Динамометр в подводном исполнении


 


Владельцы патента RU 2538444:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" (RU)

Изобретение относится к устройствам для измерения силы и может быть использовано при подледных исследованиях. Сущность изобретения: динамометр содержит измерительные пружины (1), закрепленные между двумя фланцами (2). На измерительные пружины (1) надет защитный стакан (3). Полость динамометра посредством герметичного шланга (7) сообщена с полостью герметичного бокса (8), расположенного выше уровня воды. Внутри герметичного шланга (7) размещен измерительный кабель (5), соединяющий динамометр через герметичный бокс (8) с регистратором (11). Герметичный бокс (8) оснащен компрессором (12) и датчиком (13) давления, связанными между собой. Технический результат: улучшение эксплуатационных свойств. 1 ил.

 

Изобретение относится к области судостроения, а более конкретно к экспериментальной гидромеханике морских инженерных сооружений, работающих в ледовых условиях, и касается методов и оборудования для проведения ледовых модельных исследований в ледовом опытовом бассейне.

В процессе проведения ледовых модельных исследований морских инженерных сооружений в ледовом опытовом бассейне осуществляется определение величин, действующих на модель нагрузок - продольных и поперечных сил и моментов. При этом иногда приходится в соответствии с условиями технического задания динамометрировать части моделей инженерных сооружений, находящиеся под полем льда в соленой воде.

Известен динамометр для определения сил и моментов на ледостойком основании внутри разрезных моделей морских инженерных сооружений, содержащий измерительные пружины, закрепленные между двумя фланцами, на которые надет защитный стакан с двумя резиновыми манжетами, измерительный кабель, регистратор и узел ввода измерительного кабеля в динамометр. Динамометр выполнен в подводном исполнении, его герметичность обеспечивается двумя резиновыми манжетами и сальником в узле ввода измерительного кабеля регистратора в динамометр (В.О. Бврусевич, А.А. Русецкий, И.А. Соловьев. Современные гидродинамические лаборатории. Русецкий, И.А. Соловьев. Современные гидродинамические лаборатории. СПб, ФГУП "ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова" им. акад. А.Н. Крылова, 2008 г.), принятый за прототип.

Недостатком известного устройства является ограниченное время пребывания динамометра в агрессивной среде (соленость воды 15%о) при отрицательных температурах (-0.5°C) из-за деградации герметика, используемого для уплотнения двух резиновых манжет и сальника. Проникновение соленой воды внутрь динамометра исключает его дальнейшее использование. Необходимость периодически заменять герметик приводит к прерыванию эксперимента и демонтажу испытательного стенда, что соответственно увеличивает продолжительность и стоимость работ по исследованию морских инженерных сооружений в ледовом опытовом бассейне.

Заявляемое изобретение направлено на предотвращение проникновения соленой воды внутрь динамометра-прототипа и в результате этого сокращение продолжительности и стоимости работ по исследованию морских инженерных сооружений в ледовом опытовом бассейне.

Для этого в динамометре, выполненном в подводном исполнении, включающем два фланца, между которыми закреплены измерительные пружины и на которые надет через резиновые уплотнители защитный стакан, регистратор, связанный с динамометром измерительным кабелем, выведенным из динамометра через узел ввода во фланце динамометра, по изобретению в его состав введен герметичный бокс, расположенный выше уровня воды, полость которого сообщена через герметичные штуцера с полостью динамометра герметичным шлангом, внутри которого размещен измерительный кабель. Причем герметичный бокс оснащен компрессором и датчиком давления, связанными между собой, а измерительный кабель выведен из герметичного бокса через герметичный разъем для подвода к регистратору.

Введение в состав устройства динамометра герметичного бокса с компрессором и датчиком давления, подсоединенного с помощью герметичного шланга с полостью измерительных пружин динамометра через герметичный разъем во фланце динамометра, позволяет, создавая в полости динамометра избыточное давление, по сравнению с давлением жидкости на уровне погружения динамометра, исключить возможные протечки в случае его частичной разгерметизации из-за порчи сальников и манжет в агрессивной - соленой среде и при пониженных температурах воды (-0,5°C).

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором схематично изображено предлагаемое устройство динамометра для работы в подводном положении.

Устройство содержит измерительные пружины 1, закрепленные между двумя фланцами 2, на которые надет защитный стакан 3 через две резиновые манжеты 4, узел ввода измерительного кабеля 5 во фланец динамометра в виде герметичного штуцера 6, на который надет герметичный шланг 7, внутри которого проходит измерительный кабель 5.

В состав динамометра введен герметичный бокс 8, расположенный выше уровня воды, полость которого через свой герметичный штуцер 9 и герметичный штуцер 6 во фланце динамометра сообщена с полостью измерительных пружин 1 динамометра. При этом герметичный шланг 7 с измерительным кабелем 5 выведен из-под воды и через герметичный штуцер 9 подсоединен к герметичному боксу 8, а измерительный кабель 5 выведен из герметичного бокса 8 через герметичный разъем 10 в его стенке и подключен к регистратору 11. Герметичный бокс 8 оснащен подсоединенными к нему компрессором 12 и датчиком давления 13, связанными между собой.

Измерения с помощью предлагаемого динамометра осуществляется следующим образом.

Предварительно полость измерительных пружин 1 динамометра, закрепленных между двумя фланцами 2, сообщают с помощью герметичного шланга 7 через штуцера 6 и 9 с полостью герметичного бокса 8. Измерительный кабель 5, проходящий внутри герметичного шланга 7, вводят в полость герметичного бокса 8, откуда его выводят через герметичный разъем 10 в стенке бокса 8 и подключают к регистратору 11. Далее включают подсоединенный к герметичному боксу 8 компрессор 12 и устанавливают в системе с помощью датчика давления 13 заданное избыточное давление по сравнению с давлением жидкости на уровне погружения измерительных пружин 1 динамометра. Затем измерительные пружины 1, закрепленные в полости между двумя фланцами динамометра, опускают под воду и монтируют на место, заданное техническим заданием на проведение модельных испытаний.

Предлагаемое устройство практически исключает проникновение соленой воды в полость динамометра и увеличивает время работы динамометра под водой до необходимого, что соответственно сокращает стоимость работ по исследованию морских инженерных сооружений в ледовом опытовом бассейне, что его выгодно отличает от прототипа

Динамометр в подводном исполнении, включающий два фланца, между которыми закреплены измерительные пружины и на которые надет через резиновые уплотнители защитный стакан, регистратор, связанный с динамометром измерительным кабелем, выведенным из динамометра через узел ввода во фланце динамометра, отличающийся тем, что в его состав введен герметичный бокс, расположенный выше уровня воды, полость которого сообщена через герметичные штуцера с полостью динамометра герметичным шлангом, внутри которого размещен измерительный кабель, причем герметичный бокс оснащен компрессором и датчиком давления, связанными между собой, а измерительный кабель выведен из герметичного бокса через герметичный разъем для подвода к регистратору.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройству многокомпонентных тензометрических динамометров с внутренним каналом, и может быть использовано в различных областях техники (например, в робототехнике, экспериментальной гидро- и аэродинамике).

Изобретение относится к приборостроению, в частности к измерительным устройствам для измерения и регистрации сил взаимодействия колеса с рельсом. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к испытаниям смазочно-охлаждающих технологических сред, используемых при резании металлов. .

Изобретение относится к области контроля и регистрации, измерения, обработки и хранения данных, а именно контроля состояния гибких соединений, используемых в различных сферах промышленности и отраслях народного хозяйства.

Изобретение относится к области обработки материалов резанием и может быть использовано для измерения составляющих силы резания. .

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для измерения усилий и/или моментов. .

Изобретение относится к устройству и способу определения вектора силы и может быть использовано в тактильном датчике для руки робота. .

Изобретение относится к способу и устройству определения вектора силы. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в измерительных, сигнальных, регулирующих или управляющих системах. .

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано в автоматизированных системах технологического оборудования и в измерительной технике. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля упругих свойств пружин преимущественно малых размеров. .

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения деформаций и перемещений и предназначено для измерения статических или плавно меняющихся радиальных перемещений.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается контрольно-сортировочной проверки параметров пружин сжатия, а также подбора пар пружин с заданным полем допуска по требуемым характеристикам для их работы в рессорном комплекте тележек подвижного состава.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для определения усилия извлечения корнеплодов, например сахарной и кормовой свеклы, из почвы и при проектировании машин для ее уборки.

Изобретение относится к измерительным устройствам, в частности к конструкции тензометрических датчиков механических напряжений, и может быть использовано для измерения сдвиговой составляющей механического напряжения на границе двух сред.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при создании измерителей сил заклинивания частиц в отверстиях решета. .

Изобретение относится к экспериментальной гидродинамике корабля и морских инженерных сооружений и касается измерительного оборудования для проведения испытаний моделей в опытовом бассейне.

Изобретение относится к области «Физики материального контактного взаимодействия» жесткого плоского тела с пористой материальной средой и предназначено для определения ее параметров деформируемости и прочности. Сущность: материальную среду нагружают жестким плоским перфорированным штампом ступенчато возрастающей нагрузкой до момента потери несущей способности среды и устойчивости на ней штампа. Во времени контролируют параметры давления pi и деформации Si среды при нагружении и строят график испытания, по которому определяют параметры прочности и деформируемости среды. Каждую ступень деформации среды поддерживают постоянной во времени до ее условной стабилизации. Перед заданием последующих ступеней деформации среды упругий динамометрический элемент фиксируют стопорным винтом нагрузочного устройства. Устройство состоит из корпуса с рабочей камерой, неподвижно установленного на дне камеры нижнего жесткого плоского перфорированного штампа, рабочего кольца с образцом материальной среды, установленного в верхней части рабочего кольца на образце среды верхнего жесткого плоского подвижного перфорированного штампа и нагрузочного устройства. Нагрузочное устройство состоит из жесткой рамки с верхней и нижней перекладинами и двух направляющих стоек, толкателя и упругого динамометрического элемента. Технический результат: повышение производительности испытаний среды на сжимаемость и прочность. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх