SU938755A3 - Устройство дл автоматического регулировани глубины погружени буксируемого в воде объекта - Google Patents

Description

(ЗО УСТРОЙСТВО дл  АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ГЛУБИНЫ ПОГРУЖЕНИЯ БУКСИРУЕМОГО В ВОДЕ Изобретение.относитс  к автоматическому регулированию глубины погружени  какого-либо элемента, действующего в подводной среде, и может быть использовано при подводной сейсмической разведке дл  стабилизации на определенной (заданной) глубине источников сейсмических волн или приемных устройств. Известно устройство дл  регулирова ни  глубины погружени  сейсмического кабел , содержащее недеформируемое крыло, выполненное с возможностью вращени  вокруг оси, жестко скрепленной с буксируемым объектом, и средства дл  изменени  угла наклона крыла в зависимости от глубинь погружени  буксируемого кабел  1 . Наиболее близким к предлагаемому по технич.еской сущности и достигаемому результату  вл eтc i устройство дл  автоматического регулировани  глу бины погружени  буксируемого в воде объекта, содержащее недеформируемое ОБЪЕКТА. крыло, заключенное между боковыми стенками и образованное верхней и нижней поверхност ми, выполненное с возможностью перемещени  вокруг оси вращени , жестко св занной с объектом, и автоматический механизм регулировани  глубины погружени , выполненный в виде чувствительного к изменению давлени  элемента, св занного с механизмом преобразовани  движений деформации элемента во вращательное движение крыла 2. Недостатком указанных устройств  вл етс  их мала  чувствительность, что св зано с малыми относительно размеров крыла размерами чувствительного элемента. Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  автоматического регулировани  глубины погружени  буксируемого в воде объекта, содержащее крыло, образованное нижней и верхней поверхност ми, заключенное между двум  боковыми стенками и выполненное с возможностью перемещени  вокруг оси вращени , жестко св занной с объектом , и автоматический механизм регулировани  глубины погружени , введена дополнительна  шарнирна  ось и деформируемый элемент, причем нижн   и верхн   поверхности крыла шарнирно закреплены одними концами на указанной о от оси и соединены на других концах деформируеммм элементом, а автоматический механизм регулировани  содержит средства дл  создани  между нижней и верхней поверхност ми усили  сдвига , равного усилию, образуемому гидро статическим давлением на заданной глу бине, и систему преобразовани  и;зменений указанного уси/м  сдвига в усилие дл  поворота крыла вокруг оси вращени , при этом средства дл  образовани  усили  сдвига между нижней и верхней поверхност ми выполнены либо в виде манометрической коробки, расположенной внутри крыла, концы которой закреплены на указанных поверхност х , либо содержат надувной по с, также расположенный внутри крыла, и пружины, закрепленные на указанных поверхност х, система же преобразовани  содержит стержень, жестко св занный с крылом, а его концы размещены в отверсти х удлиненной формы, выполненных в боковых стенках и имеющих направление удлинени , отличающеес  от направлени , соедин ющего ось вращени  и указанный стержень . На фиг. 1 изображен первый вариант конструкции крыла, общий вид; на фиг. 2 - деформирующа с  пластина, соедин юща  две поверхности крыла; на фиг. 3 - боковое соединение между двум  боковыми стенками крыла, частич ный разрез; на фиг. - крыло в положении погружени , разрез; на фиг. 5 крыло в среднем положении, разрез; на фиг. 6 - крыло в положении всплыти , разрез; на фиг. 7 - второй вариант конструкции крыла, общий вид. В первом варианте конструкции (фиг. 1-6) устройство включает крыло 1, имеющее первую профилированную поверхность или верхнюю поверхность 2 и вторую профилированную поверхность ИЛИ нижнюю поверхность 3, задние кром ки которых ( ребро обтекани ) соединены при помощи шарнира f, а передние кромки соединены при помощи согнутой 938 пластины 5 изготовленной из деформирующегос  материала методом формировани  (фиг. 2) и образующей переднюю кромку (ребро атаки) крыла. Обе пластины крыла имеют боковые стенки 6 и (фиг. З). Верхн   пластина крыла 7 приспособлена дл  того, чтобы вдвигатьс  в нижнюю пластину. Внутренний объем крыла не изолирован герметично внешней среды. Когда устройство находитс  в погруженном состо нии, внутренний объем крыла заполн етс  водой. В поперечном направлении крыло neресекает стержень 8, представл ющий собой ось вращени , закрепленную в подшипниках 9, которые креп тс , например , на внутренней поверхности верхней пластины крыла. Две боковые пластины или стенки 10 и 11 расположены по обеим сторонам крыла, параллельно боковым стенкам обеих пластин, и жестко скреплены друг с другом при помощи стержн  и двух распорок 12 , и 13. В пластинах имеютс  отверсти  1, позвол ющие закрепить устройство на погруженном элементе, который необходимо стабилизировать на посто нной глубине. Внутри крыла расположены одна или несколько манометрических коробок 15 имеющих цилиндрическую форму и деформирующихс  только по оси вращени . Торцевые поверхности коробок креп тс  болтами 16 к нижней и верхней пластинам . Манометрические коробки могут быть изготовлены, например, из резины , усиленной металлическими кольцами . На внешнюю поверхность верхней пластины выведены клапаны 17, позвол ющие надувать манометрические коробки до определенного давлени . Внутри крыла расположен также стержень 18. Он пронизывает боковые стенки нижней пластины крыла, а концы его располагаютс  в двух прорез х 19 удлиненной формы, проделанных в боковых стенках, параллельных стенкам крыла . Расположенные внутри крыла стержни , которые креп тс  к верхней и нижней пластинам, наход тс  с двух сторон от того места, где манометрические коробки упираютс  в обе пластины кры; ,а, причем стержень 8 расположен к ребру атаки крыла, удлиненные прорези сделаны с некоторым наклоном относительно сегмента длины D (фиг.), соедин ющего два стержн , но, например , строго параллельно поперечной оси крыла, т.е. оси, соедин ющей ребро атаки и ребро обтекани , в случае когда крыло находитс  в среднем положении .обеспечивающем перемещение на посто нной глубине погружени  (фиг.5 Рассто ние D между стержн ми выбираетс  в зависимости от высоты мано-, метримеских коробок с тем, чтобы крыло занимало среднее положение в момент , когда давление газа внутри коробок уравновесит внешнее гидростатическре давление, соответствующее .заданной глубине. Рассто ни  R и между шарниром и указанными стержн ми должны быть посто нными. Устройство функционирует следующим образом. Если весь буксируемый в погруженном состо нии комплекс опускаетс  ниже уровн , на котором крыло находитс  в среднем состо нии, гидростатиче кое давление начинает превышать давление газа в манометрических коробках , в результате чего коробки сжимаютс  по своим ос м. Нижн   и верхн   пластины крыла стрем тс  сблизит с , и рассто ние D между стержн ми I уменьшаетс . Стержень 18 перемещаетс  в прОрези 19 в направлении ребра атаки крыла. Однако ввиду того, что рассто ни  R и RX. посто нны, такое перемёщение становитс  возможным только В результате поворота шарнира вниз (фиг. 6). Ребро атаки крыла перемещаетс  вверх, в результате чего под дей ствием гидродинамической т ги крыло вместе со всем буксируемым элементом поднимаетс  и выходит на заданную глубину. Как только будет достигнуто равенство давлений, крыло вновь встанет в среднюю позицию. Если весь буксируемый в погруженном состо нии комплекс поднимаетс  выше заданной глубины ( крыло в среднем положении гидростатическое давление становитс  ниже давлени  газа в манометрических коробках. Коробки расшир ютс  по ос м вращени  и стрем тс  увеличить рассто ние между плас тинами крыла (фиг. )). Рассто ние увеличиваетс , а стержень 18 стремитс  отдалитьс  от стержн  8, перемеща сь в прорези 19. Однако такое перемещение становитс  возможным только в результате поворота шарнира вверх. Ребро атаки крыла отклон етс  вниз и гидростатическое давление порождает усилие, стрем щеес  вернуть крыло на заданный уровень. Во втором варианте конструкции (фиг. 7} крыло при помощи стержн  и деталей 20 шарнирно закреплено на подставке 21, имеющей форму изогнутой трубы. Манометрические коробки заменены надувным мешком 22 из эластичного материала оборудованным клапаном 23f через который мешок можно накачать воздухом до определенного давлени , .соответствующего нужной глубине погружени . Как и в первом варианте конструкции, через клапан 23 мешок может сообщатьс  с резервуаром, емкостью превосход щим объем мешка и содержащим сжатую жидкость. Пружины 2А креп тс  одним концом к верхней пластине крыла, а другим концом - к оси 18, жестко соединенной с нижней пластиной крыла. Подставка тр чатого сечени  21 и детали 20 могут быть заменены пластинами 10 и 11 (фиг. 1 или любой другой соответствующей системой креплени . Принцип действи  этого устройства идентичен принципу действи  устройства по первому варианту исполнени . Однако, когда мешок сжимаетс  под действием гидростатического давлени , оказываемого содержащейс  в крыле водой , он не может сблизить две пластины крыла, если он не прикреплен к крылу . Роль пружин 2k состоит в том, что они сближают пластины крыла, дава  таким образом ребру атаки возможность отклонитьс  вверх. В обоих вариантах конструкции перед погружением устройства в манометрические коробки 15 или в мешок накачиваетс  воздух под давлением, равным гидростатическому давлению на заданной глубине, которое неизбежно превышает атмосферное давление. В результате этого крыло занимает положение , показанное на фиг. k. Когда устройство погружаетс  в воду, скорость погружени  (довольно высока  вначале постепенно уменьшаетс  в результате перемещени  крыла в среднее положение . Погружение прекращаетс , как только достигаетс  равенство давлеий . Конструкци  предлагаемого устройства предполагает также замену манометрических коробок или эластичного мешка любым приспособлением, объем

которого может измен тьс  под действием силы давлени .

Claims (3)

1. Устройство дл  автоматического регулировани  глубины погружени  буксируемого в воде объекта, содержащее крыло, образованное нижней и верхней поверхност ми, заключенное между двум  боковыми стенками и выполненное с возможностью перемещени  вокруг оси вращени , жестко св занной с объектом , и автоматический механизм регулировани  глубины погружени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  чувствительности устройства в него введены дополнительна  шарнирна  ось и деформируемый элемент, причем нижн   и верхн   поверхности крыла шарнирно закреплены одними концами на указанной оси и соединены на других концах деформируемым элементом, а автоматический механизм регулировани  содержит средства дл  создани  между нижней и верхней поверхност ми усили  сдвига, равного усилию, образуемому гидростатическим давлением на заданной глубине, и систему преобразовани  изменений указанного усили  сдвига в усилие дл  поворота крыла вокруг оси вращени .

2.Устройство по п.1,отличающеес  тем, что средства дл  образовани  усили  сдвига между нижней и верхней поверхност ми выполнены в виде манометрической коробки , расположенной внутри крыла, концы которой закреплены на указанных поверхност х.

3.Устройство по п. 1, о т л и чающеес  тем, что средства дл  образовани  между нижней и верх1ней поверхност ми усили  сдвига содержат надувной по с, расположенный внутри крыла, и пружины, закрепленные на указанных поверхност х.

k. Устройство по п. 1, о т л и чающеес  тем, что система преобразовани  содержит стержень, жестко св занный с крылом, его концы размещены в отверсти х удлиненной формы выполненных в боковых стенках и имеющих направление удлинени , отличающеес  от направлени , соедин ющего ось вращени  и указанный стержень.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3375800, кл. 11.235, опублик. 1967.

2,Патент США W З 35797,

кл. 114.235, опублик. 19б7 (прототип Фив.г /3 f,