Судовое спуско-подъемное устройство для буксируемых аппаратов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 51)5 В 63 В 21/66 РЕ Е ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СУДОВОЕ СПУСКО-ПОДЪЕМНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУКСИРУЕМЫХ АППАРАТОВ(57) Использование; в устройствах для исследования и освоения Мирового океана,Сущность изобретения: судовое спускоподъемное устройство содержит буксирнуюлебедку(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 (фокусируюсом (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 пластины 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, снаб-. женного обмоткой электромагнита 14, находящихся на щеке барабана (изображено в состоянии "расцеплено"). 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, армированные наконечниками 7, или активные поверхности оптоэлектронных 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 можно55 элементов фиксации, пластину снабжают ус-. тройством 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 10 (фокусирующие элементы в щеке барабанаи пластине с одного установа;- поддержанием высокой точности взаимного позиционирования коллимирующих , элементов в положении "зафиксировано" 15 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 многократных остановах лебедки - за счет расположения элементов фиксатора на расстоянии от оси вращения, значительно пре вышающем расстояние от этой осиколлимирующих (фокусирующих) элементов (при этом снижается угловая погрешность рассогласования осей фокусирующих и коллимирующих элементов, вызванная поЗ 0 грешностью взаиморасположенияпластины и барабана, обеспечиваемого фиксатором).В фокусах коллимирующих (фокусирующих элементов могут быть размещены не 35 только торцы световодов, но и оптоэлектронные элементы; лазерные диоды, свето- воды, 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 срабатываниядатчика 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 срабатыванияхождения напротив друг друга, пластина повернется вместе с барабаном лебедки нанебольшой угол, а после окончания работыи расцепления устройство возврата сместитего в прежнее положение.Возвратный механизм может быть выполнен, найример, в виде пружины, жесткость которой достаточна для возвращениядиска в исходное состояние и в то же времяне оказывает существенного влияния на работу фиксатора.С целью уменьшения затухания, вызванного угловой погрешностью взаиморасположения барабана и пластины,коллимирующие /фокусирующие элементыдолжны располагаться как можно ближекоси барабана а следовательно, и друг к другу. При числе каналов более 6 эти элементыцелесообразно располагать не в виде од ной, а в виде 2-3 концентрических окружностей, Для уменьшения перекрестных помехповерхности щеки барабана и пластины вместе установки коллимирующих /фокусирующих элементов, обращенные друг к другу, должны быть покрытысветопоглоща ющим материалом.Закладной элемент фиксатора можетбыть расположен не только на пластине, какэто изображено на чертеже, но и наоборот,в щеке барабана. На пластине в этом случаеразмещается ответный элемент фиксатора(т,е. для рассмотренной конструкции фиксатора-соленоид),Важной особенностью рассматриваемого СПУ является возможность передачисигналов в обоих направлениях (по частисветоводов- от буксируемого устройства наборт судна, по другим световодам - управляющих сигналов с борта судна к буксируемому аппарату. Вследствие обратимостиколлимирующих /фокусирующих элементоввозможен 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 весь ма небольшие габариты и относительнопростую конструкцию. Формула изобретения Судовое спуско-подьемное устройство 15 для буксируемых аппаратов, содержащеебуксирную 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 лебедкисоосно 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 сосветовыми переходами, фокусирующий и коллимирующий элементы каждого иэ которых установлены соответственно на пласти, не и щеке барабана буксирной лебедки с 40 возможностью расположения соосно друг сдругом при зафиксированном барабане буксирной лебедки.1801858 оставитель В, Гусевехред М.Моргентал Редактор С, Кулакова ректор С, Патрушев роизводственно-издательский комбинат "Патент"., г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 каз 824 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушскаянаб 45