Устройство для моделирования силового воздействия воды на подводное сооружение

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4931081/15 (22} 24.04.91 (46) 15.12,93 бюл Ня 45-46 (71) Центральный научно-исследовательский институт Гидроприбор" (72) Нисневич M.3.; Пиянзов Г.Г.; Мельников БА;

Третьяков ВА; Мейлер Л.Е. (73) Центральный научно-исследовательский институт Тидроприбор (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

СИЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ВОДЬ} HA П(ЩВОДНОЕ СООРУЖЕНИЕ (57) Изобретение относится к исследованию подводных сооружений, а именно к устройствам для моделирования силового воздействия воды на подводное сооружение. в частности на подводный трубопровод, проложенный на дне со сложным рельефом. Устройство включает в себя гидролоток 1 с погруженной в него моделью сооружения в виде цилиндра 2, установленного на имитаторе грунта— плоском щите 3 посредством опор 4 и 5 с датчиками усилий 6 и 7, и регистрирующую аппаратуру 8,, злектрически соединенную проводами 9 с датчика° ми усилий. Устройство снабжено горизонтальной балкой 10, установленной над лотком 1 с возмож(19) RU (») 2О04903 С1 (51) 5 ОО1М1О ОО ЕО2 В1 О2 ностью поворота в горизонтальной плоскости, вертикальными тягами 11 и 12, установленными в торцевых частях балки 10 с возможностью вертикального перемещения и фиксации, и механизмами управления 13 и 14, размещенными на балке 10. Щит

3 подвешен на вертикальных тягах 11 и 12, а опоры

4 и 5 выполнены подъемными и соединены с механизмами управления 13 и 14 трубками 15. Аппаратура 8 расположена на горизонтальной балке 10.

Поворот балки 10 в горизонтальной плоскости осуществляется на перекрытии 16, опертом на стенки гидролотка 1, при помощи подшипников 17. Вертикальные.тяги 11 и 12 пропущены через балку 10 и закрепленные на ней бобышки 18 и 19 с винтами

20 и 21. Датчики усилий размещены в местах контакта цилиндра 2 с опорами 4 и 5 как сбоку, так и снизу цилиндра 2 Подвижные опоры 4 и 5 выполнены одинаково и представляют собой стакац внутри которого перемещается поршень, непосредственно контактирующий с датчиком усилий Под поршмем в стакане находится жидкость /например. масло/, соединенная трубкой 15 с корпусом меха- . низма управления. Внутри корпуса размещен пор- © шень, перемещаемый при помощи винта с ручкой. ь

4 ил ("

2004903

Изобретение относится к исследованию подводных сооружений, а именно к устройствам для моделирования силового воздействия воды HQ подводное сооружение. в частности на подводный трубопровод, проложенный на дне со сложным рельефом.

Известно устройство для моделирования с лового воздействия воды на гидротехническое сооружение, содержащее гидролоток, погруженную в него модель гидротехнического сооружения, устанавленную на имитаторе грунта, и измерительную аппаратуру. Модель гидротехнического сооружения представляет собой модель морской платформы, состоящей из верхнего ст роения и секционных колен. Модель помещена в гидролоток, в котором создается волновое воздействие воды на модель, установленную на имитаторе грунта, например, на песчаной подушке.

Известное устройстао предназначено для моделирования нагрузки на морскую платформу и не может обеспечить моделирование силового воздействия воды на подводный трубопровод, Известно также устройство для моделирования силового воздействия воды на подводное соору>кение, являющееся ближайшим аналогом предлагаемому техниче скому решению.

Известное устройство включает в себя гидролоток с погруженной в него моделью сооружения, установленной на имитаторе грунта посредством опор с датчиками усилий, и регистрирующую аппаратуру, электрически соеДиненную с датчиками усилий, Недостатком устройства, выполненного в соответствии.с прототипом, является невозможность моделирования воздействия воды на подводный трубопровод, проложенный на дне со сложным рельефом, что сужает эксплуатационные возможности укаэанного устройства.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей устройства путем моделирования воздействия воды на подводный трубопровод, проложенный на дне со сложным рельефом.

Цель достигается тем, что известное усТр0АсТВо для моделирования силового 803 действия воды на подводное сооружение, включающее гидролоток с погруженной в него моделью сооружения, установленной на имитаторе грунта посредством опор с датчиками усилий, и регистрирующую аппаратуру, электрически соединенную с датчиками усилий, снабжено горизонтальной балкой, установленной над лотком с возможностью поворота в горйзонтальной плоскости, вертикальными тягами, установленными в торцевых частях балки с возможностью вертикального перемещения и фиксации, и механизмами управления, размещенными на балке, а имитатор дна выполнен в виде плоского щита, подвешенного на вертикальных тягах, причем опоры выполнены подъемными и соединены с механизмами управления, модель выполнена

10 ввиде цилиндра, а регистрирующая аппаратура расположена на балке.

На фиг.1 показан общий вид устройства, вид сбоку; на фиг.2 — то же, вид сверху; на фиг,З- сечение А-А на фиг.1; на фиг,4 — узел

15 на фиг,З;

УСтройство для моделирования силового воздействия воды на подводное сооружение вкл очает в себя гидролоток 1 с погруженной 8 него моделью сооружения в

20 виде цилиндра 2, установленного на имитаторе грунта — плоском щите 3 посредством опор 4 и 5 с датчиками усилий 6 и 7, и регистрирующую аппаратуру 8, электрически соединенную посредством проводов 9 с

25 датчиками усилий 6 и 7. Устройство снабжеНо горизонтальной балкой 10, установленной над лОткОм 1 с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, вертикальными тягами 11 и 12, установленными в торце30 Gblx частях балки 10 с воэможностью вертикального перемещения и фиксации и механизмами управления 13 и 14, раэмещенными на балке 10. Плоский щит 3 подвешен на вертикальных тягах 11 и 12, а опоры

5 4 и 5 выполнены подьемными и соединены с механизмами управления 13 и 14 трубками

15. Регистрирующая аппаратура 8 расположена на горизонтальной балке 10. Поворот балки 10 в горизонтальной плоскости осу40 ществляется на перекрытии 16. опертом на стенки гидролотка 1, при помощи подшипников 17; Вертикальные тяги 11 и 12 пропущены через белку10и закрепленные на ней бобышки 10 и f9 с винтами 20 и 21, Датчики

45 усилий 6 и 7 размещены в местах контакта цилиндра 2 с опорами 4 и 5 как сбоку, так и снизу цилиндра 2. Подвижные опоры 4 и 5 выполнены одинаково и представляют собой стакан 22, внутри которого перемеща50 ется поршень 23, непосредственно е контактирующий с датчиком усилий 6 или 7.

Под поршнем 23 в стакане.22 находится жидкость (например, масла), соединенная трубкой 15 с корпусом 24 механизма управ55 пения, Внутри корпуса 24 размещен пор - шень 25, перемещаемый при помощи винта

26 с ручкой 27.

Работа предлагаемого устройства.,происходит следующим образом. На плоском щите 3 устанавливают подвижные опоры 4

2004903

30 кой, установленной над лотком с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, вертикальными тягами, установленными в торцевых частях балки с возможностью вертикального перемеще35 ния и фиксации, и механизмами управления, размещенными на балке, а имитатор дна выполнен в виде плоского щита, подвешенного на вертикальных тягах, причем опоры выполнены подъемными и соедине40 ны с механизмами управления, модель выполнена в виде цилиндра, а регистрирующая аппаратура располо кена на балке.

45 и 5, монтируют датчики усилий 6 и 7, размещают цилиндр 2. Подвижные опоры 4 и 5 соединяют трубками 15 с механизмами управления 13 и 14, соединяют датчики 6 и 7 при помощи проводов 9 с регистрирующей аппаратурой 8, вертикальные тяги 11 и 12 пропускают через бобышки 18 и 19. закрепляют винтами 20 и 21 и опускают всю описанную выше конструкцию в гидролоток 1.

Балка 10 при этом ложится через подшипники 17 на перекрытие 16, Цилиндру 2, являющемуся моделью подводного трубопровода, придают необходимое положение в пространстве относительно вектора скорости потока воды ч. Для этого, вращая при помощи ручки 27 винт 26, перемещают жидкость по трубке 15 из корпуса 24 в стакан подвижной опоры 6, в результате чего конец цилиндра 2 поднимается поршнем 23, Таким образом можно установить цилиндр 2 на необходимом расстоянии от щита 3, имитирующего грунт, и под необходимым к нему углом, Перемещая вертикальные тяги 11 и 12 в бобышках

18 и 19, для чего необходимо ослабить винты 20 и 21. а затем их вновь затянуть, устанавливают угол наклона щита 3 к вектору

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВА НИЯ СИЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ВОДЫ НА ПОДВОДНОЕ СООРУЖЕНИЕ, включающее гидролоток с погруженной в него моделью сооружения, установленной на имитаторе грунта посредством опор с датчиками усилий, и регистрирующую аппаратуру, электрически соединенную с датчиками усилий, отличающееся тем, что, с целью расширения эксплуатационных воэможностей путем моделирования воздействия воды на подводный трубопровод, .проложенный на дне со сложным рельефом, оно снабжено горизонтальной бал5

25 скорости ч, что позволяет имитировать наклон грунта. Поворотом балки 10 в горизонтальной плоскости в положение, показанное на фиг.2 пунктиром, обеспечивается моделирование обтекания трубопровода потоком жидкости, направленным под углом к его продольной оси. В гидролотке 1 создается поток воды ч. Воздействие ее на цилиндр 2 определяется датчиками усилий

6 и 7 и регистрируются аппаратурой 8. Варьируя положением цилиндра 2, плоского щита 3 и балки 10, можно получить зависимость усилий от положения цилиндра 2 в пространстве, которая затем пересчитывается на натурные условия.

Эффективность предлагаемого устройства определяется тем, что по сравнению с прототипом расширяются его эксплуатационные возможности путем моделирования воздействия воды на подводный трубопровод, проложенный на дне со сложным рельефом. (56) Авторское свидетельство СССР

N 987008, кл. Е 02 В 1/02, 1981.

Авторское свидетельство СССР

N. 1465473, кл. Е 02 В 1/02, 1987, 2004903

2004903

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3395

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

Составитель М.Нисневич

Редактор ЬФрубченко Техред М.Моргентал Корректор M,Mçêcèìèøèíåö