7 років тому
Немає коментарів

Sorry, this entry is only available in
Російська
На жаль, цей запис доступний тільки на
Російська.
К сожалению, эта запись доступна только на
Російська.

Механизм мигания бакенов. На речных путях уста­навливаются бакены. Потребность в них весьма значительна. Они питаются от батарей. Но батареи не дешевы. На бакенах приме­няется мигающий свет (0,5 сек — горение, 2—3 сек — перерыв). Включение производится электромагнитным реле, также потребляю­щим ток батарей. Предлагаемый нами механизм исключает приме­нение реле и дает экономию батарей. В нем всего четыре детали (рис. 30). Механизм обеспечивает широкое программирование. Рас­считан он на скорости течения 0,4—1,0 м/сек.

Устройство механизма мигания бакена с использованием гидроротора

Устройство механизма мигания бакена с использованием гидроротора

Механизм мигания бакенов (рис. 30) состоит из оси с выемкой для прерывателя, рамки гидроротора, гидроротора 3 и щитка, регулирующего щель.

Скорость вращения гидроротора определяется формулой (4), в которой коэффициент скорости вращения при малой нагрузке бли­зок к Сп = 0,3.

Наиболее удобен для работы гидроротор диаметром около 10 см; для того чтобы понизить скорость вращения, необходимо пропустить поток по гидроротору через регулируемую щель в за­борнике, расположенную по всей высоте гидроротора (рис. 30).

Щель рассчитывается по формуле

F_022

где Т — суммарное время проблеска и затухания (сек), T = tn+t3;

k — относительная величина щели, k = 2b/D, здесь b — ширина щели, м. Подставляем цифровые данные для наших случаев, имеем:

F_023

при v, = 0,4 k= 0,332; b1, = 1,7 см; v2 = 1 k = 0,133; b2 = 0,7 см.

Электрогидророторная переносная забортная установка. На рыболовных моторных баркасах, на баржах во время их хода, катерах, моторных лодках и прочих самоходных и несамоходных судах во время их переходов часто возникает необ­ходимость иметь дешевые, простые в эксплуатации установки для освещения и зарядки аккумуляторных установок (рис. 32), которые можно употреблять и для питания радиоаппаратуры.

Приводим на рис. 31 установку, состоящую из генератора 1, гибкого вала 2. Гидроротор имеет две профилированные обечай­ки б, скрепленные сваркой: вверху — вваркой гибкого вала 2, в се­редине — вваркой стержня 6 и в нижней части — вваркой кольца 7. В кольце 7 закреплен упорный подшипник 9, который предохраняют от выпадения контровкой 10 через отверстия кольца 7. В подшип­нике вращается также отрезок гибкого вала 2, заканчивающийся утолщением, фиксирующим вал в осевом направлении. Вторым кон­цом, также имеющем опорную пятку 11, гибкий вал фиксируется контровкой к обойме 7, приваренной к обтекаемому грузу 18. При движении в воде гидроротор передает свое вращение на генератор Нижний его конец свободно вращается в подшипнике 9.

Гидророторная переносная установка для освещения на ходу барж, катеров и рыболовецких баркасов

Гидророторная переносная установка для освещения на ходу барж, катеров и рыболовецких баркасов

Под действием лобового сопротивления гидроротора и груза линия отклоняется к корме на угол В (рис. 32). По опытным иссле­дованиям выяснено, что гидророторы сохраняют свои характеристи­ки до В = 40°. Это объясняется неразрывностью струи и косым натеканием потока, увеличивающим крутящий момент. Однако такие углы неудобны в эксплуатации, и лучше их ограничивать р = 35—25°.

Схема расположения заборных установок

Схема расположения заборных установок

Около борта скорость потока резко снижается; зная это, мы использовали боковую подъемную силу гидроротора, чтобы оття­нуть установку от борта. Угол оттяжки от борта ф и угол отклоне­ния к корме В вычисляются:

F_024

где Р — лобовое сопротивление, определяемое по формуле (5), кГ; Р1, — суммарное лобовое сопротивление, определяемое по фор­муле (5) плюс сопротивление груза 2, кГ; G — вес груза, кг.

Чтобы сделать подвеску гидроротора регулируемой, за перед­нюю скобу груза 2 крепят подтягивающий шнур 5, натяжкой кото­рого и осуществляется изменение угла наклона гидророторной ли­нии. На этом шнуре на расстоянии 1—1,5 м от груза 2 подвеши­вается оттягивающее грузило 4 (рис. 32).

Примеры рационального проектирования и использования гидро­роторных забортных установок. Скорости моторных и буксирных плавсредств, о которых идет речь (а также моторных лодок), бы­вают от 2 до 6 м/сек (4—12 узлов). Величина осадки перечислен­ных судов от 0,5 до 4 м. Это определяет предельную длину таких установок. Разберем два наиболее характерных примера.

1-й пример. Для морских барж, например, характерны ско­рости 2—3 м/сек и для речных 1,5—2 м/сек, осадка до 4 м. Желательно делать установки под приемлемые генераторы (наиболее ти­хоходные генераторы до 100 вт имеют обороты порядка 300—600 об/мин для непосредственного привода без применения ка­кой-либо редукции. Ориентируясь на них, определим диаметр гидро­роторной линии из формулы (4):

F_025

Приняв v = 2м/сек и Сn = 0,25, имеем:

F_026

D=5 см (для генератора nм=600 об/мин)

Определим мощность ротора, если взять его длину! = 4л(, равную величине осадки баржи:

N = 0,lfv3 (для турбины с формой лопастей, предложенной Во­рониными);

N=0,1-0,05-4-8 = 0,16 кdт, т. е. 160 вт. Этого вполне достаточно для питания трех лампочек по 50 вт.

2-й пример. На рыболовных баркасах осадка порядка 0,5 м. Скорость 3—4 м/сек.

Если использовать тот же генератор с 600 об/мин, то при ско­рости 3 м/сек

F_027

100 вт вполне достаточно, чтобы питать радиостанцию и читать газеты.

В обоих примерах мы могли бы снизить диаметр гидророторов и, увеличив соответственно их длину, фактически не проиграли бы в мощности при работе на генераторах с оборотами 1 000 об/мин.

Измеритель скоростей течения реки. Для рабо­ты со свободнопоточными установками необходимо уметь опреде­лять скорости течения в месте установки. Особенно это необходимо при постановках гирляндных ГЭС. Сам гидроротор может служить очень хорошим и довольно точным инструментом для измерения скорости течения. В этом случае от гидроротора отсоединяют гене­ратор и редукторные устройства, обеспечивая ему свободное враще­ние в подшипниках. Далее выбирают водную поверхность с нулевой скоростью и на определенной мерной базе l, например l=5 м, про­водят гидроротор, накручивая нить на верхний конец оси, выходя­щий из воды. Положим, что на этой базе гидроротор сделал 23 обо­рота. Следовательно, на 1 м пройденной базы приходилось

F_028

Далее, если мы этот ротор опустим в поток и будем его дер­жать, получим обратное явление: «база» будет двигаться относи­тельно закрепленного в одном створе вращающегося гидроротора. Если по одновременному сигналу пустим гидроротор и секундомер и за промежуток времени в 20 сек на ось намотается 102 витка нити, то скорость вращения ротора составит n = 102/20 = 5.1об/сек.

Если бы скорость течения была бы 1 м/сек, то ей соответство­вала бы скорость вращения гидроротора 4,6 об/сек. Таким образом, действительная скорость

F_029

Но для упрощения замеров без необходимости пользования секун­домером и подсчетом оборотов закрученной нити имеет смысл изго­товить описанный ниже прибор.

Связывающей частью прибора (рис. 33) является державка 1, на которой крепятся все основные его части: гидроротор 2, водо­непроницаемый микрогенератор (переделанный из 50-копеечного мо­торчика, купленного в магазине «Детский мир») и бамбукового шеста 4 (выполненного из лыжной палки). При вытаскивании штиф­та 5 шест может быть снят и использоваться как палка при ходь­бе. От генератора (датчика) идет двухжильный провод 6, который штыревым разъемом 7 соединен с миллиамперметром 8, показания которого (ПМ-70, ГОСТ 1845-42, шкала на 5 ма) протарированы по скорости течения контрольной крыльчаткой. Характерно то, что если крыльчатка дает скорость 2 об/сек при скорости течения 1 м/сек, то гидроротор приемлемых параметров дает =0,5 об/сек при той же скорости течения. Поэтому между гидроротором и дат­чиком нет потребности делать редукторные устройства. Узел дер­жавки имеет габариты (с гидроротором и датчиком) 30X60X125 мм и легко размещается в кармане.

Установка для замера скорости течения

Установка для замера скорости течения

Оценочный расчет быстроходности ротора ведется следующим образом например, при v=l м/сек

F_030

(что составляет 640 об/мин).

Обычно гидророторы закрепляются на двух опорных подшип­никах, а затем через переходные муфты сочленяются с генератором. Такое закрепление удорожило бы прибор, а главное, понизило бы его точность. Для резкого уменьшения радиуса трения скольжения (от чего особенно зависит величина момента трения при малых на­грузках), а также сокращения числа опорных подшипников нижняя шайба надета на тонкий штырь 9, а верхняя шайба непосредственно входит в поводковую вилку электродатчика 10.

При замере крыльчаткой, отклоненной от вектора скорости на 15Э, уже появляются недопустимые расхождения в показаниях при­бора. В то же время при повороте шеста предлагаемого прибора даже да 120° в любую сторону от вектора скорости, никаких изме­нений в его показаниях не наблюдается. Стоимость крыльчатки вы­пуска 1957 г. — 215,0 руб. Стоимость гидророторного измерителя в условиях мелкосерийного производства составляет 6 р. 46 к. При­бор снабжен бамбуковым шестом (диаметром 24; l=1400), весит 1 300 г. Измеритель изображен на рис. 33,6.