Стенд для експериментального дослідження динаміки якірних систем позиціонування

1. Стенд для експериментального дослідження динаміки якірних систем позиціонування, що містить якірний зв'язок, розташований у вертикальній площині ланцюгової лінії, причому верхній кінець зв'язку має вузол кріплення до вертикальної конструкції, що імітує кріплення якірного зв'язку в якірному клюзі плавзасобу, а нижній лежить на горизонтальній площині, що імітує дно водоймища, і через датчик зусилля жорстко сполучений з фундаментом за допомогою фіксатора, який відрізняється тим, що вертикальна конструкція виконана у вигляді шарнірної вертикальної штанги, що має в середній частині горизонтальну вісь обертання, U 2 (19) 1 3 штанги, на якій закріплений рухомий вантаж, що імітує плавучу споруду, дає можливість досліджувати динаміку плавучої споруди і якірних систем з якірними зв'язками різної довжини і калібру в їх спільній роботі, а саме, показати вплив якірних зв'язків на хитавицю всього плавзасобу, що заякоряється, і врахувати зміну величини переміщень при хитавиці плавучої споруди як з якірними зв'язками, так і без них. Поставлена задача вирішується тим, що стенд для експериментального дослідження динаміки якірних систем позиціонування, що містить якірний зв'язок, розташований у вертикальній площині ланцюгової лінії, причому верхній кінець зв'язку має вузол кріплення до вертикальної конструкції, що імітує кріплення якірного зв'язку в якірному клюзі плавзасобу, а нижній лежить на горизонтальній площині, що імітує дно водоймища, і через датчик зусилля жорстко сполучений з фундаментом за допомогою фіксатора, згідно корисної моделі вертикальна конструкція виконана у вигляді шарнірної вертикальної штанги, що має в середній частині горизонтальну вісь обертання, встановлену на двох вертикальних опорах, жорстко закріплених на фундаменті, при цьому на нижньому кінці штанги встановлений вантаж з можливістю переміщення уздовж штанги для зміни інерційних властивостей установки, а один з кінців осі обертання пов'язаний з датчиком вимірювання кутів відхилення штанги для передачі електричного сигналу на блок реєстрації відхилень. Поставлена задача вирішується також тим, що якірний зв'язок виконаний у вигляді системи якірних канатів, що розходяться від вузла закріплення на штанзі під різними кутами з метою дослідження динамічних властивостей і переміщень багатоякірних систем позиціонування різної конфігурації. Поставлена задача вирішується ще і тим, що верхній кінець вертикальної штанги виконаний таким чином, що точка кріплення якірного зв'язку зміщена щодо вертикальної осі штанги так, що якірний зв'язок розташований в резервуарі з рідиною, що дозволяє врахувати вплив демпфіруючих властивостей рідини на роботу якірних систем позиціонування. Позитивний ефект досягається тим, що при відхиленнях вертикальної штанги з рухомим вантажем, що має в середній частині горизонтальну вісь обертання, один з кінців якої пов'язаний з датчиком вимірювання кутів, є можливість фіксації переміщень плавучої споруди, що моделюється, як з якірними зв'язками, так і без них, причому якірні зв'язки можуть бути різної довжини, калібру, кількості і можуть розташовуватися під різними кутами. В порівнянні з прототипом наявність в стенді для експериментального дослідження динаміки якірних систем позиціонування вертикальної штанги, в середній частині якої є горизонтальна вісь обертання, рухомого вантажу і датчика вимірювання кутів відхилення, дозволяє досліджувати роботу якірної системи в динамічних умовах, а також вплив якірних зв'язків на хитавицю плавучої споруди з можливістю зміни інерційних властивостей установки і врахуванням демпфіруючих влас 57969 4 тивостей рідини. Сутність корисної моделі пояснюється рисунками: - на фіг. 1 показано загальну схему стенду для експериментального дослідження динаміки якірних систем позиціонування; - на фіг. 2 показано схему стенду для експериментального дослідження динаміки якірних систем позиціонування (вид зверху); - на фіг. 3 показано схему стенду для експериментального дослідження динаміки якірних систем позиціонування з резервуаром з рідиною. Стенд для експериментального дослідження динаміки якірних систем позиціонування містить якірний зв'язок 1, розташований у вертикальній площині ланцюгової лінії, причому верхній кінець зв'язку має вузол кріплення 2 до вертикальної конструкції, що імітує кріплення якірного зв'язку в якірному клюзі плавзасобу, а нижній - лежить на горизонтальній площині, що імітує дно водоймища, і через датчик зусилля 3 жорстко сполучений з фундаментом 4 за допомогою фіксатора 5. Вертикальна конструкція виконана у вигляді шарнірної вертикальної штанги 6, що має в середній частині горизонтальну вісь обертання 7, встановлену на двох вертикальних опорах 8, жорстко сполучених з фундаментом 4. На нижньому кінці штанги 6 встановлений вантаж 9 з можливістю переміщення уздовж штанги для зміни інерційних властивостей установки, а один з кінців осі обертання 7 пов'язаний з датчиком вимірювання кутів 10 відхилення штанги, що передає електричний сигнал на блок реєстрації відхилень 11. Якірний зв'язок 1 виконаний у вигляді системи якірних канатів, що розходяться від вузла закріплення на штанзі 6 під різними кутами. При цьому верхній кінець вертикальної штанги 6 може бути виконаний таким чином, що точка кріплення якірного зв'язку 1 зміщена щодо вертикальної осі штанги так, що якірний зв'язок розташовується в резервуарі 12 з рідиною 13 (фіг. 3). Стенд для експериментального дослідження динаміки якірних систем позиціонування працює таким чином. Шляхом зміни довжини якірному зв'язку 1 за допомогою фіксаторів 5 створюється необхідний попередній (горизонтальний) натяг в якірних ланцюгах, який фіксується за допомогою датчиків зусилля 3. Верхні кінці якірних ланцюгів через вузол кріплення 2 сполучені з вертикальною штангою 6, а ніжні лежать на фундаменті 4, внаслідок чого система приходить в рівновагу і якірні зв'язки 1 провисають по ланцюгових лініях (причому натягнення ланцюгів можна міняти в процесі експерименту). Закріплений на штанзі 6 рухомий вантаж 9 певної маси може переміщатися уздовж осі штанги, що дозволяє змінювати інерційні властивості плавучої споруди, що моделюється. Відхиляючи штангу 6, в середній частині якої є горизонтальна вісь обертання 7, встановлена на двох вертикальних опорах 8, на певний кут, вимушуємо систему приходити в рух, внаслідок чого датчик вимірювання кутів відхилення 10 фіксує кут відхилення і передає дані на блок реєстрації відхилень 11, який відображає переміщення якірних ланцюгів. Оскільки система прагне повернутися в своє первинне 5 57969 положення рівноваги, то блок реєстрації відхилень 11 фіксує гармонічні затухаючі коливання системи. Причому верхній кінець вертикальної штанги 6 може бути виконаний таким чином, що точка кріплення якірного зв'язку 1 зміщена щодо вертикальної осі штанги так, що якірний зв'язок розташовується в резервуарі 12 з рідиною 13, що дозволяє врахувати гідромеханічний ефект впливу рідини на роботу якірного зв'язку, при цьому схема роботи стенду аналогічна попередній. Стенд розраховано відповідно до теорії подібності. Позитивний ефект досягається тим, що при різних відхиленнях штанги зі встановленим на ній вантажем є можливість фіксації переміщень за допомогою датчика вимі Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 6 рювання кутів відхилень плавучої споруди, що моделюється, як з якірними зв'язками різних технічних характеристик, так і без них. Таким чином, наявність в стенді для експериментального дослідження динаміки якірних систем позиціонування вертикальної штанги, в середній частині якої є горизонтальна вісь обертання, рухомого вантажу і датчика вимірювання кутів відхилення дозволяє досліджувати роботу якірної системи в динамічних умовах, вплив якірних зв'язків на хитавицю плавучої споруди, а наявність в даному стенді резервуару з рідиною дозволяє врахувати гідромеханічний ефект впливу рідини на роботу якірного зв'язку. Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601