Устройство для определения глубины воды под килем движущегося судна

Устройство для определения глубины воды под килем движущегося судна

Иллюстрации

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.