Устройство для определения глубины воды под килем движущегося судна

Иллюстрации

Устройство для определения глубины воды под килем движущегося судна (патент 5488)
Устройство для определения глубины воды под килем движущегося судна (патент 5488)
Устройство для определения глубины воды под килем движущегося судна (патент 5488)
Устройство для определения глубины воды под килем движущегося судна (патент 5488)
Показать все

Реферат

 

Класс 12 с, 30«„:-, PJî д ЯЯ устройства для определения глубины воды под килем движущегося судна.

К патенту Е. 3. Михаэл««са, заявленному 20 сентября 1с)26 года (заяв. свид, М 11470).

О выдаче патента опубликовано 31 мая 1988 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 31 мая 1928 года.

Предлагаемое устрсйство имеет целью предупреждать аварию судна при приближении его к мелководным местам. Устройство основано на получающимся уплотнении в пространстве между днищем корпуса судна и грунтом мелководного места воды, подбираемой под себя движущимся судном; на действии этого уплотнения (давления на чувствительную металлическую волнистую диафрагму примерно диаметром 220 лл) на диафрагму расположенную в особом колпакообраз««ом аппарате, прикрепляемом над вырезом в днище судна, вблизи его киля, с внутренней стороны обшив-, ки корпуса судна; на передаче коле- баний указанной диафрагмы устройству, автоматически выключающему добавочное сопротивление из зам-, кнутой электрической цепи от бата- реи аккумуляторов и передающему соответствующий переменный эф- фект электродвижущей силы по си-, стеме проводок к особому аппарату, типа вольтметра, расположенному в штурманской рубке и градуированному для данного судна (так как уплотнение воды под корпусом является известною функциею его обводов) на его полный, средний и малый ход,— в соответствии с запасом воды под килем на сравнительно мелководных местах.

На фиг. 1 чертежа изображен диаметральный разрез устройства, на фиг. 2 поперечный разрез и на фиг. 3 — схема включения указателя.

Предлагаемое устройство состоит из следующих главных частей: чугунного или бронзового с ш;-.рообразной крышкой А колпака Б, прикрепляемого при помощи железного таврообразной формы кольца В к внутренней стороне обшивки днища корпуса судна 1, над круглым отверстием в последнем ЛЛ, расположенным вблизи миделевого сечения в сторону носа судна; внутри означенного колпака находится главная часть всего устройства; указа- теля тока, находящегося на видном месте командного мостика и градуи-, рованного для каждого судна опытным путем (по сопоставлению с показаниями футштока) по трем концентрическим шкалам, на полный, средний и малый ходы судна. Кро- ме того, в машинном отделении, возле электрораспределительной доски, помещается небольшой конт-, рольный вольтметр с реостатом, служащий для выравнивания тока батареи на определенный постоянный вольтаж.

При приближении судна к мелководным местам (по предположени:о

1 автора 10 и мснее фут. под килем), в пространстве между днищем судна и дном водного пространства получается некоторое уплотнение ( воды (более или менее в зависимости от глубины воды поц килем, очертаний судна и его скорости), которое, в виде известного давления, передается снизу на волнистую диа-, фрагму Е (примерно толщиной в

0,15 — 0,20 таят), выдавленную на станке из упругой латуни с значительным процентом растяжения.

Чтобы предохранить попадание под диафрагму посторонних предметов,, ( под нею, снаружи корпуса судна, прикрепляется медная решетка,Ж с узкими долевыми просветами.

Чтобы создать более плавную передачу давления воды на диафрагму, прорез в обшивке корпуса ДД (примерно диаметром в 230 зтл де- лается несколько меньше внутреннего диаметра колпака. Кроме того, для той же цели поршень с диафрагмой не доходит до обшивки корпуса примерно на 32 лит, опи- раясь на четыре опоры 3, благо( даря чему между диафрагмой и наружной поверхностью обшивки корпуса судна, вдоль коей проносится струя воды (относительно), создается упругая водяная подушка в пространстве ИИ.

Так как диафрагма находится на известной глубине, которая, в зави-, симости от загрузки и разгрузки, судна, меняется, то, следовательно,, эта диафрагма, без всякого добавочного уплотнения воды под килем, будет уже постоянно находиться под некоторым значительным и, временами, переменном давлении воды снизу, выпирающем,диафрагму внутрь корпуса. Для устранения этого явления и придания диафрагме вполне уравновешенного нормального положения, независимо от той или иной загрузки, а следовательно, и осадки судна, служит следующее устройство, соединенное в одно целое с диафрагмой. Диафрагма Е бронзовым кольцом / с резиновыми прокладками . I крепится посредством шпилек к литому бронзовому поршню .И, движущемуся Вверх и Вниз BH1, три чугунного колпака. Верхняя часть колпака— герметически плотная, олагодаря этому, с под емом поршня диафрагмы Вверх, внутри колпака получается сжатие воздуха, уравновешивающее внешнее давление воды на диафрагму и поршнь. Для придания необходимой плотности поршень имеет по окружности примерно три кольца Н, из коих одно жестко"-., а два — мягких, в виде сальниковой набивки.

При увеличении осадки судна (o; переменной загрузки), давление Воцы, исчисляемое в 0,1 атмосферы при погружении на 1 метр, проиВодит снизу давление на диафрагму и выпучивает ее внутрь колпа:<а (примерно до 20 зтзт), при чем, вместе с под емом центра диафрагмы, поднимается и прикрепленный к ней медный стержень О вместе со скользящими по нем между упорами !7 (изолированными от стержня эоонитовыми втулками) медными дисками Р и Р,; при этом, при под еме диафрагмы на 20 .иль диск Р также поднимается вместе со стержнем О и затем временно защемляется в уступах С четырех медных слегкL пружинягцих угловых контгкток 7; после этого,, ток от двух— трех элементов батареи аккумуляторов устремляется по проводу а к одному из контактов (правому Т), а затем по диску Р течет к трем другим контактам (к левому Т и к двум другим, непоказанным на чертеже), подводящим его к трем парам электромагнитов 9, которые своими индуктированными магнитными потоками притягивают к себе три якоря У, прижимаемые в состоянии покоя пружинами Ф в гнезда Ю, расположенные по линиям трех образующих внутренней поверхности чугунного колпака (под углом 120" одна к другой). После того, как якоря прижмутся к электромагнитам, стопоры поршня Х выйдут из своих гнезд Ю, и поршень, н=.ходясь по кольцевой внешней поверхности О под давлением воды снизу, начнет подниматься до тех пор, пока давление на него и на диафрагму снаружи (воды) и из нутра (сжимаемого воздуха ) не уравновесятся и, в связи с этим, диафрагма не примет вновь выровненного вполне горизонтального положения, но уже на новой высоте колпака. В этот момент верхний упор П на опустившемся на 20 вы стержне 0 выбросит (двигаясь вниз) диск Р, замыкающий ток, после этого электрический ток прервется и пружины Ф загцелкнут три стопора в новые гнезды на внутренних образующих цилиндрической поверхности колпака; тогда, следовательно, поршень и диафрагма остановятся в закрепленном состоянии на некоторой высоте колпака, соответствующей данной загрузке судна. Такая операция поршня будет производиться лишь в портах при увеличении загрузки, а следовательно, осадки судна, обусловлива ощей собой опрецеленное давление воды на поршень.

При разгрузке же судна и уменьи ении его осадки получается то же, но в обратном направлении, а именно: при разгрузке и под еме судна, диафрагма, под влиянием более сжатого внутри колпака воздуха, сперва выпучится наружу до

20 (åÀå, диск Р вклю-IHTcB в зажимы

C C, ток опять "àìêíåòñÿ, электромагниты включатся в цепь, стопоры на концах якорей выйдут из гнезд и поршень опустится вниз до нормального, уравновешенного с обеих сторон, положения диафрагмы; тогда упорное кольцо О, выоросит из зажимов С, С, диск Р„ток разомкнется, и стопоры под действием пружин Ф закрепят поршень в новом устойчивом положении.

Принимая давление воды равным

0,1 атм. на 1 метр погружения и наибольшую примерную осадку судна в 10 метров, получается наибольшее давление на диафрагму и поршень равным одной атм. на кв. дюйм.

Для устранения возможности некоторого вращения поршня вокруг своей оси, — на одном из выступов электромагнитов устанавливается небольшое колесо 1 с коническими зубцами, движущимися по одной из шкал с такими же дырами для стопоров электромагнитов и, таким ооразом, в силу своей концентрации, препятствующее вращению поршня вокруг оси.

Следовательно, во время грузовых операций в портах. внутри колпака производятся перемещечия, при чем, по окончании таковых, перед выходом судна из порта, диафрагма автоматически приводится в нормальное уравновешенное состояние на той или иной (безразлично) высоте колпака. Вслед за тем, когда судно в пути начинает приолижаться к мелководным ме стам, получающееся от этого уплотнение воды начинает постепенно действовать, в виде давления снизу, на диафрагму, выпучивая ее внутрь колпака и вместе с тем поднимая стержень О; с означенным же стержнем, при помощи ряда шарниров и рычагов а, б, г, из коих б — эбокитовый (для изоляции тока), соединена стрелка л, имеющая на конце неоольшое седло е (или металлич. кисточку-контакт), скользящее, при под еме и опускании стержня О, по щеке бараоанного реостата ж — з, постепенно автоматически выключая сопротивление реостата из электрической цепи (от всей батареи аккумуляторов1 и передавая, таким образом, переменную электродвижущую силу по системе, ! проводов к цыферблату (типа вольт-, метра) в штурманской рубке, на, ! котором стрелка, в соответствии с опытным градуированием, нанесенным предварительно по показаниям футштока, будет отмечать глубину воды под килем судна в зависимо1 сти от скорости судна (градуировка, производится на цыферблате по i трем концентрическим шкалам на полный, средний и малый ходы).

Так как точность показаний обу-, словливается вполне определенным напряжением в цепи, то для урегулирования этого заряжения служит контрольный вольтметр в машинном отделении судна, пользуясь которым и неоольшим реостатом при нем механик иногда проверяет и выправляет напряжение тока в цепи (также и по требованию капитана с мостика во время тумана, а равно вблизи берегов и отмелей).

Для того, чтобы батарея без нужды в показаниях цыферблата не работала, седло е стрелки д : в спокойном состоянии vаходится вне обмотки реостата, и таким об- разом цепь разомкнута.

Предмет патента

1. Устройство для определения глубины воды под килем движуще- гося судна с целью предупреждения аварий при приближении к мелководным местам, характеризую- щееся тем, что оно состоит из волнистой диафрагмы Е, прикры- вающей колпак Б с крышкой Л, прикрепленный к внутренней сто- роне обшивки днища Г корпуса судна над круглым отверстием ЛД в последнем, огражденным решеткой,И, и снабженной стержнем О, который соединен при помощи ряда шарниров и рычагов а, О, в с рычагом i7, несущим на своем ко ;це контакт, скользящий по реостату жз, с целью изменения, при перемещении диафрагмы Е, сопротивления цепи, заключающей указатель тока, устан-вливаемый на командном мостике судна и градуированный на глубины воды под килем судна при полном, среднем и малом ходе.

2. Форма выполнения охарактеризованного в и. 1 устройства, отличающаяся тем, что, с целью выравнивания давления с обеих сторон диафрагмы Е при различных осадках судна и при отсутствии его движения, диафрагма Е прикреплена к поршню Л, подвижному в колпаке Б, снабженному уплотняющими кольцами Н и несущему ряд электромагнитов З, возбуждаемых, при изгибе диафрагмы в ту или другую стороны, замыканием сидящими на стержне О металлическими дисками Р и Р, и пружинными контактами У, С или 7; С„цепей электромагнитов, якоря У которых, снаоженные пружинами Ф, другими своими концами Х служат стопорами, входящими в гнезда Ю в колпаке Б.

3. В охарактеризованном в п.п. 1 и 2 устройстве применение, с целью предупреждения вращения поршня

Л при его перемещении в колпаке

Б, зубчатого колеса Ч. укрепленного при одном из электромагнитов 3 и ходягцего в гнездах Ю.