SU1242081A1 - Устройство дл экспонировани пластин обрастани - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области охраны окружающей среды, а именно к усройствам дл  изучени  сообществ микроперифнтона (микрообрастани ), в состав которых вход т бактерии, одноклеточные водоросли и животные (жгутиконосцы, амебы, инфузории ), развивающиес  на искусственных субстратах , и может быть иснользовано дл  исследовательских целей в области технической гидробиологии, на мор х, внутренних водоемах и в агрессивных средах, дл  биологических испытаний противообрастаю- щих нокрытий, а также при биомониторинге качества прирОл 1ных и сточных вод благодар  присутствию в обрастании индикаторных биологических видов.

Целью изобретени   вл етс  увеличение скорости проведени  испытаний в услови х течени , а также повышение надежности работы.

При использовании устройства достигаетс  увеличение количества одновременно экспонируемых пластин, плотность обрастаний которых можно сравнивать между собой.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство при горизонтальном расположении рамы общий вид; на фиг. 2 - верхний узел вращени ; на фиг. 3 - нижний узел вращени ; на фиг. 4 - устройство при вертикальном расположении рамы, общий вид.

Устройство дл  экспонировани  пластин обрастани  состоит из несущего троса 1 дл  размещени  устройства в водоеме, смонтированного на нем с возможностью вращени  опорного элемента, выполненного в виде рамы 2 пр моугольной формы с положительной плавучестью, и закрепленных на раме 2 кассет 3 дл  размещени  пластин 4 обрастани , при этом рама 2 оснаще- на жестко прикрепленным к ней вертикальным килем 5, а кассеты 3 с пластина.ми 4 расположены последовательно по продольной оси рамы 2.

Рама 2 может быть установлена в водоеме в горизонтальном или в вертикальном положени х.

При установке рамы 2 (фиг. 1) устройство содержит стержень 6 с кольцами 7 дл  подсоединени  концов несущего троса 1, а рама 2 одной из ее поперечных перекладин свободно установлена на стержне (фиг. 2), при этом киль 5 закреплен на противоположной поперечной перекладине.

Кассеты 3 прикреплены к раме 2 с помощью держателей в виде кронштейнов 8, а рама 2 снабжена отт жками 9. Дл  новыще- ии  надежности работы устройства последнее оснащено поплавками 10, смонтированными на раме 2, а отт жки 9 одними своими онцами подсоединены к поперечной перекладине рамы 2 в районе креплени  кил  5, а другими - к шайбе 11, свободно установленной на дополнительном стержне 12 с кольцами 13 дл  несущего троса 1. На одном конце несущего троса 1 закреплен буй

0

5

0

5

0

0

0

5

14, на другом - груз 15, а с помощью троса 16 все устройство фиксируют на  коре 17. Использование в качестве опорного эле.мен- та рамы 2 пр моугольной формы, а также поперечное расположение кронштейнов 8 по отношению к перекладинам рамы 2 и их жесткое крепление на последней обеспечивают необходимую жесткость конструкции устройства. Дл  обеспечени  положительной плавучести рамы 2 она может быть изготовлена из любого материала, обладающего по- лолсительной плавучестью и не тормоз щего развити  обрастаний на пластинах 4, либо может быть полой, либо снабжена поплавками .

В полой раме (фиг. 2) часть ее, наход - ш,а с  в контакте со стержнем 6, изготовлена сплошной из фторопласта, что св зано с необходимостью надежной ее герметизации дл  обеспечени  положительной плаву- ческти и с созданием оптимальных условий ее вращени  вокруг стержн  6.

Шайба 11 установлена с зазором на дополнительном стержне 12 (фиг. 3), благода- ps чеглу она свободно вращаетс , обеспечива  экспонирование пластин 4 под посто нным углом к направлению течени  даже при многократных изменени х направлени  течени  на пр мо противоположное, напри- .мер в приливно-отливной зоне морей.

При размещении рамы 2 в водоеме (фиг. 4) ее подвешивают вертикально с помощью колец 7 на несуп1е.м тросе 1, который выполн ют, напри.мер, из капроновой веревки, легко скручиваемой при разворотах рамы 2. При это.м о1Т1адает необходимость в стержне 6, что упрощает конструктивное выполнение устройства и его изготовление .

Кассеть; 3 с пластинами 4 могут быть прикреплены непосредственно к раме 2 (без держателей), а отт жка 9 - к килю 5, об- ладаюш;ему положительной плавучестью либо снабженному поплавками Ю. Размеры поплавка 10 и длину отт жки 9 подбирают с таким расчетом, чтобы обеспечить вертикальное положение рамы 2.

Дл  оптимальной работы устройства в услови х пере.менного уровн  воды в водоеме , например в приливно-отливной зоне морей, несущий трос при наличии груза 15 целесообразно изготовить из жесткого материала, например нержавеющей стали. Устройство .может функционировать и без груза 15,но в этом случае в услови х переменного уровн  воды не обеспечиваютс  оптимальные услови  дл  обрастани  пластин 4, так как при подъеме уровн  воды они оказываютс  на большей глубине и медленнее обрастают при отсутствии груза 15. Направл ющий трос 1 можно изготовить из нежесткого материала, например капроновой веревки.

Раму 2 целесообразно изготавливать из пластмассовых труб, крон1итейны 8 - из

пластмассы или нержавеющей стали, киль - из пластмассы.

Благодар  выполнению устройства из материалов, не поддающихс  окислению и не выдел ющих веществ, тормоз щих обрастание , его можно примен ть как в морской, так и в пресной воде, а также в агрессивных средах - сточных водах. Перед началом работы производ т сборку устройства.

Дл  этого поперечную перекладину рамы 2, имеющую сквозное отверстие боль- щего диаметра, чем диаметр разъемного стержн  6, устанавливают с зазором на нижнюю половину стержн  6, на которую навинчиваетс  верхн   половина. Кронщтей- ны 8 жестко креп тс  к раме 2 с помощью хомутов, болтов или иным способом. Поплавки 10 прит гивают к раме 2 и кронштейнам 9 хомутами или прив зывают капроновой веревкой, так что поплавки вис т над рамой .

Киль 5 крепитс  к раме 2 уголками из металла или пластмассы. Возможно также крепление кил  5 на кронщтейне 8, дл  чего кронштейн 8 изготавливаетс  длиннее рамы 2, в нем делаетс  вертикальный пропил по толщине кил  5, который вставл етс  в пропил и зажимаетс  болтами. Кассеты 3 жестко креп тс  к кронштейнам 8 хомутами, болтами или иным способом.

Поплавки 10 и отт жка 9 подбираютс  такой величины, чтобы обеспечить строго горизонтальное (или строго вертикальное , или иное заданное) положение рамы 2.

Груз 15 должен быть такого веса, чтобы уравновесить буй 14. Длина  корного троса 16 выбираетс  достаточной дл  удержани  бу  14 на плаву при наибольших подъемах уровн  воды, например, на мор х, при сизигийных (максимальных) приливах.

После сборки устройство на несущем тросе 1 устанавливают в водоем.

Устройство работает следующим образом.

Благодар  св зи несущего троса 1 с буем 14 и грузом 15 обеспечиваетс  экспонирование пластин обрастани  на заданной посто нной глубине по отношению к поверхности воды даже в случае переменного уровн  воды (например, в приливно-отливной зоне морей), что создает оптимальные услови  дл  обрастани  пластин. С помощью троса 16 устройство фиксируетс  на  коре 17. В текучей воде пр моугольна  рама 2 разворачиваетс  вокруг стержн  6 килем 5 до тех пор, пока сила напора воды, действующа  на киль 5 и разворачивающа  раму 2 вокруг стержн  6, на станет равной О, а киль не зай.мет положение, параллельное течению.

Пр моугольна  форма рамы 2 и жесткое крепление вертикального кил  5 на короткой перекладине рамы 2 обеспечивают надежную ориентацию рамы 2 килем 5 вдоль

течени , так как создают большое п.печо сн. напора воды, действующей на киль 5 и разворачивающей его вместе с рамой 2. Площадь кил  5 подобрана с таким расчетом, чтобы обеспечить достаточную чувствительность предлагаемого устройства к изменению направлени  течени .

Благодар  посто нной ориентации устройства относительно течени  достигаютс  посто нные услови  экспонировани  пластин 0 обрастани  в текучей воде. Вращение пр моугольной рамы 2 вокруг стержн  6 оказываетс  возможным потому, что пр моугольна  рама 2 одной из перекладин свободно установлена на стержне 6.

Падежность посто нной ориентации пр 5

моугольнои рамы в горизонтальном положении вертикальным килем 5 параллельно течению достигаетс  положительной плавучестью рамы 2, а также поплавками 10 и отт жками 9, один конец которых закреплен

1-. на противоположных углах рамы 2 со стороны ки.т  5, а другой конец - на шайбе 11, свободно вращающейс  вокруг дополнительного стержн  12 при развороте рамы 2 в случае изменени  направлени  течени . Длина отт жек 9 выбираетс  с таким

5 расчетом, чтобы обеспечить определенный угол между плоскостью рамы 2 и горизонтальной плоскостью, например равный О (фиг. 1).

Экпозици  пластин 4 обрастани  под за данным углом к направлению течени  достигаетс  жестким креплением к раме 2 вертикального кил  5, ориентирующегос  параллельно течению, посто нным положением рамы 2, жестким креп.лением кассет 3 на кронштейнах 8, жестким креплением крон , штейнов 8 на раме 2.

Определенный угол наклона пластин 4 к направлению течени  может достигатьс  той или иной конструкцией кассет 3, обеспечивающих , например, расположение пластин 4 параллельно, перпендикул рно или

0 под углом к плоскости кассет 3, характером креплени  кассет 3 к кронштейнам 8. например перпендикул рно или неперпендикул рно по отношению к плоскости рамы 2, положением кронштейнов 8 относите. 1ьно перекладины рамы 2. На фиг. 1 1юказано расположение кронштейнов 8 под пр мым углом к перекладинам рамы 2, кассет 3 и п.час- стин 4 - перпендикул рно плоскости рамы 2. Виду того, что кронштейны 8 могут выступать за раму 2 и нести на себе дополнпg тельные кассеты 3 (не показано), а также располагатьс  не под пр мым уг/юм к рлмо 2, целесообразно изготовление кронштейна 8 большей длины, чем перекладины рамы 2. Тот же проесс происходит и при вертикальном расположении рамы 2 (ф г. 41.

5 В этом случае рама 2 точно так же разворачиваетс  на несущем тросе I килем 5 до тех пор, пока сила напора воды, действующего на него, не станет равной О, а киль 5

не займет положение, параллельное течению .

В нредлагаемом устройстве увеличение скорости нроведени  испытаний обрастани  пластин достигаетс  применением многор дного расположени  кассет с пластинами на держател х, смонтированных на раме. Однородность обрастани  пластин в услови х течени  достигаетс  благодар  тому, что пластины экспонируютс  под посто нным заданным углом к направлению течени , что обеспечиваетс  возможностью вращени  рамы вокруг стержн  и жестко с ней св зан

ным вертикальным килем, устанавливающимс  параллельно течению, причем угол экспонировани  пластин к направлению течени  задаетс  положением кронштейнов относительно рамы и конструкцией кассет. По сравнению с известным устройством при сохранении точности проведени  испытаний обрастани  пластин количество одновременно экспонируемых пластин в предлагаемом устройстве, результаты обрастани  которых сравнивают, возрастает в 5 раз, а по сравнению с базовым объектом - в 15 раз.

Фиг. 2

фиг.З

34

Состаните.иь С. Филиппова

Редактор Л. ГратиллоТехред И. ВересКорректоо Л1. Демчик

Заказ 3632/4Тираж 679Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектиа , 4

Claims (3)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСПОНИРОВАНИЯ ПЛАСТИН ОБРАСТАНИЯ, содержащее несущий трос для установки устройства в водоеме, смонтированный на тросе с возможностью вращения опорный элемент и закрепленные на последнем кассеты с пластинами обрастания, отличающееся тем, что, с целью увеличения скорости проведения испытаний в условиях течения, опорный элемент выполнен в виде рамы прямоугольной формы с положительной плавучестью, оснащенной жестко прикрепленным к ней вертикальным килем, а кассеты закреплены на раме последовательно по ее продольной оси.

2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, рама снабжена оттяжками и смонтирована на несущем тросе одной из своих поперечных перекладин, а киль укреплен в средней части противоположной перекладины, при этом оттяжки одними концами подключены к перекладине, несущей киль, а другими подсоединены к несущему тросу посредством шайбы, обеспечивающей разворот оттяжек относительно троса.

3. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что рама снабжена оттяжкой и смонтирована на несущем тросе вертикально, киль укреплен по продольной оси рамы, при этом один конец оттяжки подсоединен к килю, а другой подключен к несущему тросу посредством шайбы, обеспечивающей разворот оттяжки относительно троса.

SU ,,,, 1242081