Гидрометрическая вертушка

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<ц808938 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— . (22) Заявлено 050L79 (21) 2710106/18-10 (5Ф)М. Кл.

О 01 Р 5/06 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений я открытий

Опубликовано 2802.81. бюллетень Н9 8 (5З) У4 532. 574 (088. 8) Дата опубликования описания 2802.8 1; (54 ) ГИДРОМЕТРИЧЕСКАЯ ВЕРТУШКА

Изобретение относится к гидрометрическому приборостроению и предназ-

:начено цля измерения скорости тече;ния в реках с повышенным содержани:ем взвешенных наносов.

Известны гидрометрические вертушки, содержащие. корпус, лопастной вййт с осью, установленной в опорах вращения, устройство преобразования угловой скорости вращения лопастного винта .в выходную величину. Между осью и,корпусом вертушки выполнено бесконтактное уплотнение в виде щелевого зазора с гладкими поверхностями (11 °

Недостаток гидрометрических вертушек заключается в малом времени с раббты вертушки в потоках со взвешенными наносами.

Данная вертушка может работать в агрессивных потоках, однако она не приспособлена для производства гид25 рометрических измерений в полевых условиях.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей вертушки путем ее применения для гидрометри3О ческих измерений в полевых условиях

Известна гидрометрическая вертушка, содержащая корпус, лопастной винт с осью, установленной в опорах вращения, контактный механизм (устройство преобразования скорости лопастного винта в выходную величину) 23 .

В этой вертушке бесконтактное уплотнение между осью и корпусом выполнено в виде лабиринтного щелевого зазора, что затрудняет проникновение взвешенных наносов внутрь корпуса, однако и это уплотнение не решает полностью задачу по защите вертушки от наносов, так как она имеет тот же самый недостаток - наличие щелевого зазора (хотя и лабиринтного), через который наносы попадают внутрь корпуса вертушки.

Кроме того, известна вертушка, содержащая корпус, лопастной винт с осью, установленной в опоре вращения, контактный механизм, соединенную с корпусом посредством трубопровода емкость для масла с возможностью подачи масла внутрь корпуса под цавлением, при этом для подачи масла внутрь корпуса под давлением применен мас20 ляный насос с электроприводом (3).

808938

4О в йотоках с повышенным содержанием взвешенных наносов.

Указанная цель достигается тем, что емкость для масла выполнена с эластичными стенками и размещена внутри кожуха с отверстиями; снабжен. ного гнездом для подсоединения к корпусу вертушки.

Приведены две конструктивные разновидности вертушки, отличающиеся между собой приводами для подачи масла вовнутрь корпуса вертушки под давлением, В первом конструктивном исполнении в качестве привода используется разность давлений столбов воды и масла между корпусом вертушки и эластичной емкостью для масла,для 15 чего последняя размещена ниже корпуса вертушки. Во втором конструктивном исполнении, с целью обеспечения гидрометрических измерений в придонных слоях потока, в качестве привода 2О применен выполненный s виде металлической плиты груз, размещенный на эластичной емкости для масла.

На фиг. 1 приведена гидрометрическая вертушка B первом конструктивном исполнении, общий вид на фиг, 2 то же, во втором конструктивном исполнении; на фиг. 3 - вариант исполнения устройства для подачи масла вовнутрь масляной камеры под давлением.

Гидрометрическая вертушка (фиг. 1 и 2) состоит из лопастного винта с осью, установленной в опорах вращения в корпусе 2, где размещен также контактный механизм, соединенный электрически с клеммой 3. Внутри кор- З5 пуса вертушки имеется заполняемая смазочным маслом полость, которая соединяется с окружающей средой через бесконтактное уплотнение между осью и корпусом вертушки.

Устройство для подачи масла внутрь корпуса вертушки под цавлением (фиг. 1) выполнено в виде эластичной емкости 4 для масла, .заключенной в кожух 5, имеющий отверстия б для 45 сообщения внутренней полости кожуха с внешней средой, и снабженный гнездом 7-1 для его подсоединения к корпусу вертушки 2. Емкость 4 соединена с внутренней полостью корпуса вертуш- $0 ки посредством проходящего через зажим 8 гибкого трубопровода 9, для чего в корпусе вертушки выполнен штуцер .10. Емкость 4 для масла, изготавливаемая иэ эластичного тонкого маслостойкого материала в виде мешочка, укреплена герметично иа крышке 11.

B крышке 11 имеется отверстие, перекрываемое винтом 12, служащее для выхода воздуха при заполнении емкости

4 маслом. 60

Устройство для подачи масла внутрь корпуса вертушки под давлением (фиг.

2 и 3) выполнено в виде эластичной емкости 4 для масла, заключенной в кожух 5, имеющий для сообщения внутрен-;65 ней его голости с окружающей средой отверстия б, и снабженный гнездом

7-1 для его присоединения к корпусу вертушки 2.

Емкость 4 соединена с внутренней

; полостью корпуса вертушки 2 посредством проходящего через зажим 8 гибкого трубопровода 9, для чего в корпусе вертушки выполнен штуцер 10, Емкость для масла выполняется из эластичного тонкого маслостойкого материала в виде сильфона, имеющего в качестве верхней крышки утяжеленную плиту 13.

Работа системы подачи масла в полость подшипников корпуса 2 (фиг. 1) заключается в том, что емкость 4 расположена в водном пото- . ке ниже оси вертушки, так что середина ее (линия Б) заглублена относительно оси вертушки (линия А) на высоту водного столба h>. Таким образом, снаружи на середину емкости

4 (линия Б) будет приложено статическое давление (давление скоростного напора на эластичную емкость исключено кожухом 5) — Ysh f где — удельный вес воды;

h — - глубина погружения вертушки

1 в открытом водном потоке, В то же время внутри: емкости 4 развивается статическое давление, определяемое глубиной погружения вертушки Ь, и столбом масла h (по цепи . центр полости вертушки - трубопровод

9 — половина высоты емкости 4.),т.е, PGr - Т8) 1+ rihg. где — удельный вес масла.

Мешочек (емкость 4) будет сжиматься под действием разности статических давлений P -P =h<(9"8 -Я„), а следовательно масло будет постуйать в полость под избыточным давлением

P„Э6 . Ъ(М8 7и )" %от где Р„, - суммарные потери давления по длине тракта движения масла.

Под этим же давлением через зазор между осью лопастного винта 1 и втулкой корпуса 2 масло будет выходить наружу, препятствуя проникновению воды с наносами внутрь корпуса вертушки.

Работа устройства подачи масла (фиг. 3) в полость подшипников корпуса 2 (фиг. 2) заключается в том, что необходимое давление, под которым осуществляется ток масла, вырабатывается под весом плиты 13, сжимающей сильфон 4.,При этом сильфон

4 имеет малую жесткость, так как изготавливается из тонкого маслонепроницаемого материала. Вертушка может устанавливаться на штанге 14, а так-: же подвешиваться на тросе, и допус-. кает установку стабилизатора в монтировочное гнездо 7-2 кожуха 5 при работе с прибором на тросе. Зажим 8 служит для запирания маслопровода 9

808938 (перед погружением вертушки в воду маслопровод открывается, а после извлечения вертушки из воды перекрывается этим же зажимом), а также для регулировки pacxoga масла.

В вертушке создана гидравлическая защита зазора между корпусом вертушки . и осью лопастного винта от проникновения взвешенных наносов эа счет подачи масла под избыточным давлением в полость корпуса от специального

-уетройства, допускающего применение вертушки для гидрометрических измерений в потоках с повыаенным содержанием взвешенных наносов в полевых условиях, Формула изобретения

1. Гидрометрическая вертушка, содержащая корпус, лопастной винт с щ осью, установленной в опоре вращения, узел преобразования угловой скорости вращения лопастного винта в выходную величину и соединенную с корпусом посредством трубопровода емкость для масла, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей вертушки путем ее применения для гидрометрических измерений в потоках с повышенным содержанием взвешенных наносов в неста- З() ционарных условиях, емкость для масла выполнена с эластичными стенками и размещена внутри кожуха с отверстиями, снабженного гнездом для подсоединения к,корпусу вертушки.

2. Вертушка по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения возможности подачи масла внутрь корпуса под давлением, емкость для масла размещена ниже корпуса вертушки.

3. Вертушка по п. 1, о т л и,— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения, возможности подачи масла внутрь корпуса под давлением при гидрометрических измерениях в придонных слоях потока, в конструкцию емкости для масла введен груз, выполненный в виде лежащей на емкости плиты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 337717, кл. G 01 Р 1/00, 1970.

2. Рейфер A.Á. и др. Справочник по гидрометеорологическим приборам и устройствам. Л., Гидрометеоиздат, 1971, с. 148.

3 ° Отт A. Каталог 105. Гидрометрические вертушки Отта и вспомогательные принадлежности, Кемптен,1928, с. 37, 51(прототип).