Льдоразрушающее устройство

 

Изобретение относится к гидротехническому строительству. Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства и снижение энергозатрат. Устройство содержит вибратор, включающий корпус 7 с плитой 6, груз 8, пружины 9 и уплотнительную манжету 10, выполненную в виде гибкой упругой оболочки, внутренняя полость 11 которой сообщена через пневмораспределитель 14 с источником сжатого газа. Рабочая камера 15, герметичная благодаря манжете 10, заполняется водой через гидрораспределитель 19 и поднимает груз 8, сжимая пружину 9. При опускании груза 8 манжета 10 разгерметизирует рабочую камеру 15, гидрораспределитель 19 перекрывает подвод воды. При падении груз 8 ударяет по плите 6 и его кинетическая энергия расходуется на разрушение льда. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (S1)5 Е 02 В 15/02

13

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ. И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (2 1) 4437914/31-15 (22) 08.06.88 (46) 15,07.90. Бюл. P- 26 (71) Псковский филиал Ленинградского политехнического института им.М,И.Калинина (72) В.Д.Глебов, А.M.Ветлицын, В,R.Mèðoí÷óê и В.М.Иванова (53) 622.24(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Н- 761356, кл. В 63 В 35/10, 1978. (54) ЛЬДОРАЗРУ1ЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к гидро- . техническому строительству. Цель изобретения — повышение эффективности работы устройства и снижение энергоза-,, „„SU„„1578252 А 1

2 трат . Устройство содержит вибратор, включающий корпус 7 с плитой 6, груз

8, пружины 9 и уплотнительную манжету 10, выполненную в виде гибкой упругой оболочки, внутренняя полость

11 которой сообщена через пневмораспределитель 14 с источником сжатого газа. Рабочая камера 15,- герметичная благодаря манжете 10, заполняется водой через гидрораспределитель !9 и. поднимает груз 8, сжимая пружину 9.

При опускании груза 8 манжета 10 разгерметизирует рабочую камеру 15, гидрораспределитель 19 перекрывает подвод воды. При падении груз 8 ударяет по-плите 6 и его кинетическая энергия расходуется на разрушение льда.2 ил.

1578252

50

Изобретение относится к защите морских гидротехнических сооружений от разрушения подвижками ледяных полей и может быть использовано для эксплуа-5 тации гидротехнических сооружений типа морских буровых платформ в арктических морях, а также на ледоколах.

Цель изобретения — повышение эффективности работы устройства и снижение энергозатрат.

На фиг.1 изображено льдоразрушающее устройство; на фиг.2 — вибратор, разрез.

Льдоразрушающее устройство содер- !5 жит вибратор 1, прикрепленный посредством гидроцилиндров 2, 3 к поворотной части 4, которая установлена на опоре 5. Вибратор 1 включает плиту 6 и корпус 7. В корпусе вибратора уста- 20 новлены груз 8, пружины 9 и уплотнительная манжета 10. Манжета 10 прикреплена к плите 6 и выполнена в виде полой гибкой упругой оболочки, внутренняя замкнутая полость 11 кото- 25. рой сообщена пневмолинией 12 с источником 13 сжатого газа через управляемый пневмораспределитель 14. Рабочая камера 15 вибратора каналом 16 и трубопроводом сообщена с насосом 17. Кнапорной гидролинии насоса 17 подключен гидропневмоаккумулятор 18 и управляемый гидрораспределитель 1.9.

В плиту 6 встроен гидроцилиндр 20 со штоком 21, соединенным с грузом 8.

Рабочая (поршневая) полость гидроцилиндра 20 сообщена с гидробаком 22 через обратный клапан 23 и гидрораспределитель 24. Гидрораспределитель

24 удерживается пружиной 25, а от- 40 крывается только упором 26, прикрепленным к поршню гидроцилиндра 20. Рабочая полость гидроцилиндра 20 сообщена гидролинией 27 с камерой 28. управления гидрораспределителем 19, а гидролинией 29 — с камерой 30 управления пневмораспределителем 14 и с гидроаккумулятором 31.

Льдораэрушающее устройство работает следующим образом.

С помощью гидроцилиндров 2 и 3 вибратор 1 устанавливают.и прижимают к поверхности льда, а затем вклю.чают вибратор путем подачи в рабочую камеру 15 энергоносителя, например воды, под давлением.

В исходном положении груз 8 вибратора находится на плите 6, а упор

26 удерживает гидрораспределитель 24 открытым. Гидрораспределитель 24 сообщает с гидробаком 22 рабочую полость гидроцилиндра 20 и соединенные с ней камеры 28 и 30 управления распределителями 19 и 14 а также гидравлическую полость гидроаккумулятора 31. Поскольку гидробак 22 сообщен с атмосферой, то в, указанном контуре избыточного давления нет, а поэтому золотники распределителей 14 и 19 удерживаются пружинами в позициях, изображенных на фиг.2.. Золотник пневмораспределителя 14 сообщает с напорной пневмолинией внутреннюю полость 11 манжеты 10, которая под действием давления распрямляется и прижимается к нижней поверхности груза 8, замыкая рабочую камеру 15 вибратора. Волотник гидрораспределителя 19 сообщает рабочую камеру 15 с насосом 17. Рабочая среда, например вода, под давлением поступает по каналу 16 в рабочую камеру 15 и начинает поднимать груз 8.

При движении вверх (фиг.2) груз 8 в начальный период разгоняется под действием давления рабочей среды, а затем его движение замедляется вследствие сопротивления, оказываемого пружинами 9.

Сила упругости пружин 9 увеличивается по мере подъема груза 8, и в некоторой точке наступает равновесие сил упругости пружин 9 и веса груза 8, с одной, стороны, и сил инерции груза 8 и сил, создаваемых давлением рабочей среды,. с другой стороны.

Груз, 8 останавливается, а го кинетическая энергия и энергия давления рабочей среды переходят в потенциальную энергию сжатых пружин и потенциальную энергию поднятого относительно плиты 6 груза о . При движении груза 8 вверх в рабочей (поршневой) лов лости гидроцилиндра 20 создается раз.— режение и она заполняется рабочей жидкостью из гидробака 22 через обратный клапан 23.

После остановки в верхней мертвой точке груз 8 под действием пружин и собственной силы тяжести начинает движение вниз. Гибкая манжета 10 допускает некоторое перемещение груза за счет деформации гибкой оболочки манжеты.

В самьпй начальный момент перемещения груза 8 вниз в рабочей полости гидроцилиндра 20 управления повышается давление рабочей жидкости, которое пере1578252

Формула

20

30

50 дается в камеры 30 и 28 управления.

Золотник пневмораспределителя 14, преодолевая усилие пружин, перемещается и сообщает полость 11 манжеты 1О с атмосферой, поэтому манжета 10 вследствие упругости приобретает первоначальные форму и положение (показано на фиг.2 пунктиром) и раэгерметизирует рабочую камеру 15. Золотник гидрораспределителя 19 под действием давления в камере 28 управления перемещается влево и сообщает рабочую камеру 15 с атмосферой,. а напорную линию перекрывает. Рабочая среда через гидрораспределитель 19 и окна в корпусе 7 быстро освобождает рабочую камеру 15, что дает возможность грузу

8 беспрепятственно опускаться с большой скоростью. При ударе груза 8 о плиту 6 кинетическая энергия груза расходуется на разрушение льда.

В нижнем положении груза 8 упор

26 открывает гидрораспределитель 24, и контур управления, включающий камеры 28, 30 управления и гидравлическую полость гидроаккумулятора 31, сообщается с гидробаком, поэтому золотники распределителей 14 и 19 возвращаются пружинами в исходное положение. Цикл вновь повторяется.

Гидроаккумулятор 31 вмещает лишнюю рабочую жидкость при движении поршня гидроцилиндра 20 вниз, обеспечивая включение обоих распределителей во время движения поршня вниз, вплоть до открытия гидрораспределителя 24.

Гидропневмоаккумулятор 18 предотвращает возникновение гидравлического удара в напорной линии насоса 17.

Применение предложенного льдоразрушающего устройства в сравнении с прототипом обеспечивает повышение эффективности и.снижение затрат энергии. Это достигается за счет того, что уплотнительная манжета 10 выполнена управляемой и герметизирует рабочую камеру вибратора в течение все;го времени подъема груза 8. Управляемая манжета 10 позволяет запасти в пружинах большую потенциальную энергию, которая .затем преобразуется в большую кинетическую энергию удара, что и повышает эффективность разрушения льда. Уменьшение расхода рабочей среды, а следовательно, и энергии обеспечивается эа счет герметизации рабочей камеры 15 при движении груза

8 вверх и за счет автоматического перекрытия напорной линии насоса 17 . при движении груза 8 вниз. изобретения

Льдоразрушающее устройство,включающее корпус с плитой, насос, гидробак, гидролинии и размещенные внутри корпуса вертикально перемещающийся подпружиненный груз, упругую уплотнительную манжету и рабочую камеру, соединенную с напорной гидролинией насоса, о т л и ч а ю щ е. е с я тем,.что, с целью повышения эффективности работы устройства и снижения энергозатрат, оно снабжено двухпоэиционными пневмораспределителем и гидрораспределителем с камерами управления, гидроаккумуляторами, обратным клапаном, подпружиненным гидрораспределителем, источником сжатого газа и встроенным в плиту гидр оци-. линдром с поршневой и штоковой полостями, шток которого соединен с грузом, а поршень выполнен с упором, взаимодействующим с подпружиненным гидрораспределителем, посредством которого поршневая полость гидроцилиндра соединена с гидробаком, при этом рабочая камера соединена с насосом через управляемый гидрораспределитель, уплотнительная манжета выполнена в виде полой оболочки, внутренняя полость которой соединена.с источником сжатого газа через пневмораспределитель, причем камеры управления двухпоэиционных пневмо — и гидрораспределителей соединены с гидроаккумулятором и поршневой полостью гидроцилиндра и через обратный клапан — с гидробаком, а второй гидроаккумулятор подключен к напорной гидролинии насоса.

1578252

Составитель Г.Вашина

Редактор А.Маковская Техред Л.Олийнык Корректор А.Обручар

Заказ 1894

Тираж 534

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101