additional resistance to the outgoing air flow and splits it into parts by partitions between the radial openings. This greatly reduces the sound generation efficiency;
- поршень в цилиндре совершает возвратно-поступательные движения в водной и воздушной средах. В таких условиях смазка посадочного зазора не имеет смысла и экологически вредна, так как быстро будет смыта водой. Без смазки поршень и элементы герметизации, например резиновые кольца, работают в условиях повышенного истирания, что существенно снижает надежность работы генератора;- the piston in the cylinder reciprocates in water and air. Under such conditions, lubrication of the landing clearance makes no sense and is environmentally harmful, as it will be quickly washed off with water. Without lubrication, the piston and sealing elements, such as rubber rings, operate in conditions of increased abrasion, which significantly reduces the reliability of the generator;
- после каждого цикла работ и подъема генератора на поверхность нужно демонтировать поршень и зачищать сопрягаемые поверхности, иначе на них высохнет вода и налипнет морская соль или пресноводный ил. Регулярная разборка генератора существенно повышает эксплуатационные затраты.- after each cycle of work and lifting the generator to the surface, it is necessary to dismantle the piston and clean the mating surfaces, otherwise the water will dry on them and sea salt or freshwater sludge will stick. Regular disassembly of the generator significantly increases operating costs.
Название камер (верхняя, нижняя) настолько условно и неконкретно, что вызывает необходимость обозначить их по функциональному назначению - замковая камера и рабочая камера. Далее в описании заявки будут использованы функциональные обозначения камер.The name of the cameras (upper, lower) is so arbitrary and non-specific that it makes it necessary to designate them according to their functional purpose - the lock chamber and the working chamber. Further in the description of the application will use the functional designation of the cameras.
Заявленный генератор, содержащий рабочую камеру, замковую камеру с поршнем, торцевой клапан с кольцевым выступом и автономные воздуховоды в каждую камеру, отличается от прототипа тем, что в его конструкцию внесены существенные изменения и дополнения, а именно: корпус замковой камеры жестко монтирован на фланце корпуса рабочей камеры, который противоположен отверстию выхлопа, а в этом фланце предусмотрено осевое сквозное отверстие с гнездом под герметичное уплотнение; поршень и торцевой клапан разнесены и монтированы на оконечностях дополнительного штока, пропущенного через осевое сквозное отверстие во фланце корпуса рабочей камеры; автономный воздуховод замковой камеры подведен в полость, замкнутую цилиндром корпуса замковой камеры, поршнем и фланцем корпуса рабочей камеры, а полость, замкнутая цилиндром корпуса замковой камеры, поршнем и фланцем корпуса замковой камеры, образует компенсирующий отсек, не связанный с автономным воздуховодом; корпуса рабочей и замковой камер образуют единый корпус генератора, а фланец между рабочей камерой и замковой камерой - жесткую перегородку между камерами.The claimed generator, comprising a working chamber, a lock chamber with a piston, an end valve with an annular protrusion and autonomous air ducts in each chamber, differs from the prototype in that its design has been substantially modified and supplemented, namely: the lock chamber housing is rigidly mounted on the housing flange a working chamber, which is opposite to the exhaust opening, and in this flange an axial through hole with a socket for a tight seal is provided; the piston and end valve are spaced and mounted on the extremities of the additional rod passed through an axial through hole in the flange of the working chamber body; an autonomous duct of the castle chamber is brought into a cavity closed by the cylinder of the chamber of the castle chamber, the piston and the flange of the housing of the working chamber, and a cavity closed by the cylinder of the chamber of the chamber, the piston and the flange of the chamber of the castle chamber forms a compensating compartment that is not connected to the autonomous duct; the working chamber and the lock chamber form a single generator housing, and the flange between the working chamber and the lock chamber is a rigid partition between the chambers.
На схематическом чертеже показана конструкция заявляемого генератора, где обозначено: 1 - торцевой клапан; 2 - отверстие выхлопа; 3 - рабочая камера; 4 - корпус генератора; 5 - воздуховод с клапаном тонкой регулировки; 6 - жесткая перегородка; 7 - замковая камера; 8 - воздуховод с клапаном; 9 - поршень; 10 - компенсирующий отсек; 11 - фланец корпуса; 12 - клапан; 13 - шток; 14 - уплотнение штока.The schematic drawing shows the design of the inventive generator, where indicated: 1 - end valve; 2 - exhaust hole; 3 - working chamber; 4 - generator housing; 5 - duct with fine adjustment valve; 6 - rigid partition; 7 - castle chamber; 8 - duct with valve; 9 - a piston; 10 - compensating compartment; 11 - housing flange; 12 - valve; 13 - stock; 14 - rod seal.
Поршень 9 и торцевой клапан 1, монтированные на оконечностях штока 13, совокупно представляют ходовой узел. В левой части чертежа ходовой узел показан в положении замкнутого отверстия выхлопа 2 рабочей камеры 3, в правой части чертежа - в положении открытого выхлопного канала.The piston 9 and the end valve 1, mounted on the ends of the rod 13, together represent the running unit. On the left side of the drawing, the running unit is shown in the closed exhaust position 2 of the working chamber 3, in the right side of the drawing in the open exhaust channel position.
Подготовка генератора к погружению заключается в следующем. Открывают клапан 12, а по воздуховоду 8 подают сжатый воздух в замковую камеру 7 и обеспечивают в ней нужное давление. При этом ходовой узел торцевым клапаном 1 замыкает отверстие выхлопа 2. Затем закрывают клапан 12 и клапан на воздуховоде 8, а сам воздуховод, если не требуется в процессе эксплуатации дальнейшая регулировка давления воздуха при выхлопе, отсоединяют от генератора. Генератор готов к погружению. На заданной глубине генератора по воздуховоду 5 подают сжатый воздух в рабочую камеру 3. Давление воздуха в рабочей камере повышается до значения, при котором сила давления воздуха, действующего на торцевой клапан 1 по площади отверстия выхлопа 2, превысит силу давления воздуха, действующую на площадь поршня 9 в замковой камере 7. В момент смещения клапана 1 от отверстия выхлопа 2 сжатый воздух хлынет под всю площадь клапана. Возникает скачек силы, которая отбрасывает ходовой узел, дополнительно сжимая воздух в замковой камере 7 и разрежая воздух в компенсирующем отсеке 10. При этом торцевой клапан полностью открывает отверстие выхлопа и образует над этим отверстием выхлопной канал в виде радиальной щели. Воздушный поток из отверстия выхлопа равномерно распределяется по радиальной щели и вырывается в воду, образуя воздушный пульсирующий пузырь в форме бублика. Наиболее мощные звуковые волны генерируются в фазе возрастания единого пузыря и его первичных пульсаций. В период выхлопа давление в рабочей камере резко падает, так как объемная скорость натекание воздуха в эту камеру через клапан тонкой регулировки 5 многократно меньше скорости его истекания по выхлопному каналу. Ходовой узел возвращается в исходное положение и клапан 1 замыкает отверстие выхлопа 2. После заполнения рабочей камеры до требуемого давления воздуха процесс выхлопа автоматически повторяется.Preparing the generator for immersion is as follows. Open the valve 12, and through the duct 8 serves compressed air into the lock chamber 7 and provide the desired pressure in it. In this case, the running unit with the end valve 1 closes the exhaust outlet 2. Then close the valve 12 and the valve on the air duct 8, and the air duct itself, if it is not necessary during the operation to further adjust the air pressure during the exhaust, is disconnected from the generator. The generator is ready to dive. At a given depth of the generator, compressed air is supplied through the duct 5 to the working chamber 3. The air pressure in the working chamber rises to a value at which the force of the air pressure acting on the end valve 1 over the area of the exhaust opening 2 exceeds the force of the air pressure acting on the piston area 9 in the lock chamber 7. At the moment of displacement of the valve 1 from the exhaust outlet 2, compressed air will pour out over the entire area of the valve. There is a jump in force, which discards the running unit, additionally compressing the air in the lock chamber 7 and cutting the air in the compensating compartment 10. In this case, the end valve completely opens the exhaust outlet and forms an exhaust channel in the form of a radial gap above this opening. The air flow from the exhaust opening is evenly distributed along the radial gap and breaks out into the water, forming a pulsating air bubble in the shape of a donut. The most powerful sound waves are generated during the growth phase of a single bubble and its primary pulsations. During the exhaust period, the pressure in the working chamber drops sharply, since the volumetric rate of air leakage into this chamber through the fine adjustment valve 5 is many times lower than its flow rate through the exhaust channel. The running unit returns to its original position and valve 1 closes the exhaust opening 2. After filling the working chamber to the required air pressure, the exhaust process is automatically repeated.
Живое сечение штока 13 не влияет существенно на величины площадей отверстия выхлопа 2 и поршня 9. Этот шток работает в постоянном режиме растяжения, при котором не требуется осевой устойчивости, и поэтому его диаметр может быть минимизирован по площади живого сечения в зависимости от прочности металла на растяжение, примерно, до значения 5% от площади отверстия выхлопа. Герметичные уплотнения поршня 9 в цилиндре корпуса и штока 13 в осевом отверстии жесткой перегородки 6 работают в замкнутой воздушной среде. В таких условиях обеспечить надежную смазку сопрягаемых поверхностей поршня и штока технически не сложно. При этом отпадает необходимость в разборке и зачистке подвижно сопрягаемых поверхностей ходового узла после каждого цикла работ и подъема генератора на поверхность.The live section of the rod 13 does not significantly affect the area of the exhaust bore 2 and the piston 9. This rod operates in a constant tensile mode, which does not require axial stability, and therefore its diameter can be minimized by the living section area depending on the tensile strength of the metal approximately up to 5% of the area of the exhaust opening. Sealed piston seals 9 in the cylinder of the housing and the rod 13 in the axial hole of the rigid partition 6 operate in a closed air environment. In such conditions, it is technically not difficult to provide reliable lubrication of the mating surfaces of the piston and rod. At the same time, there is no need to disassemble and clean the movably mating surfaces of the chassis after each cycle of work and lifting the generator to the surface.
Таким образом объяснено, что существенные изменения и дополнения обеспечивают новые полезные качества заявляемого генератора, а именно: повышена эффективность генерации звука за счет устранения препятствий выбросу воздуха в выхлопном канале; повышена износостойкость подвижных сопрягаемых элементов за счет смазки в однородной воздушной среде; снижены эксплуатационные затраты за счет устранения необходимости разборки замковой камеры после каждого цикла работ генератора. Дополнительно к этому, предложенная конструкция генератора, обеспечивающая условия работы сопрягаемых поверхностей подвижного узла в воздушной среде, позволяет отказаться от применения дорогостоящих цветных, не коррозирующих в воде металлов.Thus, it is explained that significant changes and additions provide new useful qualities of the inventive generator, namely: increased sound generation efficiency by eliminating obstacles to air exhaust in the exhaust channel; increased wear resistance of the moving mating elements due to lubrication in a uniform air environment; operating costs are reduced by eliminating the need to disassemble the lock chamber after each cycle of the generator. In addition, the proposed design of the generator, which ensures the working conditions of the mating surfaces of the movable assembly in the air, allows you to abandon the use of expensive non-ferrous metals that do not corrode in water.
Изготовление всех металлических деталей генератора можно осуществить на обычных металлорежущих станках по известным технологиям. Например, корпус генератора можно изготовить из одной заготовки за две установки в патроне токарного станка.The manufacture of all metal parts of the generator can be carried out on conventional metal-cutting machines using known technologies. For example, a generator housing can be made from one billet for two installations in a lathe chuck.
Для примерного представления о проектируемом генераторе даны некоторые его характеристики: объем рабочей камеры 0,6 л; объем замковой камеры 0.9 л; соотношение площади торцевого клапана к площади отверстия выхлопа более двух; интервал давлений сжатого воздуха для закачки в замковую камеру от 0,15 МПа до 0,8 МПа; примерная длительность импульсов генерирования звуков от 0,2 до 0,03 сек; интервалы времени между импульсами от 5 сек и более; масса генератора около 6 кг, а габариты - в пределах 100×100×350 мм.For an approximate idea of the designed generator, some of its characteristics are given: the volume of the working chamber is 0.6 l; volume of the lock chamber 0.9 l; the ratio of the area of the end valve to the area of the exhaust opening is more than two; the range of pressures of compressed air for injection into the castle chamber from 0.15 MPa to 0.8 MPa; approximate duration of the pulses of sound generation from 0.2 to 0.03 seconds; time intervals between pulses from 5 seconds or more; the mass of the generator is about 6 kg, and the dimensions are within 100 × 100 × 350 mm.
Автоматическая работа предлагаемого генератора, так же как и у прототипа, основана на принципе действия общеизвестных клапанов ступенчатого сброса давления газа. Однако варианты инженерных построений при реализации этого принципа могут обладать признаками существенной конструкторской новизны и обеспечивать новые или дополнительные полезные качества.The automatic operation of the proposed generator, as well as that of the prototype, is based on the principle of operation of the well-known valves for stepwise pressure relief of gas. However, the options for engineering constructions when implementing this principle may have signs of significant design novelty and provide new or additional useful qualities.
Таким образом, сопоставимый анализ признаков генератора с признаками прототипа, аналогов и схожих по принципу действия других пневматических устройств свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию новизны.Thus, a comparable analysis of the characteristics of the generator with the signs of a prototype, analogues and similar in principle to the action of other pneumatic devices indicates the compliance of the claimed solution to the criterion of novelty.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010123227/13A RU2446683C2 (en) | 2010-06-07 | 2010-06-07 | Underwater generator of intimidating sounds |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010123227/13A RU2446683C2 (en) | 2010-06-07 | 2010-06-07 | Underwater generator of intimidating sounds |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010123227A RU2010123227A (en) | 2011-12-20 |
| RU2446683C2 true RU2446683C2 (en) | 2012-04-10 |
Family
ID=45403706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010123227/13A RU2446683C2 (en) | 2010-06-07 | 2010-06-07 | Underwater generator of intimidating sounds |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2446683C2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1087651A (en) * | 1963-09-30 | 1967-10-18 | Stanley Barrand | Method of and means for repelling sharks |
| CA2192636A1 (en) * | 1995-12-12 | 1997-06-13 | George E. Hecker | Underwater deterrent system |
| JP2907817B1 (en) * | 1998-06-17 | 1999-06-21 | ヤマヤ産業株式会社 | Underwater animal threat system |
| RU2248008C1 (en) * | 2003-11-17 | 2005-03-10 | Бахарев Сергей Алексеевич | Method for controlling sea mammal behavior in fishing |
-
2010
- 2010-06-07 RU RU2010123227/13A patent/RU2446683C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1087651A (en) * | 1963-09-30 | 1967-10-18 | Stanley Barrand | Method of and means for repelling sharks |
| CA2192636A1 (en) * | 1995-12-12 | 1997-06-13 | George E. Hecker | Underwater deterrent system |
| JP2907817B1 (en) * | 1998-06-17 | 1999-06-21 | ヤマヤ産業株式会社 | Underwater animal threat system |
| RU2248008C1 (en) * | 2003-11-17 | 2005-03-10 | Бахарев Сергей Алексеевич | Method for controlling sea mammal behavior in fishing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010123227A (en) | 2011-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Jensen | Artificial reefs of Europe: perspective and future | |
| US20110176391A1 (en) | Low frequency acoustic deterrent system and method | |
| NO171817B (en) | ACOUSTIC DEVICE | |
| Koschinski | Underwater noise pollution from munitions clearance and disposal, possible effects on marine vertebrates, and its mitigation | |
| CN112414239B (en) | Marine mammal acoustic driving method based on detonator warning | |
| KR100944424B1 (en) | Jujube Capture | |
| RU2446683C2 (en) | Underwater generator of intimidating sounds | |
| Burner et al. | Attempts to guide small fish with underwater sound | |
| US20190127936A1 (en) | Seawalls with articulated water-facing surfaces with protrusions and extensions | |
| US4798261A (en) | Small powerful hydro gun | |
| Teleki et al. | Acute effects of underwater construction blasting on fishes in Long Point Bay, Lake Erie | |
| Greene | Physiological reactions and structure of the vocal apparatus of the California singing fish, Porichthys notatus | |
| BarnabÉ et al. | Artificial reefs in France: analysis, assessments and prospects | |
| US3229404A (en) | Process for directing fish and an apparatus used therein | |
| KR102108338B1 (en) | rope fixing tool for transplanting and replanting seaweed | |
| US3305962A (en) | Apparatus for directing marine animals | |
| CN110269006A (en) | A kind of transmission cylinder type seabed coral breeding apparatus and method | |
| RU2447658C2 (en) | Environmental generator of deterrent sounds | |
| Gordon et al. | Assessment of the potential for acoustic deterrents to mitigate the impact on marine mammals of underwater noise arising from the construction of offshore windfarms | |
| RU118515U1 (en) | UNDERWATER RELAXING SOUND GENERATOR | |
| KR20050091669A (en) | Device for red tide cut off of fish farm | |
| RU132317U1 (en) | UNDERWATER RELAXING SOUND GENERATOR | |
| KR20050118255A (en) | An artificial substrate for natural spore attachment and adult algae transplantation | |
| Spiga et al. | Understanding the scale and impacts of anthropogenic noise upon fish and invertebrates in the marine environment | |
| JPS59154931A (en) | Buzzing machine for ocean |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140608 |