УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТСЛЕЖИВАНИЯ ВЕРТИКАЛЬНОГО ПОЛОЖЕНИЯ СТВОЛА СТРОИТЕЛЬНОГО АРТИЛЛЕРИЙСКОГО ОРУДИЯ, НАХОДЯЩЕГОСЯ НА КАЧАЮЩЕЙСЯ ПЛАТФОРМЕ
DEVICE TO WATCH VERTICAL POSITION OF CONSTRUCTION ARTILLERY PIECE BARREL ON SWINGING PLATFORM

Изобретение относится к строительной отрасли и может быть использовано для импульсного вдавливания в дно водоема длинных строительных элементов (свай).
Изобретение позволяет отслеживать принятие стволом строительного артиллерийского орудия, расположенного на качающейся платформе, вертикального положения, обеспечивающего строго вертикальное застреливание свай в грунт.
Известна установка для заглубления анкеров и свай в грунт УЗАС-2 на базе модернизированного артиллерийского орудия М-47 (см. монографию В.В.Маланин, О.Г.Пенский «Сопряженные модели динамически импульсно-тепловых машин и проникание недеформируемых тел в сплошную среду», г.Пермь, 2007, Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО «Пермский государственный университет» и А.А.Бартоломей, В.Н.Григорьев, И.М.Омельчак, О.Г.Пенский «Основы импульсной технологии устройства фундаментов», г.Пермь, 2002 г., с.90-95, ПГТУ Минобразования РФ).
Из патентной литературы известны: способ закрепления трубопровода выстреливаемыми анкерами и поршень-забойник, размещенный в канале ствола артиллерийского орудия и непосредственно контактирующий с застреливаемым строительным элементом. Поршень-забойник выполнен съемным, массивными и полым, причем наружный диаметр забойника меньше наибольшего мидельного сечения анкера (патент РФ №2303738, МПК F16L 1/06, бюл. №21, 2007 г.) и Установка для застреливания строительных элементов в грунт», патент РФ №69530, МПК E02D 7/12, опубл., 2007 г. Основным недостатком таких устройств является то, что они предназначены для импульсного вдавливания только строительных элементов на суше.
Известны артиллерийские механические прицельные приспособления, обеспечивающие наводку орудия на цель при первоначальном неподвижном положении ствола [130-мм пушка М-46 и 152-мм пушка М-47. Руководство службы. - М.: Военное издательство Министерства Обороны СССР. - 1968. - с.156-160].
Однако данное техническое решение не предусматривает отслеживания определения положения ствола артиллерийской системы, находящейся на качающейся платформе, перемещающейся относительно поверхности земли при резких изменениях положения поверхности платформы в трехмерном пространстве координат.
Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в определении момента принятия стволом артиллерийской системы, находящейся на качающейся платформе, строго вертикального положения с целью производства выстрела для вертикального погружения строительных элементов в дно водоема в этот момент.
Поставленная задачи решается с помощью признаков, указанных в 1-м пункте формулы изобретения, таких как устройство для отслеживания вертикального положения ствола строительного артиллерийского орудия выполнено из трех вложенных друг в друга полусфер, внутренняя и внешняя из которых жестко установлены на качающейся платформе, а промежуточная - свободно перемещается между ними, имеет, как и внутренняя полусфера в нижней части отверстие, при этом промежуточная полусфера в районе отверстия снабжена утяжелителем, причем при строго горизонтальном положении платформы с орудием отверстия внутренней и промежуточной полусфер, источник света, размещенный во внутренней полусфере, и фотодиод, размещенный на внешней полусфере, расположены на единой оси, направленной к центру тяжести земли.
Согласно п.2 формулы изобретения между полусферами размещена прозрачная смазка.
Вышеперечисленная совокупность существенных признаков позволяет получить следующий технический результата - отслеживание положения ствола артиллерийской системы, находящейся на качающейся платформе, перемещающейся относительно поверхности земли при резких изменениях положения поверхности платформы в трехмерном пространстве координат.
За счет выполнения трех полусфер, последовательно вложенных одна в другую, внутренняя и внешняя полусфера закреплены жестко на платформе, а промежуточная полусфера свободно перемещается и за счет утяжелителя всегда находится в положении, когда отверстие ее находится на вертикальной оси относительно центра тяжести земли. Во внутренней и промежуточной полусферах выполнено общее сквозное отверстие. Во внутренней полусфере помещен источник света. Центр тяжести промежуточной полусферы смещен таким образом, что центральная ось отверстия в промежуточной полусфере всегда совпадает с направлением силы тяжести земли. На внутренней части внешней полусферы помещен фотодиод таким образом, что при совпадении отверстий во внутренней и промежуточной полусферах луч света из внутренней полусферы, проходя через сквозное отверстие, падает на фотодиод, возбуждая прохождение по нему электрического тока, тем самым осуществляя электрическое воспламенение порохового заряда при использовании электроспускового механизма.
Изобретение иллюстрируется чертежами. На фиг.1 представлена общая схема устройства, на фиг.2 - момент отклонения ствола орудия от вертикальной оси на подвижной платформе.
Устройство для отслеживания вертикального положения ствола строительного артиллерийского орудия выполнено из трех вложенных друг в друга полусфер, внутренняя 1 и внешняя 2 из которых жестко установлены на качающейся платформе 3 (как и ствол орудия), а промежуточная 4 - свободно перемещается между ними, имеет, как и внутренняя полусфера 1 (отверстие 5), в нижней части отверстие 6, при этом промежуточная полусфера 4 в районе отверстия 6 снабжена утяжелителем 7, причем при строго горизонтальном положении платформы 3 с орудием (на чертеже не показано) отверстия 5, 6 внутренней и промежуточной полусфер, источник света 8, размещенный во внутренней полусфере 1, и фотодиод 9, размещенный на внешней полусфере 2, расположены на единой оси 10, направленной к центру земли. Между полусферами 1 и 2 размещена прозрачная смазка 11.
Центр тяжести промежуточной полусферы 4 расположен таким образом, что центральная ось отверстия 6 в промежуточной полусфере 4 совпадает с направлением силы тяжести земли при любом положении полусфер 1 и 2. При совпадении отверстий 5 и 6, выполненных во внутренней 1 и промежуточной 4 полусферах, луч света от источника света 8 внутренней полусферы 1, проходя через общее отверстие, образованное отверстиями 5 и 6, падает на фотодиод 9, возбуждая прохождение по нему электрического тока (см. фиг.1).
Механизм действия изобретения
Во внутренней 1 и промежуточной 4 полусферах выполнены общие отверстия 5 и 6. На внешней сфере 2 помещен фотодиод 9. В стационарном положении центральные оси отверстий 4, 5 и фотодиод 9 находятся на общей оси силы тяжести, направленной к центру земли. Во внутренней полусфере 1 помещен источник света 8. Центр тяжести промежуточной полусферы 4 расположен таким образом, что центральная ось отверстия 6 в промежуточной полусфере 4 совпадает с направлением силы тяжести земли. Промежуточная полусфера в районе отверстия снабжена утяжелителем 7. На внешней полусфере 2 помещен фотодиод 9 таким образом, что при совпадении отверстий 5 и 6, выполненных во внутренней 1 и промежуточной 4 полусферах, луч света от источника света 8 внутренней полусферы 1, проходя через общее отверстие, образованное отверстиями 5 и 6, падает на фотодиод 9, возбуждая прохождение по нему электрического тока (см. фиг.1). При изменении положения жестко закрепленных на качающейся поверхности платформы полусфер 1 и 2 промежуточная полусфера 4 за счет смещенного к нижней части центра тяжести полусферы 4 сохраняет положение, при котором отверстие 6 не меняет положения (см. фиг.2). Между полусферами размещена прозрачная смазка 11.
При колебаниях платформы относительно оси силы тяжести платформа принимает положение, где отверстия 5, 6 и фотодиод 9 оказываются на оси, направленной к центру земли, луч света от источника света 8 падает на фотодиод 9, замыкая электрическую цепь, проходящую через фотодиод 9, тем самым осуществляя электрическое воспламенение порохового заряда при использовании электроспускового механизма. Хотя настоящее изобретение описано посредством примеров его выполнения, объем данного изобретения не ограничивается этими примерами, но определяется лишь формулой изобретения с учетом возможных эквивалентов.