ГИДРОПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕТАНИЯ ОБЪЕКТОВ

Полезная модель относится к области метания снарядов с помощью механического метательного средства, в частности для метания объектов (линь, датчики, маркеры и пр.) с плавсредств и касается вопроса снижения энергетических затрат на осуществление процесса метания.
Известно устройство для метания объектов на расстояние, включающее рабочий цилиндр, заглушенный с одного конца, ограничительную диафрагму и поршень, расположенный между заглушенным концом рабочего цилиндра и диафрагмой (Сведения с официального сайта Национальный аэрокосмический университет им. H.Е. Жуковского http://www.khai.edu/csp/nauchportal/Arhiv/AKTT/2010/АКТТ510/Аvilov.pdf - прототип). Для создания в известном устройстве необходимого давления воздуха используется электрокомпрессор, нагнетающий воздух в рабочий цилиндр между заглушенным концом и зафиксированным поршнем. После достижения требуемого давления в рабочем цилиндре поршень освобождается от фиксации и, двигаясь по рабочему цилиндру в сторону ограничительной диафрагмы, метает объект.
Однако, при использовании известного устройства для метания объектов имеется существенный недостаток, заключающийся в том, что электрокомпрессор для работы устройства требует дополнительных источников электроэнергии, что не всегда возможно обеспечить на плавсредствах (гребных шлюпках, аварийные плавсредства, спасательные плавсредства и т.п.).
Задачей полезной модели является обеспечение возможности работы устройства для метания объектов, не прибегая к использованию источников энергии за счет применения только ручных операций, и значительного расширения области его использования.
Для этого в гидропневматическом устройстве для метания объектов, включающем рабочий цилиндр, заглушенный с одного конца, ограничительную диафрагму и поршень, расположенный между заглушенным концом рабочего цилиндра и диафрагмой, по полезной модели, в состав гидропневматического устройства введен заглушенный с одного конца направляющий цилиндр, в котором размещена ограничительная диафрагма, оснащенная встроенным клапаном с дистанционным приводом, и который соединен с рабочим цилиндром, при этом другой конец рабочего цилиндра также заглушен, а его полость между указанным заглушенным концом и поршнем сообщается с полостью направляющего цилиндра, образуемой между его заглушенным концом и размещенной в нем ограничительной диафрагмой, и с пневматическим манометром. Причем поршень оснащен штоком, проходящим через отверстие в заглушенном торце рабочего цилиндра, а полость рабочего цилиндра со стороны штока соединена с резервуаром жидкой рабочей среды через ручной плунжерный насос гидромагистралью, которая снабжена невозвратным клапаном и параллельно с ним байпасом с управляемым клапаном. При этом в гидромагистрали параллельно с ручным плунжерным насосом также предусмотрен байпас с управляемым клапаном.
Кроме того, направляющий цилиндр заглушенным концом шарнирно соединен с поворотным в горизонтальной плоскости основанием для обеспечения возможности углового перемещения направляющего цилиндра в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
В дополнение к этому, для обеспечения углового перемещения цилиндра в вертикальной плоскости используется подъемный механизм, установленный на основании.
При этом отверстие в заглушенном торце рабочего цилиндра, через которое проходит шток поршня, оснащено сальником.
Введение в состав устройства направляющего цилиндра заглушенного с одного конца, в котором установлена ограничительная диафрагма с встроенным дистанционно управляемым клапаном, позволяет аккумулировать сжимаемый поршнем в рабочем цилиндре воздух под действием жидкой рабочей среды и использовать его для метания объекта, одновременно задавая направление его метания и полета.
Использование ручного плунжерного жидкостного насоса позволяет обеспечить работу устройства за счет использования мускульной силы без привлечения электроэнергии.
Наличие байпасов с управляемыми клапанами в обход невозвратного клапана и ручного плунжерного насоса обеспечивает возможность прохода жидкой рабочей среды из рабочего цилиндра в резервуар при вытягивании штока поршня при приведении устройства в исходное положение после метания объекта.
Установка направляющего цилиндра шарнирно на поворотное в горизонтальной плоскости основание позволяет вручную ориентировать направляющий цилиндр в сторону метания, а также задать угол его наклона в вертикальной плоскости с помощью подъемного механизма. Изменение угла наклона направляющего цилиндра в сочетании с изменением давления используемого для метания воздуха позволяет обеспечить необходимую дальность метания объекта.
Сущность полезной модели поясняется рисунками, где на фиг. 1 схематично представлен продольный разрез предлагаемого гидропневматического устройства для метания объектов, а на фиг. 2 - вид на устройство сверху.
Гидропневматическое устройство для метания объектов включает заглушенный с двух концов рабочий цилиндр 1 с поршнем 2 со штоком 3 и соединенный с ним направляющий цилиндр 4, заглушенный с одного конца и снабженный ограничительной диафрагмой 5 с встроенным дистанционно управляемым клапаном 6 (фиг. 1). В отверстии заглушенного конца рабочего цилиндра 1 установлен сальник 7, через который проходит шток 3. Полость 8 между заглушенным концом рабочего цилиндра 1 и поршнем 2 сообщена через ручной плунжерный насос 9 с резервуаром жидкой рабочей среды 10 гидромагистралью 11, снабженной невозвратным клапаном 12. В обход невозвратного клапана 12 гидромагистрали 11 предусмотрен байпас 13 с управляемым клапаном 14. Параллельно с ручным плунжерным насосом 9 на гидромагистрали 11 предусмотрен байпас 15 с управляемым клапаном 16 (фиг. 2). Рабочий цилиндр 1 и направляющий цилиндр 4 соединены друг с другом, образуя единую конструкцию, и имеют общую воздушную полость 17. На рабочем цилиндре 1 установлен манометр 18 для контроля давления в полости 17. Корпус направляющего цилиндра 4 заглушенным концом соединен с поворотным в горизонтальной плоскости основанием 19 с помощью шарнира 20, обеспечивающего угловые перемещения направляющего цилиндра 4 в вертикальной плоскости подъемным механизмом 21, установленным на основании 19 (фиг. 1), (фиг. 2).
Работа гидропневматического устройства для метания объектов осуществляется следующим образом.
Под действием ручного плунжерного насоса 9 жидкая рабочая среда из резервуара 10 по гидромагистрали 11 поступает в полость 8 между заглушенным концом рабочего цилиндра 1 и поршнем 2, проходя при этом через невозвратный клапан 12 (фиг. 2). За счет поступления жидкой рабочей среды в полость 8, поршень 2 со штоком 3 перемещается, сжимая воздух в полости 17, давление которого контролируется манометром 18. При достижении необходимого для метания объекта значения давления накачивание жидкой рабочей среды в полость 8 прекращается. Направляющий цилиндр 4 поворачивается с поворотным основанием 19 в направлении цели метания, а угол его наклона в вертикальной плоскости устанавливается с помощью подъемного механизма 21. После чего производится метание объекта 22 путем открытия дистанционно управляемого клапана 6 в ограничительной диафрагме 5, отрывающего проход воздуху, находящемуся под избыточным давлением в полости 17 между поршнем 2 и ограничительной диафрагмой 5, к метаемому объекту 22.
Для подготовки к метанию следующего объекта открываются управляемые клапаны 14, 16 на байпасах 13, 15 и поршень 2 вытягивается вручную за шток 3 в сторону заглушенного конца рабочего цилиндра 1, снабженного сальником 7, выдавливая жидкую рабочую среду из полости 8 в гидромагистраль 11 через байпас 13 с управляемым клапаном 14 и байпас 15 с управляемым клапаном 16 обратно в резервуар жидкой рабочей среды 10. После чего перекрываются: дистанционно управляемый клапан 6 в ограничительной диафрагме 5 и управляемые клапаны 14 и 16 на байпасах 13 и 15 соответственно.
Предлагаемое гидропневматическое устройство для метания объектов может эффективно использоваться без подключения к каким-либо дополнительным источникам энергии, поскольку имеет ручной привод, что значительно расширяет область использования устройства и выгодно отличает его от прототипа.