Устройство для определения глубины воды под килем движущегося судна

Класс 42 с 30 Го дЯЯ ОПИСАНИЕ устройства для определения глубины воды под килем движущегося судна.О выдаче патента опубликовано 31 мая 1938 гола, Действие патента распространяется на 15 лет от 31 мая 1928 гола, Предлагаемое устрсйство имеет целью предупреждать аварию судна при приближении его к мелководным местам. Устройство основано на получающимся уплотнении в пространстве между днищем корпуса судна и грунтом мелководного места воды, подбираемой под себя движущимся судном; на действии зтого уплотнения (давления на чувствительную металлическую волнистую диафрагму примерно диаметром 220 лл) на диафрагму расположенную в особом колпакообразом аппарате, прикрепляемом надвырезом в днище судна, вблизи егокиля, с внутренней стороны обшив-, ки корпуса судна; на передаче коле-баний указанной диафрагмы устройству, автоматически выключающему добавочное сопротивление из зам-, кнутой злектрической цепи от бата-реи аккумуляторов и передающему соответствующий переменный эф-фект электродвижущей силы по си- , стеме проводок к особому аппарату,типа вольтметра, расположенному в штурманской рубке и градуированному для данного судна (так как уплотнение воды под корпусом является известною функциею его обводов) на его полный, средний и малый ход, - в соответствии с запасом воды под килем на сравнительно мелководных местах.На фиг, 1 чертежа изображен диаметральный разрез устройства, на фиг. 2 поперечный разрез и на фиг. 3 - схема включения указателя.Предлагаемое устройство состоит из следующих главных частей: чугунного или бронзового с шарообразной крышкой А колпака Б, прикрепляемого при помощи железного таврообразной формы кольца В к внутренней стороне обшивки днища корпуса судна Г, над круглым отверстием в последнем ДЛ, расположенным вблизи миделевого сечения в сторону носа судна; внутри означенного колпака находится глав ная часть всего устройства; указа-теля тока, находящегося на видномместе командного мостика и градуи-, рованного для каждого судна опытным путем (по сопоставлению с показаниями футштока) по трем концентрическим шкалам, на полный, соедний и малый ходы судна. Кро-ме того, в машинном отделении,возле электрораспределительной доски, помещается небольшой конт-, рольный вольтметр с реостатом, служащий для выравнивания токабатареи на определенный постоянный вольтаж.При приближении судна к мелководным местам (пэ предположени:о автора 10 и мснее фут. под килем), в пространстве между днищем судна и дном водного пространства получается некоторое уплотнение воды (более или менее в зависимости от глубины воды поц килем, очертаний судна и его скорости), которое, в виде известного давления, передается снизу на волнистую диа-, фрагму Е (примерно толщиной в0,15 - 0,20 ял), выдавленную на станке из упругой латуни с значительным процентом растяжения. Чтобы предохранить попадание пэд диафрагму посторонних предметов под нею, снаружи корпуса судна, прикрепляется медная решетка г 1( с узкими долевыми просветами. Чтобы создать более плавную передачу давления воды на диафрагму, прорез в обшивке корпуса ДД (примерно диаметром в 230 лтл де-лается несколько меньше внутреннего диаметра колпака. Кроме того, для той же цели поршень с диафрагмой не доходит до обшивки корпуса примерно на 32 лтлт, опи-раясь на четыре опоры 3, благодаря чему между диафрагмой и наружной поверхностью обшивки корпуса судна, вдоль коей проносится струя воды (относительно), создается упругая водяная подушка в про. странстве ИИ.Так как диафрагма находится на известной глубине, которая, в зави- , симости от загрузки и разгрузки , судна, меняется, то, следовательно эта диафрагма, без всякого добавочного уплотнения воды под килем, будет уже постоянно находиться под некоторым значительным и, временами, переменном давлении воды снизу, выпирающем,диафрагму внутрь корпуса. Для устранения этого явления и придания диафрагме вполне уравновешенного нормального положения, независимо от той или иной загрузки, а следовательно, и осадки судна, служит следующее устройство, соединенное в одно целое с диафрагмой. Диафрагма Е бронзовым кольцом Г с резиновыми прокладками . 1 крепится посредством шпилек к литому бронзовому поршню .И, движущемуся вверх и вниз внутри чугунного колпака. Верхняя часть колпака - герметически плотная, олагодаря этому, с подемом поршня диафрагмы вверх, внутри колпака получается сжатие воздуха, уравновешивающее внешнее давление вэды на диафрагму и поршень. Для придания необходимой плотности поршень имеет по окружности примерно три кольца Н, из коих одно жесткое,. а два - мягких, в виде сальниковой набивки.При увеличении осадки судна (эт переменнэй загрузки), давление воцы, исчисляемое в 0,1 атмосферы при погружении на 1 метр, производит снизу давление на диафрагму и выпучивает ее внутрь колпака (примерно до 20 лтлт), при чем, вместе с подемом центра диафрагмы, поднимается и прикрепленный к ней медный стержень О вместе со скользящими по нем между упорами У 7 (изолированными от стержня эоонитовыми втулками) медными дисками Р и Р,; при этом, при подеме диафрагмы на 20 лтлт, диск Р также поднимается вместе со стерж. нем О и затем временно защемляется в уступах С четырех медных слегка пружинягцих угловых кон. тгкток 1, после этого ток от двух - трех элементов батареи аккумуляторов устремляется по проводу а к одному из контактов (правому Т), а затем по диску Р течет к тремдругим контактам (к левому Т и к двум другим, непоказанным на чертеже), подводящим его к трем парам электромагнитов 3, которые своими индуктированными магнитными потоками притягивают к себе три якоря У, прижимаемые в состоянии покоя пружинами Ф в гнезда Ю, расположенные по линиям трех образующих внутренней поверхности чугунного колпака (под углом 120" одна к другой). После того, как якоря прижмутся к электромагнитам, стопоры поршня Х выйдут из своих гнезд Ю, и поршень, находясь по кольцевой внешней поверхности О под давлением воды снизу, начнет подниматься до тех пор, пока давление на него и на диафрагму снаружи (воды) и из нутра ( сжимаемого воздуха ) не уравновесятся и, в связи с этим, диафрагма не примет вновь выровненного вполне горизонтального положения, но уже на новой высоте колпака. В этот момент верхний упор П на опустившемся на 20 лл стержне 0 выбросит (двигаясь вниз) диск Р, замыкающий ток, после этого электрический ток прервется и пружины Ф загцелкнут три стопора в новые гнезды на внутренних образующих цилиндрической поверхности колпака; тогда, следовательно, поршень и диафрагма остановятся в закрепленном состоянии на некоторой высоте колпака, соответствующей данной загрузке судна. Такая операция поршня будет производиться лишь в портах при увеличении загрузки, а следовательно, осадки судна, обусловливаощей собой опрецеленное давление воды на поршень.При разгрузке же судна и уменьшении его осадки получается то же, но в обратном направлении, а именно; при разгрузке и подеме судна, диафрагма, под влиянием более сжатого внутри колпака воздуха, сперва вып,/чится наочжу до 20.цл, диск Р включится в зажимы С,С ток опять замкнется, электромагниты включатся в цепь, стопоры на концах якорей выйдут из гнезд и поршень опустится вниз до нормального, уравновешенного с обеих сторон, положения диафрагмы; тогда упорное кольцо П, выоросит из зажимов С, С, диск Рток разомкнется, и стопоры под действием пружин Ф закрепят поршень в новом устойчивом положении.Принимая давление воды равным 0,1 атм. на 1 метр погружения и наибольшую примерную осадку судна в 10 метров, получается наибольшее давление на диафрагму и поршень равным одной атм. на кв, дюйм.Для устранения возможности некоторого вращения поршня вокруг своей оси, - на одном из выступов электромагнитов устанавливается небольшое колесо 1 с коническими зубцами, движущимися по одной из шкал с такими же дырами для стопоров электромагнитов и, таким ооразом, в силу своей концентрации, препятствующее вращению поршня вокруг оси.Следовательно, во время грузовых операций в портах. внутри колпака производятся перемещечия, при чем, по окончании таковых, перед выходом судна из порта, диафрагма автоматически приводится в нормальное уравновешенное состояние на той или иной (безразлично) высоте колпака, Вслед за тем, когда судно в пути начинает приолижаться к мелководным ме стам, получающееся от этого уплот. нение воды начинает постепенно действовать, в виде давления снизу, на диафрагму, выпучивая ее внутрь колпака и вместе с тем поднимая стержень 0; с означенным же стержнем, при помощи ряда шарниров и рычагов а, б, г, из коих б - эбокитовый (для изоляции тока), соединена стрелка имеющая на конце неоольшое седло е (или металлич, кисточку-контакт), сколь. зящее, при подеме и опускании стержня О, по щеке бараоанного реостата ж - з, постепенно автоматически выключая сопротивление реостата из электрической цепи (от всей батареи аккумуляторов 1 и пере давая, таким образом, переменнуюэлектродвижущую силу по системе, проводов к цыферблату (типа вольт-, метра) в штурманской рубке, на, котором стрелка, в соответствии сопытным градуированием, нанесенным предварительно по показаниям футштока, будет отмечать глубину воды под килем судна в зависимости от скорости судна (градуировка производится на цыферблате потрем концентрическим шкалам на полный, средний и малый ходы). Так как точность показаний обу-, словливается вполне определеннымнапряжением в цепи, то для урегулирования этого заряжения служит контрольный вольтметр в машинном отделении судна, пользуясь которым и неоольшим реостатом при нем механик иногда проверяет и выправляет напряжение тока в цепи (также и по требованию капитана с мостика во время тумана, а равно вблизи берегов и отмелей),Для того, чтобы батарея без нужды в показаниях цыферблата не работала, седло е стрелки д : в спокойном состоянии находится вне обмотки реостата, и таким об-разом цепь разомкнута.Предмет патента1. Устройство для определенияглубины воды под килем движуще-гося судна с целью предупреждения аварий при приближении кмелководным местам, характеризую-, щееся тем что оно состоит изволнистой диафрагмы Е, прикры-вающей колпак Б с крышкой Л,прикрепленный к внутренней сто-роне обшивки днища Г корпуса судна над круглым отверстием ЛД в последнем, огражденным решеткой,И, и снабженной стержнем О, который соединен при помощи ряда шарниров и рычагов а, б, в с рычагом , несущим на своем ко;це контакт, скользящий по реостату жз, с целью изменения, при пере. мещении диафрагмы Е, сопротивления цепи, заключающей указатель тока, устанавливаемый на командном мостике судна и градуированный на глубины воды под килем судна при полном, среднем и малом ходе.2. Форма выполнения охарактеризованного в и. 1 устройства, отличающаяся тем, что, с целью выравнивания давления с обеих сторон диафрагмы Е при различных осадках судна и при отсутствии его движения, диафрагма Е прикреплена к поршню Л, подвижному в колпаке Б, снабженному уплотняющими кольцами Н и несущему ряд электромагнитов 3, возбуждаемых, при изгибе диафрагмы в ту или другую стороны, замыканием сидящими на стержне О металлическими дисками Р и Р, и пружинными контактами У, С или 7, Сцепей электромагнитов, якоря У которых, снабженные пружинами Ф, другими своими концами Х служат стопорами, входящими в гнезда Ю в колпаке Б.3. В охарактеризованном в п.п. 1 и 2 устройстве применение, с целью предупреждения вращения поршня Л при его перемещении в колпаке Б, зубчатого колеса Ч. укрепленного при одном из электромагнитов 3 и ходягцего в гнездах Ю.