Устройство для буксировки груза

Устройство для буксировки груза

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к конструкции устройств, буксируемых на двух гибких связях Цель - снижение энергозатрат за счет обеспечения буксировки груза с минимальным лобовым сопротивлением. Устройство позволяет буксировать груз 3 со стабилизатором 14, закрепленный на буксировщике 2 с помощью двухканатной подвески, выполненной в виде переднего каната 1 и заднего каната 4, который связан с лебедкой 5 через ролик 9 На переднем канате 1 сбоку от груза 3 установлен датчик 6 угла атаки груза 3. На буксировщике 2 установлен датчик 7 изменения длины заднего каната 4. который расположен на измерительном ролике 12, сеяяэнном с редуктором 13. Оба датчика б и 7 связаны своими выходами с измерителем-усилителем 8. Запитка датчика 6 угла атаки груза 3 и съем сигнала с него осуществляются посредством кабеля 19 бил.

(19} ЯЛ (11} 1704379 Al (51) 5 В 64 D 1 22 сотОз СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВНШОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4758502/23 (22) 16.11.89 (46) 30,1293 Бюл. Йв 47-48 (71) Научно-производственное объединение

Взлет" (72) Мутилин НА. Салахов МА (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУКСИРОВКИ ГРУЗА (57) Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к конструкции устройств, буксируемых на двух гибких связях Цель — снижение энергозатрат за счет обеспечения буксировки груза с минимальным лобовым сопротивлением Устройство позволяет буксировать груз Э со стабилизатором 14, закрепленный на буксировщике 2 с помощью двухканатной подвески выполненной в виде переднего каната 1 и заднего каната 4, который связан с лебедкой 5 через ролик 9. На переднем канате 1 сбоку от груза 3 установлен датчик 6 угла атаки груза 3. На буксировщике 2 установлен датчик 7 изменения длины заднего каната 4, который расположен на измерительном ролике 12, связанном с редуктором 13. Оба датчика 6 и 7 связаны своими выходами с измерителем-усилителем 8.

Запитка датчика 6 угла атаки груза 3 и съем сигнала с него осуществляются посредством кабеля 19

6 ил.

1704379

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к конструкции устройств, буксируемых на двух гибких связях, и может быть использовано для стабилизации как крупногабаритных и .длинноразмерных, так и других грузов, буксируемых в различных средах. например в воздухе, вдоль потока, Известно устройство для буксировки груза. содержащее двухканатную подвеску, выполненную в виде переднего каната, жестко прикрепленного своими концами к буксировщику и к грузу, и заднего каната, жестко прикрепленного одним концом к грузу, а другим — к установленной на буксировщике лебедке, Недостатком данного устройства являются высокие энергозатраты при буксировке груза, обусловленные тем, что в начальный момент после подьема груза на

20 заданную высоту он занимает горизонтальное положение, а при перемещении груза и увеличении скорости до требуемого значения груз занимает равновесное положение под действием силы лобового сопротивле- 25 ния Qrp, силы веса Grp и сил натяжения канатов Т; и Tz (см. фиг,4). При этом из-за отклонения груза от исходного положения под действием оаенодейетвующей силы

R g, равной сумме сил лобового сопротивления Qrp и веса Grp груза, изменяются величины сил натяжения кана..ов Т> и Тр.

Перераспределение усилий, действующих на концы каждого каната от силы веса груза, с учетом различных характеристик канатов. например материала (капрон, нейлон, металл и другой), диаме-ра, модугя упругости, направления свивки, приводит к их различному удлинению и возникновению угла ата- 40 ки (в прямолинейном полете угла тангажа) груза, При увеличении скорости буксировки и достижении ею значения, соответствующего равенству нулю плеча от силы натяжения каната Т (см. фиг.5), направление вектора силы натяжения переднего каната проходит через центр масс буксируемого груза. Сумма моментов, действующих относительно центра масс буксируемого груза, не равна нулю и .момент тангажа равен

Улик-T2xt2. Для компенсации этого момента груз должен еще больше отклониться по углу атаки, что выводит его на закритические углы атаки и ведет к неустойчивому движению груза. Разные величины усилий, действующих на каждый из канатов, возникают также при несимметричном их креплении относительно центра масс буксируемого груза, что может иметь место в реальных условиях. Возникновение угла тангажа О буксируемого груза, равного углу атаки а груза в прямолинейном полете. ведет к повышенному расходу топлиез. Еще одним недостатком двухканатной системы подвески является необходимость увеличения расстояния между канатами с точки зрения повышения безопасности при буксировке. что в свою очередь сужает виды летательных аппаратов. которые можно испольэовать в данном случае.

Цель изобретения — снижение энергозатрат за счет обеспечения буксировки груза с минимальным лобовым сопротивлением.

Цель достигается тем, что устройство для буксировки груза, содержащее двухканатную подвеску, выполненную в виде переднего каната, жестко прикрепленного своими концами к буксировщику и к грузу, и заднего каната, жестко прикрепленного одним концом к грузу, а другим — к установленной на буксировщике лебедке, согласно изобретению снабжено установленным на переднем канате сбоку от буксируемого груза датчиком угла атаки груза и устаЧовпенным на буксировщике датчиком изменения длины заднего каната, кинематически связанного с ним, при этом выходы обоих датчиков связаны через установленный на буксировщике сумматор-усилитель с лебедкой.

Пример конструкции устройства приведен на фиг. 1-6, где на фиг.1 показано устройство в изометрии; на фиг. 2 конструкция системы стабилизации буксируемого груза вдоль направления потока; нэ фиг.3 — конструкция крепления датчика угла атаки груза на переднем канате; на фиг.4— равновесное положение буксируемого груза при отсутствии его стабилизации вдоль потока: на фиг.5 — схема, поясняющая возникновение момента по углу тангажа; на фиг.6 — равновесное положение буксируемого груза при стабилизации его вдоль потока, Устройство для буксировки груза содержит (см, фиг.1) двухканатную подвеску, выполненную в виде переднего каната 1, жестко прикрепленного своими концами к буксировщику 2, например вертолету, к грузу 3, и заднегс каната 4, жестко прикрепленного одним концом к грузу 3, а другим — к установленной на буксировщике 2 лебедке

5.

Устройство также снабжено установленным на переднем канате 1 и сбоку от буксируемого груза 3 (см. фиг,1-3) датчиком

6 угла атаки груза и установленным на буксировщике 2 датчиком 7 изменения длины

1704379 заднего каната 4, кинемэтически связанного с ним, при этом выходы обоих датчиков 6 и 7 связаны через установленный на буксировщике 2 сумматор-усилитель 8 с лебедкой

5. Задний канат 4 кинематически через ролик 9 связан с лебедкой 5.

Лебедка 5 выполнена в виде двигателя

10 с барабаном 11 намотки заднего каната

4 (см, фиг.2).

Выходной вал двигателя 10 лебедки 5 соединен через барабан 11, задний канат 4, измерительный ролик 12, редуктор 13 с датчиком 7 изменения длины заднего каната.

Для обеспечения путевой устойчивости груза на нем может быть закреплен вертикальный стабилизатор 14 (см, фиг.1).

Датчик 6 угла атаки груза крепится посредством съемного приспособления, состоящего из Г-образного уголка 15 (см. фиг.3) и выполненной с возможностью охвата переднего каната 1 дверной петли 16, причем уголок 15 и петля 16 скрепляются между собой болтовым соединением 17. Нл уголке 15 выполнено отверстие для крепления корпуса датчика 6 угла атаки груза посредством винтового соединения 18.

Запитка датчика б угла атаки груза и съем сигнала с него осуществляются посредством кабеля 19, который может быть прикреплен к переднему канату 1 (или к

3aднему канату 4), Стыковка кабеля 19 с датчиком 6 угла атаки груза может осуществляться посредством штепсельного раэьема.

В качестве источника питания для запитки системы стабилизации груза вдоль потока можно использовать энергооборудование буксировщика, например источник постоянного тока +27В.

Датчик 7 изменения длины заднего каната выполнен в виде пстенциометрического датчика.

Устройство работает следующим образом.

При вертикальном подъеме груза 3 и нулевой скорости его перемещения вдоль поверхности земли ч - 0 он занимает горизонтальное поло. кение. После достижения заданной высоты буксировки груз 3 транспортируется с помощью буксировщика 2 и двух канатов 1 и 4 в злданном диапазоне скоростей. При этом он отклоняется от исходного положения с возникновением у ла атаки в прямолинейном полете, Для стабилизации буксируемого груза 3 вдоль потока при изменен, и скорости буксировщика 2 и достижения заданного значения, т.е. обеспечения его угла атаки а =0 и минимального лобового сопротивлсния буксируемого гру5 ру2 зл QMl =Cx0 — - S, производят измерение угла атаки груза 3, установленного на переднем канате 1, датчиком б и сигнал с него подают через сумматор-усилитель 8 на двигатель 10 лебедки 5. Двигатель 10 начинает изменять длину заднего каната 4, сматывая (или наматывая) задний канат 4 с барабана 11 в зависимости от знака напряжения на управляющих обмотках двигателя

t0. Изменение длины заднего кана а 4 происходит до тех пор, пока сигнал с потенциометра датчика 7 изменения длины заднего каната 4 не компенсирует выходной сигнал с датчика б угла атаки груза Шток потенциометра датчика 7 изме><ения длины заднего каната перемещается при вращрнии измерительного ролика 12 и связанного с ним редуктора 13 задним канатом 4. При компенсации сигналл датчика б угла атаки груза

3 он занимает новое балансировочное положение (см. фиг.б), соответствующее минимальному лобовому сопротивлению для данной скорости буксировки. Датчик 7 изменения длины заднего K3IIBTB тарирован по углу атаки груза в прямолинейном полете.

Устройство для буксировки груза позволяет снизить энергозатрлты за счет обеспечения буксировки;руэа с минимальным лобовым сопротивлением путем выдерживания угла атаки груза в прямолинейном ,Полете в" заданном диапазоне скоростей буксировки. Это позволяет снизить потребную тягу и расход топлива буксировщика.

Кроме того, устройство позволяет расширить класс буксируемых рузов, т.е, обеспечить буксировку грузов клк при наличии на них управляющих поверхностей, так и при ик отсутствии, а также буксировать как длиннораэмерные и крупногабаритные груз ..;лк и другие.

Еще одним преимуществом устройства является возможность использования больш"..Vî числа типов летательных аппаратов для буксировки грузов иэ-зл возможности изменения расстояния межлч vë Iÿò ми в элвисимости от размеров буксируемых I рузов (56) Обзор ЦАГИ N . 241 за 1968 г., с 16-19.

5,1, ° 26

1704379. формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУКСИРОВКИ ГРУЗА. содержащее двухканатную подвеску„ выполненную в виде переднего каната, жестко прикрепленного своими концами к буксировщику и к грузу, и заднего каната, жестко прикрепленного одним концом к грузу, а другим - к установленной йа буксировщике лебедке, отличающееся тем, что, с целью снижения энергозатрат эа счет обеспечения буксировки груза с минимальным лобовым сопротивлением, оно снабжено установленным на переднем канате сбоку от груза датчиком угла атаки груза и

5 установленным на буксировщике датчиком изменения длины заднего каната, кинематически связанного с ним. при этом выходы обоих датчиков связаны через установленный на буксировщике сумматор-усилитель с лебедкой. у Р

Фиг.6

Составитель А. Куренков

Техред М, Моргентал Корректор М. Куль, Редактор Е. Хорина

Закаэ 3472

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035. Москва. Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101