Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_3369
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_234543.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=234543&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB234543A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Задание I: Февраль. 26, 1924. № 4855 24.
Полный текст слева: ноябрь. 26, 1924.
Завершено: 26 мая 1925 г.
234,543 СПЕЦИФИКАЦИЯ ПИРОВИЗИОНА
Усовершенствования в определении колебаний и устойчивости судов, а также связанные с этим аспекты.
Я, Чарльз Фродша Холт, проживающий по адресу: Сидни Авеню, 8, Нью-Брайтон, графство Честер,
британский подданный, настоящим заявляю, что данное изобретение имеет следующий характер:
Данное изобретение относится к определению колебаний и устойчивости судов.
Устойчивость судна может быть определена по его небольшим колебаниям, которые возникают, например,
когда судно находится в порту, в доке, или во время погрузки и разгрузки, или при извлечении или загрузке
балласта. В соответствии с данным изобретением эти небольшие колебания в единицу времени могут быть
определены, зарегистрированы или индикаированы, и для этой цели используется инерция относительно
большой массы воды, которая служит основным средством определения, индикации или регистрации этих
колебаний. Инерция воды используется и применяется в сочетании с индикаторными средствами или средой
таким образом, что, хотя судно может колебаться, скажем, с небольшими колебаниями, инерция жидкости
заставляет его оставаться относительно неподвижным, так что часть или устройство, связанное с ним или
управляемое им, может оставаться неподвижным относительно части, которая движется вместе с судном, и с
помощью подходящих индикаторных или регистрирующих средств это относительное движение может быть
установлено, обозначено или зарегистрировано.
Например, значительная масса воды может содержаться внутри сосуда или кожуха, и в него может быть
погружено указанное устройство или средство, движение и положение которого контролируется водой, и это
устройство может действовать как маятник и может быть соединено или соединено с устройством,
установленным на кожухе, и приспособлено для его работы [Рисунок 1/-] для индикации указанного
относительного движения, 45 так что, когда этот кожух и механизм установлены на судне и происходит
колебание, часть зубчатой передачи или механизма, которая управляется гидравлически, остается
относительно неподвижной, в то время как индикаторное устройство или средство перемещается вместе с
судном через зубчатую передачу; и если индикаторное средство является маркером, он будет перемещаться
из нулевого положения в одну или другую сторону от него. Что касается носителя или устройства для
индикации, это может быть обычный индикаторный или регистрирующий механизм; или же это может быть
осуществлено с помощью фотографических индикаторных средств, электрических индикаторных или
регистрирующих средств или чего-то подобного, что будет увеличивать и показывать степени колебаний.
При использовании записывающего устройства оно может приводиться в движение часовым механизмом или
другими движущимися средствами, так что можно определить количество колебаний в течение заданной
единицы времени.
В одном из типов устройств относительно большая масса воды может находиться в сосуде, например, в
цилиндре, внутри которого может быть установлено колесное устройство 70 с лопастями или делениями,
которое погружено в воду; при этом его периферия может находиться на некотором расстоянии от стенки
цилиндра или корпуса. Это колесо может быть эксцентрично подвешено на 75 лезвиях или подобных
элементах таким образом, что оно действует как маятник, причем лезвия находятся выше центра колеса, так
что эксцентриситет создает маятниковый или утяжеляющий эффект, и оно стремится оставаться
неподвижным, а вода в пространствах между его лопастями или делениями помогает удерживать его в
устойчивом или неподвижном состоянии.
Эффект маятника при желании можно воспроизвести с помощью утяжеленного устройства или колеса. 85 При
использовании колеса на нем может быть установлено 234 543 регулировочных грузика для обеспечения
надлежащей балансировки.
Часть колеса, скажем, верхняя часть, может иметь элемент, выступающий через горловину на судне, и этот
шток может иметь зубчатое колесо или подобное устройство, которое работает в сочетании с другим
зубчатым колесом, установленным на части или соединенным с корпусом, и к оси которого подключена
используемая индикаторная часть; и в случае, если это индикаторное средство представляет собой, скажем,
рычаг или маркер, работающий в сочетании с регистрирующим устройством, оно будет оставаться
относительно неподвижным, в то время как лист или диаграмма на барабане или части, подлежащей
маркировке, удерживается частью, которая движется вместе с судном; удержание этого маркерного
устройства инерцией воды приведет к записи на карте или диаграмме, показывающей колебания и степени
таких колебаний по обе стороны от нулевой позиции; и если рычаг или держатель маркера достаточно
длинный, то увеличенные отметки, которые будут получены, будут такими, что их можно будет легко увидеть и
прочитать.
— Само колесо в одном из вариантов может состоять из боковых листов, имеющих обода по периметру, а
между ступицей колеса и ободами расходятся лопатки или перегородки, пространство между которыми будет
заполнено водой, так что она будет воздействовать на колесо, а вся его масса останется неподвижной.
При испытании судна прибор устанавливается, например, на палубе и регулируется с помощью стационарных
регулировочных средств таким образом, чтобы его части занимали требуемое положение относительно
вертикальной и горизонтальной плоскостей.3; при этом индикаторный или регистрирующий механизм может
быть заключен в корпус в верхней части главного цилиндра или корпуса, содержащего массу воды, и колеса.
— Для облегчения регулировки прибора на палубе судна может использоваться указатель, показывающий,
когда аппарат установлен горизонтально или вертикально, при этом сам корпус предпочтительно
поворачивается снизу на качающемся шпинделе.
— Колесо совершает небольшие колебания, но эти колебания будут продолжительными.
Например, когда в корпусе нет воды, период колебаний может составлять около семи секунд; тогда как когда
корпус заполнен, период колебаний увеличивается, скажем, до сорока секунд или более.
- Размеры корпуса будут варьироваться в зависимости от требуемой точности записей, например, диаметр
составит 4011 дюймов, а ширина — 8 дюймов. Это позволяет измерять диапазон крена до 1/00, когда период
колебаний судна составляет 30 секунд, и до 0/00, когда период колебаний судна составляет 6 секунд.
Размеры колеса, его вес и эксцентриситет будут изменены, если потребуется увеличение или уменьшение
продолжительности колебаний.
Периферия колеса должна находиться на некотором расстоянии от внутренней части корпуса.
При использовании записывающего механизма может быть часовой механизм или подобный приводной
барабан, предназначенный для удержания одного оборота листа бумаги; при этом опорная пластина
барабана может вращаться вокруг шарнира или точки, так что прибор может быть приведен в действие, когда
ручка или маркер не соприкасаются с бумагой и могут колебаться вокруг своей естественной нулевой точки.
Затем барабан приводится в эффективный контакт, но упор на его опоре, к которому он прижимается 85 с
помощью собачки и пружины, предотвращает чрезмерное давление на маркер, благодаря чему достигается
сведение трения к минимуму. Трение наконечника пера о подшипник шестерни оказывает преобладающее
влияние на эффективность прибора и определяет размеры колеса и корпуса, необходимые для обеспечения
точности.
Что касается принципа, на котором основано данное изобретение или устройство, 9.
Прибор, работающий по инерции или по какой-либо другой схеме, зависит от инерции массы воды в корпусе,
которая на расстоянии более 0,1 дюйма от корпуса остается в покое, в то время как судно и корпус кренятся;
лопатки в колесе обеспечивают его неподвижность в воде, и, таким образом, относительное движение воды и
корпуса передается на регистрирующий или индикаторный механизм или средство.
Как указано, колесо представляет собой тяжелый маятник, и он используется для достижения определенного
нулевого положения в [1 индикаторном или регистрирующем механизме, а любая требуемая степень точности
прибора может быть достигнута путем соответствующей регулировки веса и размера колеса, а также его
эксцентриситета относительно оси, вокруг которой оно может колебаться как маятник.
Хотя изготовление колеса в форме маятника, как описано выше, снижает его эффективность в качестве
регистратора качки на судне, эта эффективность сохраняется, если период колебаний колеса как маятника
значительно превышает естественный для судна; это достигается путем соответствующего соотношения веса
колеса и веса воды, заключенной между его лопастями, и путем ограничения его эксцентриситета,
минимального периода колебаний, необходимого для того, чтобы прибор находился в другом удобном месте,
которое вызовет изменение одного колебания или определенного количества колебаний за заданное время;
другая колонна показывает вес балласта, добавленного или удаленного из двойного дна, или в другом
удобном месте, которое вызовет изменение одного колебания или определенного количества колебаний за
заданное время. Благодаря этим дополнительным колоннам капитан также может проводить наблюдения в
удобное время до завершения погрузки судна и приблизительно оценить влияние, которое оставшийся груз
окажет на безопасность судна, и, таким образом, принять меры для удовлетворительного регулирования
размещения оставшегося груза.
Что касается механизмов или средств, используемых для регистрации, индикации или передачи информации
о колебаниях судна, то они могут быть механическими, электрическими или фотографическими, или может
быть использован любой из таких методов, при этом использование того или иного метода зависит от
требований в различных случаях.
обстоятельства или условия, при которых изобретение должно применяться или использоваться.
Дата: 25 февраля 1924 года. 65 E. R. ROYSTON & Co., патентные агенты заявителя, Тауэр-билдинг,
Уотер-стрит, Ливерпуль.
подходит для любого судна, соответствующего вышеуказанным требованиям.
Безопасность судна после использования аппарата определяется, например, с помощью шкалы
остойчивости.
расположены в столбцах, в которых соответствующим образом указаны максимальные и минимальные
безопасные значения скорости колебаний; а шкала устойчивости состоит из ряда столбцов в таблице или
подобном документе, один из которых, например, предназначен для шкалы средних осадок.
которые соответствуют состоянию судна на момент записи данных о качке.
В одном столбце указано минимальное безопасное число колебаний (1,5) за заданный промежуток времени, а
в другом — максимальное безопасное число колебаний за тот же промежуток времени.
Для обеспечения безопасности судна в море на протяжении всего рейса, который, как предполагается,
начинается в условиях, существовавших на момент регистрации качки, количество колебаний,
регистрируемых остойчивым измерителем, должно находиться в пределах, указанных в настоящих правилах.
26.5 две колонки шкалы стабильности.
Для обеспечения устойчивости корректируемого судна, если записи показывают, что устойчивость выходит за
пределы безопасного диапазона между максимальным и минимальным числом колебаний, в шкалу
добавляются дополнительные столбцы, один из которых с помощью делений или цифр указывает вес груза,
добавленного или перемещенного из верхних 12 недель, или... ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
- Усовершенствования в области определения колебаний и остойчивости судов, а также связанные с этим
усовершенствования.
Я, Чарльз Фродшем Холт, проживающий по адресу: Сидни-авеню, 8, Нью-Брайтон, графство Честер,
британский подданный, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления,
которые будут подробно описаны в пункте 7) и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к определению колебаний и стабильности S IIIDS.
Шивас.
8() Устойчивость судна можно определить по его небольшим колебаниям, которые возникают или происходят,
когда судно находится в...
В порту, например, в доке, во время погрузки и разгрузки, или при извлечении или засыпке балласта, в
соответствии с данным изобретением эти небольшие колебания в единицу времени могут быть определены,
зарегистрированы или индикаированы. Для этой цели используется инерция относительно большой массы
воды или жидкости, которая служит основным средством определения, индикации или регистрации этих
колебаний. Инерция жидкости используется и применяется для взаимодействия со средствами или средой,
индикацией колебаний, таким образом, что, хотя судно может колебаться, скажем, с небольшими
колебаниями, инерция жидкости заставляет его оставаться относительно неподвижным, так что часть или
устройство, связанное с ней или управляемое ею, может оставаться и остается неподвижным относительно
части, которая движется вместе с судном, и с помощью соответствующего индикатора или регистратора.
означает, что это относительное движение 1(5) может быть установлено, указано или зафиксировано.
Прибор усиливает колебания, и делается постоянная запись на бумаге и т. д., движущейся с постоянной
известной скоростью, так что колебания, незаметные для обычного наблюдения, обнаруживаются и
записываются в видимой шкале.
Частота обнаруженных колебаний - 234,543 -3 234,543 - напрямую связана со стабильностью судна. После
калибровки прибора для конкретного судна метацентрическая высота считывается визуально по шкале
остойчивости относительно средней осадки судна в момент времени. Производится наблюдение, и прибор
показывает частоту или период колебаний. Другие типы шкал остойчивости позволят прогнозировать
остойчивость судна на основе данных, полученных с помощью прибора, после любого запланированного
изменения загрузки.
1
- В аппарате значительная масса воды содержится внутри сосуда или корпуса, в который погружено
указанное устройство, движение и положение которого контролируются жидкостью, и это устройство может
действовать как маятник и может быть соединено или соединено с устройством, установленным на корпусе,
для индикации указанного относительного движения, 2.5, так что, когда этот корпус и механизм установлены
на судне и происходит колебание, часть зубчатой передачи или механизма, которая гидравлически
управляется, остается относительно неподвижной, в то время как индикаторное устройство или средство
перемещается вместе с судном через зубчатую передачу; и если индикаторное средство является маркером,
оно будет перемещаться из нулевого положения в одну сторону или в сторону от него. - Что касается
индикаторного средства или устройства, это может быть обычный индикаторный или регистрирующий
механизм; Или же это может быть осуществлено с помощью фотографических, электрических,
регистрирующих или подобных устройств, которые будут увеличивать и показывать степень колебаний.
При использовании записывающего устройства оно может приводиться в движение часовым механизмом или
другими движущимися средствами, что позволяет определить количество колебаний за заданную единицу
времени.
В одном из типов устройств относительно большая масса жидкости может находиться в сосуде, например, в
цилиндре, внутри которого может быть установлено колесное устройство с лопастями или делениями,
погруженное в жидкость; при этом его периферия может находиться на некотором расстоянии от стенки
цилиндра или корпуса. Это колесо может быть эксцентрично подвешено с помощью острых кромок или
подобных элементов таким образом, что оно действует как маятник, причем острые кромки находятся немного
выше центра колеса, так что эксцентриситет создает маятниковый или утяжеляющий эффект, и оно стремится
оставаться неподвижным, а вода в пространствах между его лопастями или делениями помогает удерживать
его в устойчивом или неподвижном состоянии. При использовании колеса на нем могут быть установлены
регулировочные грузики для обеспечения правильной балансировки.
Часть колеса, скажем, верхняя часть, может иметь элемент, проходящий через шейку на судне, и этот шток
может иметь зубчатое колесо или подобное устройство, которое работает в сочетании с другим зубчатым
колесом, приводимым в движение частью корпуса или соединенным с ним, и к оси которого подключена
используемая индикаторная часть, и в случае, если это индикаторное средство представляет собой, скажем,
рычаг или маркер, работающий в сочетании с регистрирующим устройством, оно будет оставаться
относительно неподвижным, в то время как лист или диаграмма на барабане или части, подлежащей
маркировке, удерживается частью, которая движется вместе с судном, удержание этого маркерного
устройства инерцией воды приведет к записи на карте или диаграмме, показывающей колебания и степени
таких колебаний по обе стороны от нулевой позиции; и если рычаг или держатель маркера достаточно
длинный.
Увеличенные надписи, которые будут нанесены, будут такими, чтобы их можно было легко увидеть и
прочитать.
-При испытании судна прибор устанавливается, скажем, на палубе и регулируется с помощью стационарных
регулировочных средств таким образом, чтобы детали занимали требуемое положение относительно
вертикальной и горизонтальной плоскостей. Для регулировки прибора на палубе корабля может
использоваться указатель, показывающий, когда устройство отрегулировано горизонтально или вертикально,
при этом сам корпус предпочтительно поворачивается снизу на качающемся шпинделе.
Колесо совершает небольшие колебания, но эти колебания будут продолжительными.
Например, когда в корпусе нет воды, период колебаний может составлять около семи секунд; тогда как когда
корпус заполнен, период колебаний увеличивается до 11 секунд, скажем, сорока секунд или более.
Размеры корпуса будут варьироваться в зависимости от требуемой точности записей, например, диаметр
4011 мм и ширина 8 мм. Эта деталь 115 позволяет измерять диапазон крена до 1/00°, когда период колебаний
судна составляет 3( секунды), и до 1/200°, когда период колебаний судна составляет 6 секунд.
Размеры колеса, его вес и эксцентриситет будут изменены, если потребуется увеличение или уменьшение
продолжительности колебаний.
Край колеса должен находиться на некотором расстоянии от внутренней части корпуса 125-й модели.
Что касается принципа, на котором основано данное изобретение или устройство, и принципа его работы, то
измерение последовательных углов крена прибора зависит от инерции массы воды в корпусе, которая на
расстоянии более 1 дюйма от корпуса остается в покое, в то время как судно и корпус кренятся; лопатки в
колесе, обеспечивающие его неподвижность в воде, и, таким образом, относительное движение воды и
корпуса передаются в регистрирующий или индикаторный механизм или средство. Как указано, колесо
представляет собой тяжелый маятник, который используется для достижения определенного нулевого
положения в индикаторном или регистрирующем механизме. Любая требуемая степень точности прибора
может быть достигнута путем соответствующей регулировки веса и размера колеса, а также его
эксцентриситета относительно оси, вокруг которой оно может колебаться как маятник.
Хотя изготовление колеса в форме маятника, как описано выше, снижает его эффективность в качестве
регистратора качки на судне, эта эффективность сохраняется, если период колебаний колеса как маятника
значительно превышает естественный для судна; это достигается путем соответствующего соотношения веса
колеса и веса воды, заключенной между его лопастями, а также путем ограничения его эксцентриситета, при
этом минимальный период колебаний, необходимый для того, чтобы прибор был пригоден для использования
на любом судне, равен указанному выше значению. Безопасность судна после использования аппарата
определяется путем обращения к шкале остойчивости, например, расположенной в столбцах, на которой
надлежащим образом указаны максимальные и минимальные безопасные значения скорости колебаний;
шкала остойчивости состоит из ряда столбцов в таблице или подобном документе, один из которых,
например, предназначен для шкалы средних осадок 45, которые соответствуют осадке судна в момент записи
данных о качке.
В одном столбце указано минимальное безопасное число колебаний за заданный промежуток времени, а в
другом — максимальное безопасное число колебаний за тот же промежуток времени.
Для того чтобы судно могло безопасно находиться в море на протяжении всего рейса, который, как можно
предположить, начался в условиях, существовавших на момент записи данных о качке, количество колебаний,
зарегистрированных остойчивым прибором, должно находиться в пределах, указанных в этих двух столбцах
шкалы остойчивости.
Для обеспечения устойчивости корректируемого судна, если данные показывают, что устойчивость выходит
за пределы безопасного диапазона между максимальным и минимальным числом колебаний, в шкалу
добавляются дополнительные столбцы; один из них с делениями или цифрами указывает вес груза,
добавленного или перемещенного с верхних промежуточных палуб или другого указанного удобного места,
который вызовет изменение на одно колебание или на указанное количество таких колебаний в ? 7 указанное
время; в другом столбце указан вес балласта, добавленного или удаленного из двойного дна или другого
удобного указанного места, который вызовет изменение на одно колебание или определенное количество
таких колебаний в течение указанного времени. Благодаря этим дополнительным колонкам капитан также
может проводить наблюдения в удобное время до завершения погрузки судна и приблизительно оценить
влияние, которое оставшийся груз окажет на безопасность судна, и, таким образом, принять меры для
удовлетворительного регулирования размещения оставшегося груза.
Независимо от используемых механизмов или средств для регистрации, индикации или передачи
информации о колебаниях судна, они могут быть механическими, электрическими или фотографическими,
или может использоваться любой из этих методов, при этом выбор того или иного метода зависит от
требований в различных случаях, а также от обстоятельств или условий, при которых изобретение должно
применяться или использоваться.
Изобретение, природа которого описана выше, проиллюстрировано на прилагаемых чертежах, где 1, 2 и 3
представляют собой, соответственно, поперечный разрез, разрез и план разреза.
На рисунках 4 и 5 представлены детали увеличительного механизма, описанного в изобретении. 105 На
рисунке 6, а также на рисунках 7 и 8 показаны, соответственно, модифицированные варианты указанной
шестерни.
На рисунках 8, 9 и 10 представлены детали конструкции записывающего пера, показанного на рисунке 6, а
также на рисунке 1. Рисунок 11 (110f) представляет собой вид сбоку, рисунок 12 — вид с торца, а рисунок 13 —
план, показывающий электрический способ управления маркером или ручкой; и рисунок 14 показывает
модификацию.
На рисунках 15 и 16 показаны изображения магнитного аппарата в форме подковы (115), используемого для
управления прибором.
Обращаясь теперь к чертежам более подробно, к рисункам 1–3 и 4–5, 1 представляет собой маятник с
внутренними радиальными лопастями 2. 3 — это внешний корпус, в котором расположено и работает колесо
1, и на котором установлен регистрирующий механизм. Корпус установлен на шарнире 4 на опорной плите 15,
на которой он легко регулируется с помощью винтового механизма 6 (правого и левого), путем поворота гайки
которого устройство может регулироваться относительно неподвижной опорной плиты 5. 7 — это корпус, в
котором расположен индикаторный или регистрирующий механизм, поддерживаемый корпусом 3, и в этом
случае находится ручка или маркер 8, установленный на шарнирах 9 на неподвижных кронштейнах 10. 11 —
это регистрирующий барабан, и 12 — часы или двигатель, с помощью которого он вращается мимо маркера.
На колесе 1 закреплен рычаг или стержень 14, имеющий на себе зубчатый квадрант 13, с которым
зацепляется зубчатый квадрант 15, установленный на шарнирах 9 маркерного ножа, а 16 представляет собой
балансировочный груз, соединенный с квадрантом 15, который установлен на поворотном валу 9x.
Рычаг или стержень 14 проходит через горловину 17 на верхней части корпуса 3, в котором всегда находится
вода.
Отверстия 18 предусмотрены по периферии колеса 1, а также в лопатках 2, чтобы обеспечить свободный
доступ к жидкости и предотвратить образование воздушных карманов при заполнении прибора водой или
другой жидкостью.
Колесо состоит из тонкой периферийной кольцевой пластины 1 из любого подходящего материала, лопаток
или перегородок 2 и боковых закрывающих пластин 20. Боковые пластины 20 прикреплены к выступу 21 и
несут шарниры 22 с режущей кромкой; внутри колеса с каждой стороны предусмотрены массивные
металлические обода 23, которые придают колесу прочность и одновременно инерцию массы.
Шарниры ножевого лезвия 22 могут быть изготовлены из агата или любого подходящего материала; если
жидкость — вода, они находятся на очень небольшом расстоянии над центром тяжести маятника, скажем, от
11/32 дюйма до 1/4 дюйма.
Колесо сбалансировано, четыре балансировочных груза 24 установлены и привинчены к радиальным винтам
25 на ступице 21, расположенные на расстоянии 900 друг от друга. Эти балансировочные грузики помогают
добиться правильного эксцентриситета и вертикальной осадки колеса.
В этом устройстве, как уже было сказано, корпус 3 будет оставаться или вращаться вместе с судном, на
котором он используется; и основная функция маятника-колеса состоит в том, чтобы удерживаться жидкостью
в состоянии покоя относительно ее центра тяжести при вращении корпуса; и это достигается за счет трения
всех его поверхностей о воду и, главным образом, за счет действия лопаток 2, пространства между которыми
сообщаются с корпусом через отверстия 26.
Вторая функция колеса заключается в обеспечении полярной инерции массы, которая вместе с инерцией,
содержащейся в нем и обусловленной вязкостью вследствие трения на его поверхности, необходима для
преодоления сил трения в увеличительном и регистрирующем механизме, стремящихся заставить маятник
колеса участвовать в качке судна.
Третья функция колеса заключается в предотвращении случайных нарушений положения устройства для
измерения скорости вращения колеса, вызванных толчками и рывками на судне, которые могут привести к
смещению устройства с барабана; 70 это достигается за счет стремления колеса, действующего как маятник,
возвращаться в вертикальное положение, причем восстанавливающий момент является произведением веса
колеса в жидкости или плавучести 75 колеса, если используется ртуть, эксцентриситета и величины угла.
Использование колеса в качестве маятника может снизить эффективность машины, чему необходимо
противодействовать либо путем очень короткого, либо очень длинного периода колебаний; однако из-за
необходимости придания колесу веса и инерции, сделать этот период очень коротким нецелесообразно. Для
общих целей необходима длительность периода колебаний не менее 60 секунд, и согласно данному
изобретению эта длительность периода достигается путем приложения инерции жидкости к колебанию
вместе с маятником, что приводит к включению инерционной части уравнения движения; при этом вес
перемещаемой жидкости не способствует восстановлению маятника, и только вес колеса, погруженного в
жидкость, включается в часть уравнения движения, отвечающую за восстанавливающий момент.
Ступица 21 может быть изготовлена из алюминия, полая и большого диаметра, что означает, что масса
маятника может быть большой, а эффективный вес сосредоточен по периферии, чтобы получить большой
момент инерции без чрезмерного увеличения его эффективного веса 105 при погружении в жидкость.
Основной вес, распределенный по периферии кольцами 23, обеспечивает прочность и увеличивает радиус
инерции маятника колеса. 110 На рычаге или планке 14 расположена поперечная планка 28, имеющая
небольшие балансировочные грузы 29 для регулировки пятки маятника груза, внешней регулировки или
коррекции периода колебаний, если это необходимо, I.15 после сборки станка.
В процессе эксплуатации ось вращения маятника колеса и продольная ось цилиндрического корпуса
устанавливаются в продольном направлении относительно корпуса судна. Когда судно качается, центр
тяжести жидкости, содержащейся в корпусе, совершает общее для всех частей судна движение вращения,
равное движению всех частей судна на одинаковом расстоянии от оси вращения судна, но жидкость не
вращается вокруг своего центра тяжести (1) из-за своей инерции и (2) присущих жидкостям свойств текучести
под действием сдвиговой силы.
Кольцевая полоса жидкости вокруг 130 234,543 : 234;542 периферии колеса и два тонких диска на каждой
грани корпуса, глубина которых зависит от вязкости используемой жидкости, приводятся в движение трением
о корпус 3.
Зазор между колесом 1 и корпусом 3 достаточен во всех точках, чтобы позволить колесу-маятнику оставаться
невосприимчивым к вязкому сопротивлению, и, следовательно, колесо 1.0 удерживается жидкостью в своем
исходном вертикальном положении, пока колесо и закрепленный на нем корпус совершают свои колебания.
Для того чтобы маятник колеса не испытывал значительных собственных колебаний из-за динамической
реакции в точке его подвеса, вызванной вращением вокруг оси колебаний судна, этот период корректируется
с учетом большой инерции (включая инерцию жидкости) и малого эксцентриситета, чтобы значительно
превысить период колебаний, возможный для судна. Период колебаний маятника составляет 60 секунд.
Относительное перемещение увеличительной шестерни, прикрепленной к корпусу, и детали, прикрепленной к
рычагу или стержню 14 колеса, приблизительно пропорционально амплитуде колебаний судна.
Сила, которая заставляет машину работать, то есть преодолевать любое трение в подшипниках
колеса-маятника и приводить в действие увеличительное и регистрирующее устройство, — это динамическое
взаимодействие, испытываемое жидкостью и колесом-маятником при качке судна, когда жидкость и
колесо-маятник вынуждены двигаться вместе с ним под действием сил трения. Эта динамическая реакция в
конце любого вращения фактически равна угловому ускорению судна, суммарному полярному моменту
инерции жидкости и маятника колеса; если эта величина не превышает момент сопротивления движению
вокруг оси прибора, маятник колеса движется вместе с корпусом судна, и движение не регистрируется.
Таким образом, габариты прибора определяются величиной момента инерции, необходимого для
преодоления сил трения при определенном минимальном угле крена, произвольно установленном при
проектировании.
Вместо регулировки аппарата с помощью показанного устройства, его можно регулировать с помощью
червячной передачи; или он может быть установлен в неподвижном деревянном упоре, в соответствии с его
назначением для компенсации временного крена судна от вертикального положения путем (1) регулировки
крена корпуса до вертикали таким образом, чтобы устройство работало в своем нормальном вертикальном
положении, или (2) путем манипулирования небольшими внешними балансировочными грузами на рычаге 14.
Штифт 31 на корпусе используется для блокировки колеса, когда оно не используется.
Для обозначения крена судна и для облегчения регулировки прибора в вертикальное положение на передней
части корпуса предусмотрена съемная стрелка 32 со шкалой в градусах 33; или для этой цели можно
использовать спиртовой уровень с изогнутой трубкой.
Прибор может работать с пресной или соленой водой, концентрированным раствором рассола, ртути или
любой жидкостью, которая не слишком вязкая или коррозионная, но в данном приборе следует использовать
только ту жидкость, для которой он предназначен, чтобы избежать риска коррозии или неподходящей
плотности. Если используется ртуть, то точки опоры маятника 85 должны находиться ниже его продольной
оси и центра тяжести, а при использовании другой жидкости точка опоры должна находиться на небольшом
расстоянии над ней.
Что касается шарниров колеса 90 маятника или маркера, то они могут быть любого известного подходящего
типа с острыми кромками и расположены таким образом, чтобы удерживать маятник в центральном
положении, поперечно и продольно, с небольшим люфтом 95 во избежание трения.
Пластины, образующие периферию, боковые стороны и лопатки колеса, будут изготовлены из тонких
металлических пластин, если в качестве материала используется металл. ' 100 Описан увеличительный
механизм, показанный на рисунках 1–5, а его модификация показана на рисунке 6, в котором на головке
рычагов 14 установлен звено 35, другой конец которого 10,5 закреплен на коротком рычаге кривошипного
механизма 36, а ручка образует длинный рычаг. В этом случае следует предположить, что этот рычаг и ручка
установлены таким же образом, как ручка или маркер 110, как описано со ссылкой на рисунки 1–6.
Другая модификация показана на рисунках 7 и 8; в этом случае штифт 37 установлен на головке рычага 14
115 параллельно оси вращения и работает в соединении со скользящей пластиной 38, которая имеет паз 39,
в который штифт 37 входит свободно, но без люфта, при этом скользящая пластина установлена аналогично
описанной выше.
Что касается методов получения эффекта увеличения, описанных со ссылкой на рисунки 6, 7 и 8, то масштаб
записи верен только при малых амплитудах, но ошибка в записи амплитуды имеет небольшое значение,
поскольку измеряется именно частота колебаний.
:A.special:construction of pen id given? 7 234,M49 на рисунках 9 и 10. В этой конструкции рычаг ручки прочный,
но гибкий, и снабжен кулачком 40 на выступе 41, который установлен на опорном поворотном валу для
обеспечения его включения и выключения; кулачок установлен на шпинделе 42 в выступе 41 и снабжен
поворотной головкой 43. Или же вместо этого можно использовать рычаг 44, закрепленный на опорной плите
или нижней части записывающего механизма, один конец которого упирается во внутреннюю часть ручки.
Сама ручка 45 может быть болтовой ручкой, или ручкой Диттмара, или может использоваться грифельный
карандаш, или же щетина или перо для нанесения отметок на копченую бумагу.
Двигатель, используемый для измерения времени и привода в действие записывающего барабана, может
быть любого типа, например, пружинный часовой механизм, двигатель граммофона и тому подобное. Центр
барабана расположен на небольшом расстоянии внутри дуги, создаваемой пером, так что перо пересекает
центральную линию барабана на расстоянии нескольких дюймов от своего среднего положения, благодаря
чему можно отрегулировать перо таким образом, чтобы оно легко скользило по бумаге в своем среднем
положении, и, следовательно, сопротивление трению при очень малых колебаниях очень малое, когда
движущая сила за ним слабая.
Электрический способ управления перемещением маркера показан на рисунках 11–14. В данном случае
рычаг 14 несет поперечную планку 47, на которой расположены направленные вниз проводники 48, так что
колебания погружают один из них в ртутные чашки 49, к которым клемма соединяет провод от той же цепи,
тем самым замыкая цепь. В каждой цепи находятся электромагниты 50, которые при возбуждении
воздействуют на диски из мягкого железа 51, расположенные по одному с каждой стороны ручки. Таким
образом, в то время как корабль кренится, скажем, влево на чертежах, рычаг 14 движется вправо, возбуждая
один из магнитов 50 и заставляя ручку двигаться вниз. Если корабль накренится в другую сторону, ручка
поднимется вверх. Таким образом отображается частота колебаний, но не амплитуда.
В этом случае ток от батарей проходит через клемму 48', через ртутный контактный стакан 49', затем через
электромагнит 50' и обратно к батареям. Проходимость достигается только тогда, когда клемма 48' погружена
в ртутную чашку 49'. Это происходит только тогда, когда корабль находится с правого борта в середине крена.
00 В течение всего времени контакта между 48' и 49' электромагнит 50', находясь в движении, притягивает и
удерживает диск из мягкого железа 51X на рычаге ручки 8. Таким образом, перо удерживается в нижнем
положении G5: на предельном положении его перемещения по барабану до тех пор, пока электромагнит 50X-
возбужден, то есть до тех пор, пока существует контакт между 48' и 49', то есть до тех пор, пока корабль
находится на правом борту в середине своей крена. 70 Как только корабль накренится влево, вступает в
действие параллельная цепь правого борта, электромагнит 50 притягивает диск из мягкого железа 51, ручка
поднимается по барабану и остается в верхнем положении до тех пор, пока цепь 76 не будет разорвана.
На рисунках 11, 12, 13 поперечная планка 47, несущая клеммы 48' и 48, не прикреплена к рычагу 14, а
установлена на шарнире 52. Этот шарнир свободно удерживается под углом 80 градусов в поперечном
направлении в направляющих 52'; в вертикальном направлении он не зафиксирован, а опирается на опору 14'
в головке рычага 14. Относительное движение корпуса 17 и рычага 14 приводит к вращению шарнира 52 (85).
Как только ось вращения поворачивается, один из выводов 48, расположенных на поперечной балке 47
(прикрепленной к оси вращения 52), входит в одну из ртутных чашек, и цепь замыкается. Принцип работы
пера с помощью электрического тока определяется описанным выше способом.
Для того чтобы можно было регистрировать очень мелкие рулоны, необходимо ограничить величину
вращения оси 52 (96). Как только клемма 48 эффективно соприкоснется с заданным уровнем ртути, упор 53
предотвратит дальнейшее перемещение поперечной планки 47, и шарнир 52 100 будет скользить по опоре 14'
в головке рычага 14. Поэтому, как только направление движения корабля меняется, даже очень небольшой
крен достаточен, чтобы разорвать контакт с одной стороны и перевести его на другую.
В этом случае ручка движется под крайними углами амплитуды колебаний, а не посередине рулона, как в
расположении, показанном на рисунке 110 14, однако регистрируемая частота колебаний остается той же.
В конструкции, показанной на рисунке 14, клеммы 48 и 48x расположены на поперечине 47, закрепленной на
головке рычага 14. 115 Что касается режима работы устройства, показанного на рисунках 15 и 16, то в данном
случае имеется три электрические цепи: две первичные параллельные цепи, питаемые от батарей, и одна
вторичная. 120 Для возбуждения пары электромагнитов 59, расположенных соосно с одинаковыми полюсами
по обе стороны зазора, используется одна первичная цепь; между этими полюсами проходит рычаг ручки 8.
125 Другая первичная цепь содержит катушку из проволоки 56, образующую соленоид 57.
Эта катушка прикреплена с одной стороны головки рычага 14, ее ось горизонтальна и перпендикулярна оси
колебаний колеса-маятника.
Когда рычаг 14 и корпус 17 перемещаются относительно друг друга из-за качки судна, катушка 56
перемещается через катушку 57, соосно с ней, которая прикреплена к 17.
В обмотке 57 во вторичной цепи индуцируется ток всякий раз, когда происходит относительное движение
между первичной обмоткой 56 и вторичной обмоткой 57; направление протекания вторичного тока изменяется
соответственно, когда обмотка 56 перемещается с левого борта на правый или с правого борта на левый.
Вторичная цепь также содержит катушку проволоки вокруг сердечника из мягкого железа 58, прикрепленную к
Соседние файлы в папке патенты