Устройство для подвески гравиметра для измерения силы тяжести в водных бассейнах

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ

Соез Советсиин

СОцмалмстмч Вских

Республик (< I) 602902

{63) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 04. 10.76 (23)2409420/18-2 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.04.78. Бюллетень %14 (45) Дата опубликования описания 29.03.78

2 (5f) М. Кл (01 1) 7/02

Гасударственный намнтат

Ваеата Инннатраа СССР аа делам нзабратаннй н атнрмтнй

{53). УДК 550.831

{ 088.8) (72) Авторы изобретения

Ю, Л. Кочнев, A. Г. Коваленко и А. Т. Кононов

Геленджикское отделение Научноисследовательского института

Иоргеофизика Южного морского научно-производственного: обьединения "Южморгео (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ЮЛЯ ПОДВЕСКИ ГРАВИМЕТРА

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ ТЯЖЕС РИ В ВОДНЫХ

БАССЕЙНАХ

Изобретение относится к области морских ,геофизических исследований, в частности к измерению гравитационного поля в морских бассейнах, а именно к разработке технического вооружения поплавкового гравиметричес- g . кого метода.

Известны океан ографические устройства, в которых к свободно. дрейфующему, поплавку на тросе или трос-кабеле подвешивается различная измерительная аппаратура (в основном, это измерители волн открытого моря) 1).

Чтобы использовать поплавковые устройства в качестве носителей гравнметрн ческой аппаратуры, которая требует в rtpoцессе измерений высокого уровня ее прост ранственной стабилизации, необходимо оснастить эти устройства специальной зашитой от вертикальных воздействий, 20

Известно устройство для подвески гравиметра в толще водо), а котором поплавок соединенный посредством троса с демпфируюшей поверхностью связанной с приборным ноннейнером 2

2

Однако жесткая конструкция демпфируюшего диска при больших его габаритах и весе существенно затрудняет и замедляет выполнение спускно-цодьемных операций, полностью исключая нх нри волнении моря выше 2-3 баллов.

0елью изобретения является повышение эффективности сауско-подьемных операций при обслуживании приборного контейнера.

Бель достигается тем, что демпфирующая поверхность смонтирована на шарнирно-рычажном каркасе, звенья которого соединены с гидроцилиндром двойного действия, шток которого имеет захватные элементы, взаимодействующие в рабочем положении с захватными элементами, закрепленными на корпусе гидропилиндра, причем рабочие полости последнего через золотннковые краны соединены магистралями с напорной н приемной емкостями, имеющими разделительные диафрагмы.

Такая конструкция устройства обеспеч вает сложение и раскрытие демпфируюшей поверхностно причем ее раскрытие происхо602902 дит автоматически на определенной глубине за счет сил гндросгагического давления, На чертеже изображена схема. предлагаемого устр ойс тва.

Устройство имеет гидроцилиндр 1, кого5 рый может перемещаться вдоль вертикально расположенного штока 2 с поршнем 3, Гидро цилиндр шарнирно соединен- с внутренними спицами 4 раздвижного механизма.

На верхнем конце штока 2 расположено захватное приспособление; которое пальцами своих подпружиненных собачек 5, IIoñàmeíных на осях в неподвижном диске 6, vomer фиксировать гидроцилиндр 1 в крайнем верхнем положении, Верхние концы собачек, выполненные со скосами, входят в прорези подвижного диска 7, соединенного с тросом 8, идущим к поплавку (на фиг. поплавок условно не показан). Ог произвольного перемещения диск 7 удерживается сильной пружиной 9, К внешним спицам 1,0 раздвижного меха низма, шарйирио соединенных с неподвиж.ным диском 6 и внутренними спицами 4, крепится демпфирующая поверхность образуя 5 подобие зонтика.

Для придания демпфируюшей поверхности жесткости в положении ее раскрытия на мембрану с внешней стороны установлены по месту прохождения спиц металличес- Зо кие накладки, имеющие слегка выгнутый профиль, В систему кроме гидроцилиндра входят напорная 11 и принимающая 12 сферические емкости. Обе емкости имеют в своей Зэ центральной части гибкую разделительную диафрагму 13. Верхние полусферы емкостей.

l1 и 12 соединены шлангами 14 между собой и соответственно с верхней и нижней запоршневыми полостями гидроцилиндра 1. 46

Образованная таким образом замкнутая гидросистема заполнена минеральным маслом, Нижняя полусфера емкости 11 через постоянно открытое отверстие сообщается с окружающей средой, Нижняя полусфера 4> емкости 12 замкнута и ее внутренняя по» лосгь заполнена воздухом.

В жидкостной линии, соединяющей sepxнюю полость гидроцилиндра с емкостью 11, Ю расположен перекрывной кран 15, а s жидкостной линии, соединяющей между собой емкости ll и 12, расположен перекрывной кран 16. Перекрывные золотниковые краны

15 и 16 устанавливаются в положение на закрытие вручную, Для открытия крана 15

Ф. применена гибкая диафрагма 17, которая при прогибе, возннкающем из-за гидросгатического давления забортной воды, оказывает своей центральной частью перемещающее воздействие. -Для открытия крана

16 используются тяга 18 и упор 19, положение которого на гидроцилиндре регулируемоее, В нижней части устройства крепится приборный контейнер 20.

Устройство работает следующим образом, В исходном положении (на борту судна) гидроцилиндр 1 опущен, спицы 10 с демпфирующей поверхностью сложены, краны 15 и 16 закрыты, емкость 11 находится со стороны отверстия под атмосферным давлением. После опускания в воду и при погружении взаимнсе расположение элементов уст» ройства не меняется, а на диафрагмы 13 и

7 возврастает гидростатическое давление.

При достижении определенной глубины (порядка 50 м) диафрагма 17 переводит кран

15 на открытие. Масло в гидросистеме воспринимает через диафрагму 13 давление забортной воды и перетекает из емкости

11 в верхнюю полость гидроцилиндра 1, Гидроцилиндр перемещается по штоку 2 вверх, раздвигая спицы 4 и 10, а вместе с ними демпфируюшую поверхность. Масло нз нижней полости гидроцилиндра перетекает полость 12, сжимая воздух, находящийся за диафрагмой 13. Раскрытию демпфирующей поверхности помогает встречный напор воды, возникающий из-за движения устройст ва, При этом происходит плавное торможение движения устройства, исключающее реький рывок при натяжении подвесного гроса.

В момент полного раскрытия демпфируюшей поверхности гидроцилиндр доходит до своего верхнего положения и фиксируется в нем собачками 5 захватного приспособления.Прн этоМ происходит через упор 19 н тягу 18 отирытие крана 16.

Положение устройства с полностью раск рытой демпфирующей поверхностью, когда она растянута спицами и подпружинена ме таллическими накладками, приобретает жесткость и может выполнять демпфирующук роль, является его рабочим положением, В этом положении вся подводная система, пмвешенная к поплавку (на глубине порядка

60 м) If предоставленная:свободному дрейфу,, испытывает минимум возмущающих ускорений, r.е. находится в условиях, наиболее бла» гоприятных для производства гравиметричес.ких измерений, С началом подъема устройства на борт судна натяжение троса 8, достигающее боль шой величины из-за сопротивления движению демпфирующей поверхности, передается на диск 7 и пружину 8, Пружина сжимается а диск 7 при движении вверх раздвигает собачки 5 и освобождает от захвата гидроцилиндр 1. К этому времени обе полости гидроцилиндра сообщаются один с другим

602902 и находятся под одинаковым давлением, Под влиянием встречного напора воды демпфирующая поверхность и спицы начинают скла ц эаться, гидроцнлиндр опускается вниз, а масло из его верхней полости перетекает

;в нижнюю. С падением давления забортной

5 воды масло под давлением сжатого воздуха иэ емкости 12 перетекает в емкость ll, Для перевода устройства в исходное положение требуется перевести краны 15

tO и 16 на закрытие, что выполняется вруч» ную на борту судна

Предлагаемая конструкция устройства для подвеса гравиметрической аппаратуры за счет своей компактности, уменьшения габаритов и веса существенно упрощает и ускоряет проведение спускоподъемных операций с устройством в надводном положении, сокращает время погружения и подъема в толще воды, способствуя тем самым 2О значительному повышению производительности морских поплавковых работ, Уменьшена возможность поломок измерительной аппаратуры от ударов о поверхность воды, оборта и палубу судна,,а д5 также or рывка при натяжении подвесного Tpoc&à

Использование для раскрытия демп ера гидростатического давления исключает необходимость расхода каких-либо энергети- Зв ческих ресурсов.

Значительно улучшены условия техники безопасности при спуске и подъеме устройся ва. В связи с тем, что силовая линия yea

6 ройства включается и работает только на глубине, устройство безопасно.

Формула изобретения

Устройство для подвески гравиметра для измерения силы тяжести в водных бассейнах, содержащее поплавок, соединенный посредством троса с демпфирующей поверхностью, связанной с приборным контейнером, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с келью повышения эффективности спускоподъемных операций .при обслуживании приборного контейнера, демпфирующая поверхность смонтирована на шарнирно-рычажном каркасе, звенья которого соединены с гидроцилиндром двойного действия, шток которого имеет захватные элементы, взаимодейст« вуюшие в рабочем положении с захватными элементами, закрепленными на корпусе гидроцилиндра, причем рабочие полости последнего через золотниковые краны соединены магистралями с напорной и приемной емкостями, имеющими разделительные диаф рагмы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Маклаков А. Ф, и др. Океанографические приборы, Лениздат, 1975, с, 113-125, 1 71-1 74.

2. Авторское свидетельство СССР

М 179485 Cj 01 К 7102 1965.

3ЛНИИПИ Заказ 1844/43

Тираж 702 Подписное

Филиал ППП П .гент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4