Судовое спуско-подъемное устройство для буксируемых аппаратов

 

Использование: в устройствах для исследования и освоения Мирового океана. Сущность изобретения: судовое спускоподъемное устройство содержит буксирную лебедку (1) с намотанным на нее кабель-тросом (2) со световодами (7) и Элементами (6) световых переходов, а также пластину 5 и фиксатор взаимного положения барабана буксирной лебедки (1) и пластины (5), выполненный с расположенными на последних с возможностью взаимодействия друг с другом закладного элемета (11) и ответного элемента в виде гнезда (13). При фиксапции барабана буксирной лебедки относительно пластины (5) элементы (6) каждого светового перехода располагаются друг против друга, при этом обеспечивается обмен сигналами между буксируемым аппаратом и судном. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s В 63 В 21/66

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕ НТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К A8TOPCKOlVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4725713/11 (22) 04.08.89 (46) 15.03.93. Бюл. ¹ 10 (72) В.А. Бевзенко и В,С. Гусев (56) Патент Великобритании ¹ 2091899, кл. G 02 В 7/26, 1982. (54) СУДОВОЕ СПУСКО-ПОДЪЕМНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУКСИРУЕМЫХ АППАРАТОВ (57) Использование: в устройствах для исследования и освоения Мирового океана.

Сущность изобретения: судовое спускоподъемное устройство содержит буксирную лебедку (1) с намотанным на нее кабель-троПредлагаемое изобретение относится к области приборостроения, в частности, к конструированию судовых подъемно-спусковых комплексов и систем, предназначенных для использования при проведении работ по исследованию и освоению Мирового океана, Целью изобретения является создание спуска-подъемного устройства повышенной эффективности путем обеспечения передачи информации по большому числу оптических каналов.

Изобретение поясняется чертежом.

Судовое спуско-подъемное устройство для буксирумых аппаратов содержит буксируемую лебедку 1 с намотанным на нее кабель-тросом 2. Соосно с валом 3 лебедки расположен вал 4 легкой жесткой пластины

5, установленной параллельно щеке барабана лебедки. В щеке барабана и в пластине на малом расстоянии от оси их вращения расположены коллимирующие (фокусирую„„ Ы„„1801858 À1 сом (2) со световодами (7) и элементами (6) световых переходов, а также пластину 5 и фиксатор взаимного положения барабана буксирной лебедки (1) и пластины (5), выполненный с расположенными на последних с возможностью взаимодействия друг с другом закладного элемета (11) и ответного элемента в виде гнезда (13). При фиксапции барабана буксирной лебедки относительно пластины (5) элементы (6) каждого светового перехода располагаются друг против друга, при этом обеспечивается обмен сигналами между буксируемым аппаратом и судном, 1 ил. щие) элементы 6, в фокусах которых расположены наконечники световодов 7 бортового оптического кабеля 8 и кабель-троса 2.

Пластина 5 связана с валом лебедки 3, через прецизионный подшипниковый узел 9, и установлена на кронштейне 10, На краях пла- Со стины и, соответственно, на щеке барабана лебедки установлены фиксаторы их взаимного положения состоящие, например, из закладного элемента 11, размещенного в кожухе 12 на пластине, и гнезда 13, снабженного обмоткой электромагнита 14, нахо- Со дящихся на щеке барабана (изображено в состовнии "расцеппено"). Возвратное устройство 15 возвращает пластину в исходное положение после расцепления ее с барабаном. Коллимирующие (фокусирующие устройства 6 могут быть выполнены на основе градиентных цилиндрических линз (как изображено на чертеже) или объемных сферических линз, в фокусах которых закреплены торцы оптических волокон 16, армирован1801858 ные наконечниками 7, или активные поверхности рптоэлектронных элементов (световодов, фотодиодов и т.п.). Датчик 17 взаиморасположения барабана лебедки и пластины 5 расположен таким образом, что, когда после его срабатывания начинается торможение лебедки, барабан за счет инерции поворачивается на такой угол, при котором закладной-элемент 11 фиксатора взаимного положения барабана и лебедки оказывается напротив соответствующего ему гнезда 13.

Работает устройство следующим образом.

Перед началом вращения барабана элементы фиксатора приводятся в состояние

"расцеплено". В частности для фиксатора электромагнитного типа, изображенного на чертеже, через соленоид пропускается импульс такой полярности, что магнитное поле соленоида выталкивает намагниченный закладной элемент. После этого барабан лебедки вращается в ту или другую сторону, осуществляя подъем или спуск буксируемого аппарата. Передача сигнала между вра щающимся барабаном лебедки и неподвижной пластиной в это время может осуществляться только через коллимирующие (фокусирующие элементы, расположенные на осях вала лебедки (как в прототипе), если они имеются. По остальным каналам передача сигнала может осу-. ществляться только после остановки барабана лебедки в заданном положении, когда коллимирующие (фокусирующие элементы, расположенные в щеке барабана и в пластине, оказываются соосными, В обеспечении этого команда "стоп" на остановку барабана лебедки проходит только при определенных (одном или нескольких) углах поворота барабана относительно пластины, что обеспечивается датчиком (одним или несколькими) взаиморасположения барабана и пластины. Месторасположение (или момент срабатывания) этого датчика выбрано таким образом, что с начала торможения лебедки и до ее полной остановки барабан поворачивается на угол, равный или несколько больший того, при котором долго происходит сцепление элементов фиксатора, которые через соответствующее время после команды "стоп" переходят в положение "зафиксировано". При этом коллимирующие элементы вращающегося барабана и неподвижной пластины оказываются точно напротив друг друга. Для того, чтобы затухание передаваемых сигналов было минимальным, оси коллимирующих и соответствующих им фокусирующих элементов должно при этом быть как можно

55 элементов фиксации, пластину снабжают устройством возврата, а датчик взаиморасположения размещают так, чтобы остаточный угол был заведомо несколько больше, чем угловое положение элементов фиксации.

Тогда после их срабатывания в момент наближе друг другу, в идеале они должны совпадать. Это обеспечивается следующими мерами: — высокой точностью первоначального

5 позиционирования коллимирующих и соответствующих фокусирующих элементов относительно друг друга — за счет одновременности обработки, в частности, выполнения отверстий под коллимирующие

"0 (фокусирующие элементы в щеке барабана и пластине с одного установа; — поддержанием высокой точности взаимного позиционирования коллимирующих . элементов в положении "зафиксировано"

"5 при воздействии вибраций — за счет того, что по сравнению с барабаном лебедки вес пластины пренебрежимо мал и она вибрирует с барабаном как единое целое; — высокой точностью совпадения осей

20 коллимирующих и фокусирующих элемен- тов в положении "зафиксировано" при мно-. гократных остановах лебедки — за счет расположения элементов фиксатора на расстоянии от оси вращения, значительно превышающем расстояние от этой оси коллимирующих (фокусирующих) элементов (при этом снижается угловая погрешность рассогласования осей фокусирующих и коллимирующих элементов, вызванная поЗ0 грешностью взаиморасположения пластины и барабана, обеспечиваемого фиксатором).

В фокусах коллимирующих (фокусирующих элементов могут быть размещены не 5 только торцы световодов, но и оптоэлектронные элементы: лазерные диоды, световоды, фотодиоды, излучающие или фотоприемные площадки передающих или приемных оптоэлектронных модулей, в тех

40 случаях, когда например, мощность оптического сигнала на коренном конце кабель— троса слишком мала, и ее требуется усилить или когда описываемое устройство используется не с оптическими, а с электрическими

45 кабелями и необходимо преобразование . электрического сигнала в оптический и обратно..

В случае, если точность срабатывания датчика взаимного расположения барабана

50 лебедки и пластины недостаточна, или "тормозной путь" барабана лебедки (остаточный угол, на который по инерции поворачивается барабан после команды "стоп") имеет разброс больший, чем зона срабатывания

1801858 хождения напротив друг друга, пластина повернется вместе с барабаном лебедки на небольшой угол, а после окончания работы и расцепления устройство возврата сместит его в прежнее положение.

Возвратный механизм может быть выполнен, найример, в виде пружины, жесткость которой достаточна для возвращения диска в исходное состояние и в то же время не оказывает существенного влияния на работу фиксатора.

С целью уменьшения затухания, вызванного угловой погрешностью взаиморасположения барабана и пластины, коллимирующие /фокусирующие элементы должны располагатъся как можно ближе к оси барабана а следовательно, и друг к другу. При числе каналов более 6 эти элементы целесообразно располагать не в виде од ной, а в виде 2-3 концентрических окружностей. Для уменьшения перекрестных помех поверхности щеки барабана и пластины в месте установки коллимирующих /фокусирующих элементов, обращенные друг к другу, должны быть покрыты светопоглоща ющим материалом.

Закладной элемент фиксатора может быть расположен не только на пластине, как это изображено на чертеже, но и наоборот, в щеке барабана. На пластине в этом случае размещается ответный элемент фиксатора (т.е. для рассмотренной конструкции фиксатора-соленоид), Важной особенностью рассматриваемого СПУ является возможность передачи сигналов в обоих направлениях (no части световодов — от буксируемого устройства на борт судна, по другим световодам — управляющих сигналов с борта судна к буксируемому аппарату . Вследствие обратимости коллимирующих /фокусирующих элементов возможен также полудуплексный или дуплексный (на разных длинах световых волн) . обмен информацией между судном и буксируемым аппаратом по каждому из световодов.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществлять двустороннюю

5 многоканальную передачу сигналов (с практически неограниченным числом каналов) между подвижной и неподвижной частями

СПУ при низких оптических потерях с высокой надежностью, имея в то же время весь10 ма небольшие габариты и относительно простую конструкцию.

Формула изобретения

Судовое спуско-подьемное устройство

15 для буксируемых аппаратов, содержащее буксирную лебедку, закрепленный на ней кабель-трос со световодом со световым переходом для обмена сигналами между буксируемым аппаратом и судном, а также

20 пластину, установленную на судне параллельно щеке барабана буксирной лебедки, при этом световой переход выполнен с коллимирующим и.фокусирующим элементами, установленными напротив друг друга на

25 пластине и оси барабана буксирной лебедки соосно с последним, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности в эксплуатации, оно снабжено фиксатором взаимного положения барабана буксирной

30 лебедки и пластины, выполненным с подвижным закладным и ответным элементами, закрепленными с возможностью . взаимодействия друг с другом на щеке барабана буксирной лебедки и пластине, а

35 также с дополнительными световодами со световыми переходами, фокусирующий и коллимирующий элементы каждого иэ которых установлены соответственно на пласти. не и щеке барабана буксирной лебедки с

40 возможностью расположения соосно друг с другом при зафиксированном барабане буксирной лебедки.

1801858

Составитель В, Гусев

Редактор С, Кулакова Техред М.Моргентал Корректор С, Патрушева

Заказ 824 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская на6„4!5

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