ДИНАМОМЕТР В ПОДВОДНОМ ИСПОЛНЕНИИ
DYNAMOMETER OF UNDERWATER DESIGN

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