Корпус для подводного комплекса гидрофизических приборов

 

КОРПУС ДЛЯ ПОДВОДНОГО КОМПЛЕКСАГИДРОФИЗИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ преимущественно магнитотеллургической станции, содержащий пару секций оболочек вращения, выполненных из хрупкого материала, например стеклокристаллического , имеющих боковую цилиндрическую и торцовую полусферическую поверхности , расположенных соосно между собой и связанных одна с другой посредством опорного узла, соединительного узла со стяжными тягами, снабженными резьбовыми крепежными элементами, и герметизирующего уплотнения с эластичными кольцами, отличающийся тем, что, с целью увеличения полезного объема и повыщения надежности в эксплуатации, он снабжен по крайней мере одной дополнительной парой секций оболочек вращения также из хрупкого материала, например стеклокристаллического, а опорный узел включает жесткую плиту, выполненную со сквозными параллельными отверстиями , оси которых перпендикулярны ее опорным стенкам, и с продольным каналом. сообщающим между собой эти сквозные отверстия, при этом герметизирующее уплотнение каждой секции оболочки включает кольцевую обойму из пластичного металла с кольцевым пазом в ней, жесткая плита выполнена с по крайней мере двумй парами упорных кольцевых соосных буртов на ее опорных противоположных стенках, с которыми сопряжены кольцевые обоймы уплотнения секций, а также с кольцевыми пазами на противоположных опорных стенках , соосными между собой и с соответствующими взаимно противоположными упорными кольцевыми буртами, а эластичные кольца размещены в кольцевых пазах на противоположных опорных стенках жесткой плиты и сопряжены с торцами кольцевых обойм, с кольцевыми пазами которых сопряжены соответственно торцы цилиндри (Л ческих стенок первой и дополнительной пар секций оболочек вращения, расположенных взаимно противоположно одна другой на опорных стенках плиты и скрепленных с кольцевыми обоймами клеевым соединением, причем полости всех пар секций оболочек сообщены между собой через отверстия и продольный канал в жесткой плите, а соединительный узел секций оболочек вклю NJ чает расположенные на одних концах стяж4;: ных тяг и контактирующие с резьбовыми | крепежными элементами прижимные планО5 ки, сопряженные посредством эластичных прокладок с торцовыми полусферическими стенками секций оболочек, при этом другие концы тяг, обхватывающих секции оболочек , скреплены с соответствующими противоположными опорными стенками жесткой плиты.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1074761

3(50 В 63 В 3 13 В 63 С 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3453848/27-11

/ (22) 17 06.82 (46) 23.02.84. Бюл. № 7 (72) Г, С.Писаренко, Ю. М. Родичев, Г. М. Охрименко, В. И. Наливайко и А. В. Новыш (71) Институт проблем прочности АН Украинской ССР и Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн АН СССР (53) 551.46.08 (088.8) (56) 1. Патент США № 3243496, кл. 174-18, 29.03.66 (прототип) . (54) (57) КОРПУС ДЛЯ ПОДВОДНОГО

КОМПЛЕКСА ГИДРОФИЗИЧЕСКИХ

ПРИБОРОВ преимущественно магнитотеллургической станции, содержащий пару секций оболочек вращения, выполненных из хрупкого материала, например стеклокристаллического, имеющих боковую цилиндрическую и торцовую полусферическую поверхности, расположенных соосно между собой и связанных одна с другой посредством опорного узла, соединительного узла со стяжными тягами, снабженными резьбовыми крепежными элементами, и герметизирующего уплотнения с эластичными кольцами, отличающийся тем, что, с целью увеличения полезного объема и повышения надежности в эксплуатации, он снабжен по крайней мере одной дополнительной парой секций оболочек вращения также из хрупкого материала, например стеклокристаллического, а опорный узел включает жесткую плиту, выпол-. ненную со сквозными параллельными отверстиями, оси которых перпендикулярны ее опорным стенкам, и с продольным каналом, сообщающим между собой эти сквозные отверстия, при этом герметизирующее уплотнение каждой секции оболочки включает кольцевую обойму из пластичного металла с кольцевым пазом в ней, жесткая плита выполнена с по крайней мере двумя парами упорных кольцевых соосных буртов на ее опорных противоположных стенках, с которыми сопряжены кольцевые обоймы уплотнения секций, а также с кольцевыми пазами на противоположных- опорных стенках, соосными между собой и с соответствующими взаимно противоположными упорными кольцевыми буртами, а эластичные кольца размещены в кольцевых пазах на противоположных опорных стенках жесткой плиты и сопряжены с торцами кольцевых обойм, с кольцевыми пазами которых сопряжены соответственно торцы цилиндрических стенок первой и дополнительной пар секций оболочек вращения, расположенных взаимно противоположно одна другой на опорных стенках плиты и скрепленных с кольцевыми обоймами клеевым соединением, причем полости всех пар секций оболочек сообщены между собой через отверстия и продольный канал в жесткой плите, а соединительный узел секций оболочек включает расположенные на одних концах стяжных тяг и контактирующие с резьбовыми крепежными элементами прижимные планки, сопряженные посредством эластичных прокладок с торцовыми полусферическими стенками секций оболочек, при этом другие концы тяг, обхватывающих секции оболочек, скреплены с соответствующими противоположными опорными стенками жесткой плиты.

1074761!

Изобретение относится к подводной технике, в частности к корпусам для подводных комплексов гидрофизических приборов.

Известен корпус для подводного комплекса гидрофизических приборов, содержащий пару секций оболочек вращения, выполненных из хрупкого материала, например стеклокристаллического, имеющих боковую цилиндрическую и торцовую полусферическую поверхности, расположенных соосно между собой и связанных друг с другом посредством опорного узла, соединительного узла со стяжными тягами, снабженными резьбовыми крепежными элементами, и герметизирующего уплотнения с эластичными кольцами (1) .

Недостатками известного корпуса являются малый полезный объем и низкая надежность в эксплуатации.

Целью изобретения является увеличение полезного объема корпуса и повышение его надежности в эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что корпус для подводного комплекса гидрофизических приборов, содержащий пару секций оболочек вращения, выполненных из хрупкого материала, например стеклокристаллического, имеющих боковую цилиндрическую и торцовую полусферическую поверхности, расположенных соосно между собой и связанных одна с другой посредством опорного узла, соединительного узла со стяжными тягами, снабженными резьбовыми крепежными элементами, и герметизирующего уплотнения с эластичными кольцами, снабжен по крайней мере одной дополнительной парой секций оболочек вращения также из хрупкого материала, например стеклокристаллического, а опорный узел включает жесткую плиту, выполненную со сквозными параллельными отверстиями, оси которых перпендикулярны ее опорным стенкам, и с продольным каналом, сообщающим между собой эти сквозные отверстия, при этом герметизирующее уплотнение каждой секции оболочки включает кольцевую обойму из пластичного металла с кольцевым пазом в ней, жесткая плита выполнена с по крайней мере двумя, парами упорных кольцевых соосных буртов на ее опорных противоположных стенках, с которыми сопряжены кольцевые обоймы уплотнения секций, а также с кольцевыми пазами на противоположных опорных стенках, соосными между собой и с соответствующими взаимно противоположными упорными кольцевыми буртами, а эластичные кольца размещены в кольцевых пазах на противоположных опорных стенках жесткой плиты и сопряжены с торцами кольцевых обойм, с кольцевыми пазами которых сопряжены соответственно торцы цилиндрических стенок первой и дополнительной пар секций оболочек вращения, расположенных взаимно про25

55 тивоположно одна другой на опорных стенках плиты и скрепленных с кольцевыми обоймами клеевым соединением, причем полости всех пар секций оболочек сообщены между собой через отверстия и продольный канал в жесткой плите, а соединительный узел секций оболочек включает расположенные на одних концах стяжных тяг и контактирующие с резьбовыми крепежными элементами прижимные планки, сопряженные посредством эластичных прокладок с торцовыми полусферическими стенками секций оболочек,при этом другие концы тяг, обхватывающих секции оболочек, скреплены с соответствующими противоположными опорными стенками жесткой плиты.

На фиг. 1 изображен корпус для подводного комплекса гидрофизических приборов, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1 (элементы крепления не показаны).

Корпус для подводного комплекса гидрофизических приборов магнитотеллургической станции содержит пару секций 1 оболочек вращения, выполненных из хрупкого ма териала, например стеклокристаллического, имеющих боковую цилиндрическую а и торцовую полусферическую б поверхности, расположенных соосно между собой и связанных друг с другом посредством опорного узла, соединительного узла со стяжными тягами 2, снабженными резьбовыми крепежными элементами-гайками 3, и герметизирующего уплотнения с эластичными кольцами 4.

Корпус снабжен по крайней мере одной дополнительной парой секций 5 оболочек вращения также из хрупкого материала, например стеклокристаллического, а опорный узел включает жесткую плиту 6, выполненную со сквозными параллельными отверстиями в, оси которых перпендикулярны ее опорным стенками г, и с продольным каналом д, сообщающим между собой эти сквозные отверстия в.

Герметизирующее уплотнение каждой секции 1 и 5 оболочки включает кольцевую обойму 7 из пластичного металла с кольцевым пазом е в ней, жесткая плита 6 выполнена с по крайней мере двумя парами упорных кольцевых соосных буртов 8 на упомянутых ее опорных противоположных стенках г, с которыми сопряжены кольцевые обоймы 7 уплотнения секций, а также с кольцевыми пазами на противоположных опорных стенках г, соосными между собой и с соответствующими взаимнопротивоположными упорными кольцевыми буртами 8. Эластичные кольца 4 размещены в кольцевых пазах на противоположных опорных стенках г жесткой плиты 6 и сопряжены с торцами кольцевых обойм 7, с кольцевыми пазами последних из которых сопряжены соответственно торцы ж цилиндрических

1074761 стенок первой и дополнительной пар секций 1 и 5 оболочек.вращения, расположенных взаимно противоположно друг другу на опорных стенках г плиты 6 и скрепленных с кольцевыми обоймами клеевым соединением 9.

Полости и всех пар секций 1 и 5 оболочек сообщены между собой через отверстия в и продольный канал д в жесткой плите 6. Соединительный узел секций оболочек включает расположенные на одних концах упомянутых стяжных тяг 2 и контактирующие с резьбовыми крепежными элементамигайками 3 прижимные планки 10, сопряженные посредством эластичных прокладок 11 с торцовыми полусферическими поверхностями б секций оболочек. Другие концы тяг 2, охватывающих секции оболочек, скреплены с соответствующими противоположными опорными стенками г жесткой плиты 6.

Преимуществом предлагаемого корпуса является наличие индивидуальных прижимов для каждой секции, контактирующих с внешними сферическими поверхностями че.рез эластичные прокладки. Это не только упрощает сборку и обслуживание корпуса, но также способствует уменьшению величины растягивающих напряжений в хрупкой секции, обусловленных эксцентричным приложением осевой нагрузки из-за возможной неравномерности затяжки гаек на тягах.

Для электрических соединений с внешними датчиками аппаратуры, монтируемой в корпусе, используют герморазъемы. Для их установки в плите 6 выполнены отверстия, которые при испытаниях закрывают заглушками 12 с уплотняющими кольцами 13, поджатие которых осуществлено завинчиванием винтов 14 в плиту 6, проходящих через отверстие заглушки 12.

Одним из возможных вариантов изготовления хрупкой секции, составной вдоль оси из цилиндрического колпака 15 с полусферической оконцовкой и трех цилиндрических элементов -колец 16, показан на фиг. 2.

Стеклянные элементы получены прессованием. по торцовым поверхностям и склеены между собой эпоксидным составом: клеевые швы защищены от контакта с внешней средой герметиком 17. Конусность прессованных элементов достигает 1,5 — 2,0 . В процессе сборки колец 16 и колпака 15 сочленяют торцовые поверхности одинаковых размеров, ориентируя их при этом вокруг вертикальной оси так, чтобы относительное свисание кромок элементов не превышало заданной величины.

Цилиндрические поверхности колпака 15 и кольца 16 механической обработке не.под-, вергают. Имевшие место на них дефекты, обусловленные состоянием рабочих поверхностей пуансона и матрицы при прессовании горячего стекла, на прочность конкретных

5 изделий влияния не оказывают. Острые кромки притуплены фасками 0,5 х 45 .

Склеивание элементов 15 и 16 между собой, а также вклеивание торца секции 5 в углубление пластичных металлических обойм 7 осуществляется эпоксидным составом по известной технологии. После затвердевания клея все клеевые швы защищаются герметиком.

Сборку экспериментального корпуса осу10 ществляют в следующей последовательности.

На обезжиренное и насухо вытертую плиту 6 устанавливают эластичные кольца 4 и хрупкие секции 1 и 5, фиксацию которых в радиальном направлении осуществляют с помощью кольцевых буртов, выполненных соосно с-соответствующими отверстиями. 3атем в плиту 6 завинчиваются тяги 2, на сферическую поверхность соответствующей хрупкой секции 1 и 5 устанавливаются прокладки 11 и планки 10 и навинчивают гай20 ки 3. Каждая планка 10 подтягивается к плите усилием затяжки четырех тяг 2.

После крепления и герметизации хрупких секций, установленных на одной стороне основания, сборку проворачивают относительно горизонтальной оси на 180 и в описанной последовательности крепят аппаратуру, предназначенную для подводных исследований, например магнитометр, электрополимер, программно-командный блок и батарею питания. Затем устанавливаются хрупкие секции 1 и 5. Сборку корпуса заканчивают установкой герморазъемов или заглушек 12.

Аппаратура исследовательского гидрофизического и геофизического комплекса, а также источники питания крепятся к плите 6, в полостях которой имеются (на фиг. условно не показаны) посадочные места для фиксации конструктивных элементов приборов. При необходимости, крепление аппаратуры может осуществляться к обойме 7.

Для постановки корпуса гидрофизического комплекса в реальных условиях в океане используют вспомогательные конструктивные элементы, на которых монтируется корпус, внешние датчики, постановочные средства (якорное устройство, тросы, поплавки

45 и т.д., на чертежах не показано).

Предназначенную для морских исследований собранную систему опускают на тросе

- (или другими средствами) на заданную глубину океана, где в течение-требуемого времени проводят измерения и регистрацию геофизических параметров.

Предлагаемый корпус для гидрофизического комплекса приборов существенно расширяет возможности осуществления геофизического и гидрофизических экспериментов. Практически неограниченная возможность наращивания внутреннего рабочего объема без снижения прочности и критического давления потери устойчивости позво-!

1074761 ляет использовать корпус в качестве универсального средства жизнеобеспечения любого комплекса геофизической аппаратуры, предназначенного для глубоководных исследований океана.

В частности, в магнитотеллургической станции, для которой разработан указанный корпус, установлены феррозондовый трехкомпонентный магнитометр и двухкомпонентный электрополемер, позволяющие производить глубинное электромагнитное зондирование земной коры в океане.

Одновременно можно исследовать также и гидрофизические параметры (например, температуру, соленость, направление и скорость морского течения и т.д.).

1074761

Я

17

Редактор А. Шандор

Заказ 212/17

Составитель В. Старых

Техред И. Верес Корректор И. Муска

Тираж 455 Подписное

ВНИ И ПИ Государственного комитета СССР по дела м изобретений и открытий

113035, Могква, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4