Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10802
.pdf
перемещается в сторону другой части сцепления и входит в легкий контакт с ней. По мере дальнейшего
увеличения числа оборотов двигателя подвижная часть сцепления 75 прижимается с возрастающей силой к
другой части сцепления, и при достижении синхронного вращения частей сцепления переменная сила
прижима, стремящаяся зацепить сцепление 80, которая зависит от числа оборотов двигателя, внезапно и
быстро сменяется постоянной силой прижима, стремящейся зацепить сцепление, например, силой пружины,
обеспечивающей зацепление сцепления.
При низком сопротивлении при трогании с места (хорошая и ровная дорога) и когда водителю требуется лишь
небольшое ускорение, такая конструкция обеспечит полное включение сцепления 90° даже при сравнительно
небольшом увеличении числа оборотов двигателя сверх числа оборотов двигателя на холостом ходу. С
другой стороны, при том же низком пусковом сопротивлении, но с требуемым очень высоким ускорением,
количество оборотов двигателя необходимо соответственно увеличить (например, до 500-1000 оборотов в
минуту сверх числа оборотов на холостом ходу).
-оборотов)- до окончательного включения сцепления. Наконец, при самом высоком пусковом сопротивлении
(чрезвычайно крутой подъем по плохой дороге) потребуется еще большее количество оборотов, которое
будет зависеть от требуемого пускового ускорения (например, половина или три четверти максимального
числа оборотов двигателя).
Изобретение может быть с успехом использовано в сочетании с механизмами управления передачами, в
которых изменение скорости осуществляется без ручного управления сцеплением, например, в
переключателях скоростей, в которых комплекты передач, соответствующие различным скоростям,
управляются элементами сцепления, перемещаемыми из одного крайнего положения в другое без фиксации в
промежуточном положении. В таких конструкциях рычаг ручного управления сцеплением может быть
полностью исключен при использовании устройства, соответствующего изобретению, поскольку ручное
управление сцеплением больше не потребуется для запуска двигателя даже в самых сложных условиях.
Дополнительное преимущество конструкции, предложенной в соответствии с изобретением, заключается в
том, что запуск двигателя на наклонных дорогах, который в противном случае был бы крайне
затруднительным, будет существенно облегчен, поскольку не потребуется использовать рычаг сцепления.
Водитель одной ногой управляет педалью тормоза, а другой — педалью газа. По мере увеличения числа
оборотов двигателя и более сильного нажатия на педаль сцепления, педаль тормоза может быть отпущена.
Таким образом, водитель, нажимая на эти две педали, может тронуть автомобиль с места даже на самых
крутых подъемах, тогда как раньше это было крайне сложно, а зачастую и почти невозможно, из-за
необходимости одновременного нажатия педали сцепления и педали газа обеими ногами, а также
использования ручного тормоза, чтобы тронуть автомобиль с подъема без риска движения назад, что крайне
опасно в горных районах. По этой причине были приняты меры для предотвращения появления подобного
игрока на позиции раннинбека.
В случае с устройством, разработанным в соответствии с настоящим изобретением, такие специальные меры
также больше не требуются.
Изобретение применимо к любым видам транспортных средств с электроприводом, не только к пассажирским
автомобилям, автобусам и грузовым транспортным средствам с электроприводом, но и к железнодорожным
транспортным средствам с электроприводом. В случае с транспортными средствами последнего типа,
приводимыми в движение двигателем, конструкция, предложенная в изобретении, имеет важное значение,
поскольку в таких транспортных средствах водитель часто находится на таком расстоянии от двигателя, что
не может оценить и, соответственно, отрегулировать включение в соответствии с шумом мотора.
Конструктивный пример схематически показан на прилагаемом чертеже, в основном в разрезе.
Предполагается, что в качестве рабочей среды для приведения в действие механизма включения и
выключения сцепления используется пониженное давление. Модифицированная конструкция 75, согласно
изобретению, в которой привод в действие осуществляется с помощью газа под давлением, т. е.
Если используется сжатый воздух, можно придумать какое-нибудь решение.
1
обозначает контейнер, из которого осуществляется подача пониженного давления к устройству 80 и который
может быть соединен с впускным коллектором двигателя. Из контейнера отходит трубопровод 2 с
ответвлениями 3 и 4 к элементам управления. 7 — это гидравлический насос, приводимый в движение от
коленчатого вала 85 10 посредством гибкого вала 8 и червячной передачи 9. 11 — это второй гидравлический
насос, который приводится в движение от вала 14 части сцепления 15 (приводного вала автомобиля)
посредством гибкого вала 12 и червячной передачи 90 -13. Маховик 16 двигателя одновременно является и
второй половиной сцепления. Сцепление удерживается в рабочем положении во время движения автомобиля
в этом положении пружиной 17.
Внутри корпуса 5 жидкостных насосов 18 находится пространство, из которого насос 11, приводимый в
движение автомобилем, забирает жидкость. 19 — это жидкостное пространство, расположенное между двумя
насосами, в которое насос 11 нагнетает жидкость, а из которого насос 7 забирает жидкость.
6 19 — это подпружиненный всасывающий клапан, который открывается при максимально допустимом
пониженном давлении в пространстве 19. 20 — это пространство, в которое подает насос с электроприводом
7105. 58 — это предохранительный клапан, предотвращающий превышение заданного максимального
давления в пространстве 20. В этом пространстве расположены золотниковый клапан 21, который
нагружается пружиной 22 110, а также поршень 23, игольчатое продолжение 24 которого регулирует в нижней
части подачу через отверстие 25. Над поршнем 23 расположена пружина 26 и регулирующий золотниковый
клапан 27, 115, который нагружается пружиной 28, давление которой регулируется винтом 38. 35
представляет собой вентиляционное отверстие. Из пространства 20 жидкость также может выходить через
отверстие 29 O20, свободное поперечное сечение которого может регулироваться винтом 30.
Жидкость в пространстве 19, расположенном между двумя насосами, может воздействовать на золотниковый
клапан 31, который нагружен пружиной 32, при этом два крайних положения золотникового клапана
определяются упорами 33 и 34.
Запорный клапан 40 нагружен пружиной 42, а его корпус соединен трубопроводами 61 и 43 с запорным
клапаном 31, трубопроводами 44 и 45, которые соединены с трубопроводом 41, с корпусом запорного клапана
21, а также трубопроводом 46 и его ответвлениями 47 и 48 с корпусом запорного клапана 27.
В левой части корпуса золотникового клапана 40 имеется вентиляционное отверстие 39.
От корпусов золотниковых клапанов 40 и 31 отходят трубопроводы 49 и 50 к трубопроводу -51, который
открывается в цилиндр 52 -df, являющийся исполнительным устройством сцепления. В приводном устройстве
поршень 53 нагружен пружиной 54 и воздействует посредством штока 55, звена 56 и двурычажного рычага 57
на подвижную часть 15 муфты.
Принцип работы устройства следующий:
В режиме холостого хода двигатель работает на минимальном количестве оборотов холостого хода.
Давление жидкости в пространстве 20 достигается за счет соответствующей регулировки регулировочного
винта 30 до такого низкого уровня, что поршень 23 и золотниковый клапан 21 находятся в своих самых нижних
положениях.
Таким образом, пониженное давление может проходить из контейнера 1 через трубопроводы 2 и 4, задвижку
21 и трубопроводы 41 и 45, расположенные позади правой стороны задвижки 40, в результате чего последняя,
преодолевая действие пружины 42, втягивается в свое правое конечное положение, как показано на рисунке.
Таким образом, ответвление трубопровода 41, образующее канал 44, соединяется с трубопроводом 49.
Полное пониженное давление, действующее на оборотах холостого хода, проходит по каналу 51, который
соединяет канал 49 с рабочим цилиндром сцепления 52, расположенным позади поршня 53 устройства
выключения, и сцепление полностью выключается с максимальной силой.
Прежде чем перейти к дальнейшим операциям, происходящим во время запуска, сначала будет описан
принцип работы регулирующего давление элемента 27. При давлении жидкости, соответствующем числу
оборотов в режиме холостого хода, поршень 23 находится в самом нижнем положении, а пружина 26
полностью или почти не натянута.
Запорный клапан 27 имеет по одной управляющей кромке как в верхней, так и в нижней части. Верхняя
регулировочная кромка контролирует проход к трубопроводу 3, который через трубопровод 2 ведет к
контейнеру 1, находящемуся под давлением, а нижняя регулировочная кромка контролирует поступление
наружного воздуха в канал 48. Под действием двух управляющих кромок в пространстве 36 над задвижкой 27
и в соединяющих ее трубопроводах будет создаваться пониженное давление, которое ниже, чем в контейнере
-1, и зависит от натяжения пружины 28. Изменяя натяжение пружины 28 с помощью регулировочного винта 38,
можно изменять величину эффективного пониженного давления. При увеличении числа оборотов двигателя,
а следовательно, и при увеличении давления жидкости в пространстве 20, поршень 23 будет перемещаться
вверх, а пружина 26 будет сильнее натянута. Поршень 27 75 под действием повышенного давления пружины
26 совершит небольшое движение вверх.
Благодаря этому движению и подаче воздуха через нижний управляющий край золотникового клапана 27 в
каналы 48, 47, 80, 46, а также в пространство 36 над золотниковым клапаном 27, ранее существовавшее
пониженное давление будет незначительно снижено в соответствии с изменением числа оборотов. Таким
образом, в пространстве 36 произойдет повышение давления на 85, что приведет к некоторому смещению
задвижки 27 вниз и повторному закрытию трубопровода 48. Три силы, действующие на задвижку 90 27:
пружина 26, действие пониженного давления и пружина 28, теперь снова уравновешивают друг друга.
Управляющие движения золотникового клапана 27, разумеется, очень малы (десятые доли миллиметра как
вверх, так и вниз).
При дальнейшем увеличении числа оборотов и, как следствие, увеличении давления жидкости в пространстве
20, описанное выше движение туда-обратно повторяется, так что в пространстве 36 и в сообщающихся с ним
трубопроводах автоматически создается переменное пониженное давление, величина которого зависит от
числа оборотов двигателя.
При запуске водитель увеличивает только число оборотов двигателя. Даже после небольшого увеличения
числа оборотов двигателя на 110 по сравнению с числом оборотов на холостом ходу (например, увеличения
на 20–30 оборотов в минуту) золотниковый клапан 21 достигнет своего верхнего крайнего положения, в
котором закрывается трубопровод 4, идущий от резервуара с пониженным давлением, и трубопровод 41
соединяется с вентиляционным отверстием 62. Таким образом, воздух проходит через трубопровод 45 за
правым концом золотникового клапана 40 (120), в результате чего последний под действием пружины 42
перемещается в левое положение и закрывает проход из трубопровода 44 в трубопроводы 49 и 51 и рабочий
цилиндр муфты 52 (125). В.
Одновременно с этим и в этом положении задвижки 40 открывается проход из трубопровода 46 в трубопровод
43.
Поскольку жидкостной насос 11, приводимый в движение транспортным средством 13C, находится в
неподвижном состоянии, в пространстве 19 создается пониженное давление жидкостным насосом 7,
приводимым в движение двигателем. Следовательно, золотниковый клапан 31 находится в левом крайнем
положении, как показано на рисунке. Открывается проход от трубопровода 43 к трубопроводу 50 и,
следовательно, также через трубопровод 51 к рабочему цилиндру сцепления. Таким образом, пониженное
давление, регулируемое золотниковым клапаном 27, при незначительном превышении числа оборотов
двигателя на холостом ходу будет воздействовать на поршень 53 разъединительного устройства через
каналы 47, 46, золотниковый клапан 40, канал 43, золотниковый клапан 31, каналы 50, 51 с заданным
максимальным значением, и ранее действовавшее пониженное давление полного всасывания двигателя
будет мгновенно заменено этим максимальным значением пониженного давления при указанном небольшом
увеличении (на 20 оборотов в минуту) по сравнению с числом оборотов на холостом ходу, поскольку
золотниковый клапан 40 внезапно вводит в соединение каналы 46 и 43 и, следовательно, позволяет вступить
в действие пониженному давлению.
Таким образом, поршень 53 устройства разъединения и включения и подвижная часть сцепления 15
мгновенно перемещаются из полностью разъединенного положения в положение, в котором части сцепления
лишь слегка соприкасаются друг с другом без приложения достаточной силы.
В соответствии с числом оборотов двигателя, установленным водителем с помощью акселератора, число
оборотов насоса 7 и, следовательно, давление жидкости в пространстве 20 будет увеличиваться. В
результате поршень 23 переместится вверх и, сжимая пружину 26, будет воздействовать на золотниковый
клапан 27. Таким образом, эффективное пониженное давление будет изменяться золотниковым клапаном 27
в зависимости от числа оборотов двигателя, при этом золотниковый клапан 27 будет перемещаться вперед и
назад, а измененное пониженное давление будет воздействовать на поршень 53 разъединительного
устройства вдоль описанного пути. Таким образом, при увеличении числа оборотов двигателя детали
сцепления будут сильнее прижиматься друг к другу в соответствии с уменьшением эффективного
противодавления, то есть числа оборотов двигателя, установленного водителем.
Как только число оборотов станет настолько высоким, что создаваемое между деталями давление будет
достаточным для передачи вращающего момента, необходимого для преодоления сопротивления при
трогании с места, и для создания желаемого ускорения, деталь сцепления 15 начнет фрикционно
перемещаться, произойдет проскальзывание в сцеплении, и транспортное средство начнет движение.
Как только обе части сцепления достигнут одинакового числа оборотов, и, следовательно, два жидкостных
насоса 7 и 11 будут работать с одинаковым числом оборотов, пониженное давление жидкости, которое ранее
существовало в пространстве 19 между двумя насосами, исчезнет. Следовательно, задвижка 31 под
действием пружины 32, 75 переместится в правое положение, соединение трубопровода 50 с трубопроводом
43 и так далее с пространством 36 над задвижкой 27 закроется, и вместо этого соединение трубопроводов 50
и 80, следовательно, цилиндра устройства разъединения и включения с наружным воздухом будет
установлено через трубопровод 61 и отверстие 60 задвижки 40.
Таким образом, если до начала синхронного вращения существовало противодействующее пружине
сцепления 17 давление, соответствующее эффективному пониженному давлению, зависящему от числа
оборотов двигателя в данный момент, то теперь сцепление 090 вдавливается в зацепление с полной силой
пружины 17, без какого-либо противодействующего давления, и, следовательно, сцепление прочно
зацепляется. 95 Если в процессе дальнейшей работы количество оборотов двигателя будет увеличено или
уменьшено, это не повлияет на сцепление, поскольку золотниковый клапан 31 останется в своем правом
крайнем положении, и цилиндр включения сцепления будет постоянно соединен с воздухом. Только когда
скорость транспортного средства снизится до скорости, соответствующей минимальному числу оборотов
двигателя на холостом ходу, скользящий клапан 21 под действием пружины 22 переместится в нижнее
конечное положение благодаря действию давления рабочей жидкости в пространстве 20, которое снизилось
до минимального значения, и отключит описанное выше сцепление с полным разрежением двигателя.
Если транспортное средство остановлено, запуск двигателя может быть осуществлен повторно описанным
выше способом. Если транспортное средство движется со скоростью 115 км/ч без остановок, сцепление будет
оставаться в выключенном положении, и количество оборотов двигателя снова увеличится. «При небольшом
увеличении числа оборотов выше 120 (число оборотов холостого хода двигателя), золотниковый клапан 21
снова переместится в верхнее положение, и, следовательно, золотниковый клапан 40 снова переместится в
левое крайнее положение, а рабочий цилиндр сцепления 1t5, как описано выше, окончательно соединится с
воздухом.»
Включение сцепления всегда происходит при синхронном вращении его частей и при различных значениях
130 421,204 2. Автоматическое устройство по п. 1, дополнительно характеризующееся тем, что устройство
предотвращает автоматическое выключение сцепления до достижения заданного минимального числа
оборотов 70, в основном, как описано.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_421205.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=421205&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB421205A
[]
.. =?. Т Н
ПАТИ Н' ': Е И - -- АТ
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: август. 15, 1933. № 22,754133. 421 Фотография слева: 26 июля 1934 года.
Полное техническое задание принято: декабрь. 17, 1934.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области эхолокации и связанные с ней разработки.
Мы, Эдвард Лоуэр Холмс, проживающий по адресу: Ранелаг Гарденс, 25, Илфорд, графство Эссекс,
гражданин Соединенных Штатов Америки, Генри Хьюз и сын, Линкольн, проживающий по адресу:
Фенчерч-стрит, 59, Лондон, E.C.3, британская компания с ограниченной ответственностью, и Арнхур Джозеф
Хьюз, проживающий по адресу: Хайнолт Холл, Чигуэлл Роу, графство Эссекс, британский подданный,
настоящим заявляем, что данное изобретение имеет следующий характер: данное изобретение относится к
усовершенствованию эхолокационных приборов и преследует одну из своих целей — предоставление
простых средств, позволяющих точно, определенно и надежно получать устойчивое визуальное
представление о расстоянии.
Еще одной целью изобретения является создание установки для измерения расстояния с помощью
эхолокационного аппарата, которая может быть сконфигурирована таким образом, чтобы работать в качестве
надежной сигнализации при достижении заданного расстояния.
Следует понимать, что конструкция передатчика звука или других волн, приемника эха и связанного с ним
термоэлектронного усилителя не являются частью настоящего изобретения, которое ограничивается
получением визуальной индикации периода времени между передачей звуковой волны или подобного сигнала
известным способом и передачей эхо-импульса от известного усилителя.
5 Согласно данному изобретению, измеренное расстояние определяется визуально по постоянному угловому
смещению от нулевого положения поворотной системы, на которую воздействует магнитная
последовательность импульсов потока, создаваемых вращающейся электромагнитной системой, которая
активируется электрическими импульсами, подаваемыми усилителем приемника при приеме эха, причем
указанная электромагнитная система вращается синхронно со звуковым передатчиком.
Когда изобретение используется для измерения глубины в море, его можно реализовать с помощью шкалы и
стрелочного прибора, питаемого через систему термоэлектронных реле, разряжаемых эхо-импульсом во
временной зависимости от работы звукового передатчика, посредством [Цена 1/-] Цена 4 шиллинга 6 пенсов,
с помощью механически соединенных между собой переключающих устройств. 55 Прибор с шкалой и
стрелкой включает в себя вращающуюся соленоидную катушку и шарнирно закрепленную систему
статических магнитов, оправка которой снабжена стрелкой, способной перемещаться относительно 60° по
шкале, градуированной, например, в саженях. Соленоидная катушка установлена симметрично на одной из
своих поперечных осей, так что она может вращаться синхронно со звуковым передатчиком, а 65 магнитов
астатической системы установлены на поворотном валу, несущем указатель, причем один из этих магнитов
расположен внутри туннеля соленоидной катушки, а другой — снаружи соленоидной катушки, так что, хотя,
как известно, астатическая система не подвержена воздействию внешних магнитных полей, полярность
отдельных магнитов такова, что система особенно эффективно подвержена воздействию магнитного потока,
создаваемого при электрическом возбуждении соленоидного масла.
Для предотвращения воздействия воздушных потоков на магниты указанные магниты могут быть защищены
соответствующими корпусами, а также могут быть предусмотрены тормозные средства для ограничения или
гашения перемещений магнитов, когда указанные магниты не находятся в непосредственной близости от
импульсов магнитного потока. 85 Система термоэлектронного реле включает в себя газоразрядный триод или
подобное устройство, например, устройство, известное под зарегистрированной торговой маркой «Thyratron»,
сетка которого временно чувствительна к усиленному эхо-импульсу, конденсатор для кратковременного
питания анодной цепи триода, включающей соленоидную катушку, электрической энергией при подходящем
потенциале, источник электрической энергии для зарядки указанного конденсатора и источник электрической
энергии для обеспечения необходимого смещения сетки.
Различные указанные элементы работают в синхронном режиме с работой звукового передатчика. Например,
при использовании магнитострикционного метода передачи звука, вал синхронизации вращает соленоидную
структуру и три поворотных переключателя в определенной последовательности с подходящей скоростью,
скажем, 1205 оборотов в минуту. Один из указанных переключателей (далее именуемый переключателем
зарядки) управляет зарядкой конденсатора термоэлектронной релейной системы, второй переключатель
(далее именуемый переключателем сенсибилизации) управляет сенсибилизацией сетки триода, а третий
переключатель (далее именуемый переключателем передатчика) управляет работой звукового передатчика.
Работа устройства во время цикла осуществляется следующим образом: начиная с нулевого положения вала
синхронизации, чувствительный переключатель замыкается, тем самым закорачивая сопротивление и
подавая полное напряжение батареи смещения сетки на сетку триода, что делает реле в целом
нечувствительным к начальным помехам, вызванным передатчиком при излучении сигнала и вибрации
приемника эхосигнала. Например, при 2 оборотах зарядный выключатель замыкается, соединяя конденсатор
с источником электроэнергии через соответствующие защитные устройства. Скажем, при 14 оборотах
переключатель зарядки размыкается, а переключатель передатчика замыкается, в результате чего примерно
при 24 оборотах передатчик активируется известным образом, и переключатель передатчика размыкается. В
этот момент вводится временной промежуток, и примерно через 30 оборотов переключатель сенсибилизации
открывается, после чего ожидается усиленный эхо-импульс.
Когда приходит эхо-импульс, он уменьшает отрицательное смещение сетки, запускает тиратрон, так что
конденсатор разряжается почти мгновенно через вращающуюся катушку соленоида и анодную цепь, при этом
газовый разряд в тиратроне мгновенно прекращается, поскольку в момент разряда конденсатора в анодной
цепи отсутствует какая-либо ЭДС.
Таким образом, катушка соленоида получает электрическое питание только в тот момент, когда эхо-импульс
достигает сетки, но не подвержена влиянию реверберации, так что создаваемый мгновенный поток
определяется в угловом положении относительно 0° вращения с большой точностью, и будет ясно, что при
многократном создании импульсов потока, скажем, три раза в секунду, захваченная астатическая магнитная
система займет угловое положение, указывающее период времени, в виде угла, который проходит между
моментом передачи звука и моментом приема эха, так что шкала может быть откалибрована в линейной
мере, например, в саженях.
Очевидно, что изобретение может быть использовано со звуковыми передатчиками и эхоприемниками,
установленными на самолетах и работающими в любом направлении, а в альтернативных устройствах
система статических магнитов может быть заменена элементами из мягкого железа, и/или соленоидная
катушка может быть заменена электромагнитом. Кроме того, в некоторых случаях электромагнитная система
может быть активирована электрической энергией, подаваемой непосредственно усилителем, без
использования каких-либо релейных систем.
При практической установке такой системы могут быть внесены многочисленные вариации и модификации, не
выходящие за рамки изобретения, и приведенное выше описание следует рассматривать лишь как пример, но
очевидно, что изобретение может быть развито многими способами, например, путем активации сигнализации
с помощью указателя или его оси.
Датировано 15 августа 1933 года.
ЧАС. Дж. Р. БТЛЛОЖУГИ, дипломированный патентный поверенный, - - Lonsdale Chambers, 27, Chancery
Lane, Лондон, W.C.2, представитель заявителей.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области эхолокации и связанные с ней разработки.
Мы, Эдвард Лоутер Холмс, проживающий по адресу: Ранелаг Гарденс, 25, Илфорд, графство Эссекс,
гражданин Соединенных Штатов Америки, Генри Хьюз и сын, Линчмар, проживающий по адресу:
Фенчерч-стрит, 59, Лондон, E.C.3, британская компания с ограниченной ответственностью, и Артур Джозефп:
ХьюГвс, проживающий в «Хайнолт Холл», Чигуэлл Роу, графство Эссекс, британский подданный, настоящим
заявляет о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны
и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к усовершенствованию эхолокационных приборов и преследует одну из своих
целей – создание простых средств, позволяющих точно, однозначно и надежно получать стабильное
визуальное представление о расстоянии.
Еще одной целью изобретения является создание установки для измерения расстояния с помощью
эхолокационного аппарата, которая может быть сконфигурирована для работы с записывающим устройством
или в качестве надежной сигнализации при достижении заданного расстояния. Следует понимать, что
конструкция передатчика звука или других волн, эхолокатора и связанного с ним термоэлектронного
усилителя не является частью настоящего изобретения, которое ограничивается получением информации о
пройденном сигналом и его эхом расстоянии путем определения времени, затраченного на такое
прохождение, и что использование слова «звук» не ограничивает изобретение установками, использующими
слышимый звук, поскольку обычно сигнальная волна будет неслышна для уха.
Ранее предлагалось оснастить двигатель, приводящий в действие контактор электромагнитного передатчика
для прибора индикации глубины воды, контактными кольцами, от которых можно получить двухфазное
питание для питания двух цепей неподвижного элемента фазового индикатора, создавая таким образом
вращающееся магнитное поле в синхронизме с импульсами. При этом указанный индикатор имеет подвижный
элемент, который возбуждается от вторичной обмотки небольшого трансформатора, первичная обмотка
которого соединена последовательно с батареей и контактом приемника, так что каждый раз, когда контакт
приемника размыкается, на подвижный элемент подается импульс.
Изобретение представляет собой устройство индикатора расстояния для эхолокационного аппарата, в
котором измеряемое расстояние определяется по постоянному угловому смещению от нулевого положения
поворотной системы, находящейся под магнитным воздействием последовательности импульсов магнитного
потока, создаваемых во вращающейся электромагнитной структуре и управляемой электрическими
импульсами, подаваемыми при приеме эха, причем указанная электромагнитная структура вращается
синхронно с сигналами от передатчика.
Для лучшего понимания сути данного изобретения мы перейдем к его описанию в связи с прилагаемыми
чертежами, на которых показаны различные варианты расположения элементов, например, для визуального
определения расстояния; аналогичные обозначения относятся к аналогичным или эквивалентным частям на
различных рисунках, где:
На рисунке 1 схематически показан один из вариантов индикаторного устройства, выполненного в
соответствии с данным изобретением; на рисунке 2 схематически показан другой вариант индикаторного
устройства, выполненного в соответствии с данным изобретением и адаптированного для расширения
углового диапазона шкалы относительно диапазона шкалы устройства, показанного на рисунке 1; на рисунке 3
схематически показана полная эхолокационная установка, имеющая передатчик, приемник и усилитель
известного типа, связанные с индикатором, выполненным в соответствии с данным изобретением; и на
рисунке 4 представлена схема, показывающая электрическое соединение между различными частями.
Описанные ниже эхолокационные установки 70 используют электромагнитный прибор, способный показывать
расстояние в виде угла, например, с помощью шкалы и стрелки, причем указанный электромагнитный прибор,
как правило, питается через релейную систему, срабатывающую от эхо-импульса в синхронной связи с
работой передатчика звуковых волн посредством механически связанных с ним переключающих устройств 80.
Как показано на рисунке 1, индикаторный прибор включает в себя главный приводной вал, вращающийся с
постоянной скоростью электродвигателем (не показан), управляемым автоматическим регулятором
известного типа.
Главный приводной вал a посредством червяка c и червячного колеса d вращает шпиндель b, на котором
установлен стрелочный барабан e и зубчатое колесо 1, причем указанное зубчатое колесо 90 зацепляется с
зубчатым колесом g аналогичного диаметра на шпинделе h, на котором установлены стрелочные барабаны i
и k, так что стрелочные барабаны e, i и k вращаются с одинаковой скоростью. 95 Зубчатое колесо I также
приводит в движение зубчатое колесо 1, диаметр которого вдвое больше диаметра зубчатого колеса m,
причем это зубчатое колесо 1 установлено на шпинделе m, несущем два контактных кольца q и r и катушку
соленоида o, состоящих из двух частей, соединенных электрическим последовательно или параллельно и
расположенных торцами друг к другу, а также разделенных таким образом, чтобы обеспечить небольшое
пространство, через которое может проходить вал p.
Оправка p имеет на одном конце мягкий железный якорь s, расположенный в туннеле катушек соленоида o, а
на другом конце стрелку t, которая работает относительно шкалы u, градуированной, например, в саженях. l10
Из вышеизложенного следует, что катушки соленоида o вращаются со скоростью, равной половине скорости
вращения барабанов переключателей e, i и k.
Система релейной защиты, связанная с пунктом 115 выше, может быть любого вида или типа, в котором
временной фактор соответствует проводимым измерениям, и может состоять из электромагнитных
контактных устройств или термоэлектронных устройств. 120 Как правило, при работе на обычных глубинах от
одной до пятисот саженей требуется термоэлектронное реле, и в следующем описании представлено такое
устройство. i25
Термоэлектронная релейная система, пригодная для использования с настоящим изобретением и показанная
на рисунке 4, включает в себя известный газоразрядный триод v, то есть структуру лампы, обычно
включающую анод v', 130 421,205 катод v2, сетку v' и нагревательные элементы za, погруженные при
надлежащих условиях в подходящий газ, такой как неон; конденсатор iv, сетку ax, нагревательную батарею y и
высоковольтную батарею z.
Как показано на рисунке 3, усовершенствованный индикатор входит в состав установки, включающей
магнитострикционный передатчик А и приемник В аналогичного типа, установленные на корпусе С судна,
контакторный блок D и усилитель эхо-сигнала Е.
Работа установки в режиме эксплуатации осуществляется следующим образом:
При нулевом вращении шпинделя h (рис. 1) лопасти k1, k2 соприкасаются с планкой ks на барабане k (рис. 1 и
4) и закорачивают выходной сигнал усилителя E, чтобы «закрыть» триод v и защитить его от первоначальных
помех, вызванных предварительными операциями переключения и передатчиком A при передаче сигнала и
непосредственной вибрации приемника B. При, скажем, втором вращении шпинделя h лопасти il, i2
соприкасаются с планкой ia на барабане i (рис. 1 и 4), таким образом, конденсатор w (рис. 4) включается в
цепь высоковольтной батареи z через резистор 9 и проводники 10, 11, 12 и 13 для зарядки.
Этот контакт сохраняется, скажем, в течение 12 оборотов, то есть стержень перемещается из-под лезвий
после того, как шпиндель завершил примерно 14 оборотов. Также при 2 оборотах шпинделя h, когда
шпиндель b провернется на 2 оборота от исходного положения, лопасти el, e2 соприкасаются с планкой e0
барабана переключателя e (рисунки 1 и 4), так что начинается работа контактора внутри коробки D, в
результате чего примерно при 14 оборотах шпинделя h передатчик A срабатывает известным образом, и
планка eS перемещается из-под лопастей el, es, тем самым прерывая поток тока к контактору.
Примерно при 50° вращения шпинделя h стержень ks перемещается из-под лопастей P1, k2, в результате чего
газоразрядный триод v становится чувствительным к приему импульса эхо-сигнала через усилитель E.
Когда сигнал поступает от усилителя E, он уменьшает отрицательное смещение сетки газоразрядного триода.
В результате конденсатор w разряжается с большой скоростью через катушки соленоида o, проводники 13, 14
и путь между анодом a' и катодом v2, при этом газ в триоде исчезает почти мгновенно, поскольку в анодной
цепи отсутствует какое-либо приложенное низкочастотное напряжение (НЧН) при разряде конденсатора.
Из вышеизложенного видно, что катушки соленоида o получают электрическое питание только в тот момент
времени, когда импульс от усилителя E70 достигает сетки vs, но на него не влияют последующие
реверберации, так что магнитная ось мгновенного потока, создаваемого в катушках соленоида o,
определяется в угловом положении относительно 75° вращения шпинделя h с большой точностью, и будет
ясно, что по мере многократного создания этих импульсов потока, скажем, примерно три раза в секунду, якорь
из мягкого железа s, увлекаемый магнитным потоком, займет угловое положение, указывающее на период
времени, выраженный в виде угла, который проходит между моментом начала сигнала коммутационной
структурой a, el, e2, es и разрядом 85° триода v эхо-сигналом, так что шкалу можно откалибровать в линейной
мере, скажем, в саженях, вычитая из периода различные случайные временные задержки постоянного
значения. 90 Для получения показаний на мелководье глубиной менее, скажем, пятнадцати саженей, лопасти
k1, k2 установлены на зубчатом секторе k, который может вращаться на любой необходимый угол 95° вокруг
оси барабана k с помощью шестерни k5 и рычажного колеса 7c6, что позволяет перемещать лопасти kb', ks2
таким образом, чтобы триод v мог быть активирован эхом сигнала, прошедшего небольшое расстояние,
скажем, одну или две сажени.
Воздействие раннего эха на триод v требует снижения чувствительности усилителя E, что может быть
осуществлено автоматически с помощью регулятора усилителя 105 (не показан), встроенного в поворотное
колесо k6.
Поскольку описанная выше и изображенная на рисунке 1 стрелочная система индикатора неполяризована,
очевидно, что угловое смещение стрелки не может превышать 180°, и стрелка должна быть двусторонней,
поскольку мягкий железный якорь может перемещаться в альтернативные осевые положения 115 под
действием магнитного потока в соленоиде o.
Если требуется больший диапазон шкалы, этого можно добиться, заменив мягкий железный якорь на
астатическую магнитную систему. 120 Как показано на рисунке 2, вал a вращает шпиндели b, h и n с
одинаковой скоростью, так что катушки соленоида o вращаются с той же скоростью, что и барабаны
переключателей e, i и k. 125 Магниты s5, s2 статистической системы: установлены на поворотном валу p, при
этом магнит sr расположен внутри туннеля катушек соленоида o, а магнит s2 и указатель t расположены 130;
сигнальное излучение передатчика во время каждого вращения указанной электромагнитной структуры;
средства, с помощью которых указанная электромагнитная структура кратковременно электрически
активируется, когда приемник 70 возбуждается эхом сигналов, излучаемых передатчиком; поворотный якорь,
реагирующий на магнитный поток и отклоняющийся угловым образом на угловое смещение от нуля 75
магнитной оси электромагнитной структуры при электрической активации; и средства для определения
указанного углового смещения, в основном, как описано.
3. Индикатор расстояния для эхолокационного аппарата, включающий соленоидную катушку, вращающуюся
вокруг поперечной оси с постоянной угловой скоростью, средства для управления излучением сигнала от
передатчика во время каждого вращения указанной конструкции 85, средства, с помощью которых указанная
конструкция кратковременно получает электрическое питание, когда приемник возбуждается каждым из
эхо-сигналов, излучаемых передатчиком, поворотный якорь из мягкого железа 90, который отклоняется под
углом на величину углового смещения от нуля магнитной оси конструкции при электрическом питании, и
средства для определения указанного углового смещения 95, в основном, как описано.
4. Индикатор расстояния для эхолокационного аппарата, включающий соленоидную катушку, вращающуюся
вокруг поперечной оси с постоянной угловой скоростью, средства для управления излучением сигнала от
передатчика во время каждого вращения указанной конструкции, средства, с помощью которых указанная
конструкция кратковременно получает электрическое питание, когда приемник возбуждается каждым из 105
эхо-сигналов, излучаемых передатчиком, поворотную систему статических магнитов, один из магнитов
которой расположен внутри туннеля соленоидной катушки, и эта система магнитов отклоняется на угловое
расстояние на величину углового смещения от нуля магнитной оси конструкции при электрическом питании, и
средства для определения указанного углового смещения, в основном, как описано. 115 5. В индикаторе
расстояния для эхолокационного аппарата, как указано в любом из предшествующих пунктов, расположение
указателя для индикации углового смещения поворотного якоря 120 в ответ на магнитный поток и шкалы,
расположенной рядом с указанным указателем, позволяющей определить величину углового смещения, в
основном, как описано.
6. В индикаторе расстояния для эхолота 5, как указано в любом из предыдущих пунктов, расположение
средств, предназначенных для электрической зарядки конденсатора до приема эха, и релейных средств,
предназначенных для разряда указанного 130 наружу на соленоид o, так что, хотя и известным образом,
астатическая система, состоящая из магнитов s', S2, не подвержена воздействию внешних магнитных полей.
В) полярность отдельных магнитов такова, что система особенно эффективно подвержена воздействию
магнитного потока, создаваемого при электрическом напряжении катушек соленоида.
Следует понимать, что различные шпиндели, валы и оправки, изображенные на рисунках 1 и 2, установлены в
подшипниках, соответствующим образом расположенных для этой цели, чтобы создать механическую
конструкцию с надлежащим креплением вращающихся частей, и что для устранения любых трудностей в
поддержании неподвижности указателя t, когда связанные с ним магниточувствительные элементы не
захвачены импульсами магнитного потока, могут быть предусмотрены фрикционные средства, такие как,
например, небольшой диск tl на оправке p и раздвоенная пружинная пластина t2, расположенные таким
образом, чтобы фрикционно зацепляться с ним, причем степень фрикционного зацепления регулируется
регулировочным винтом 0 или подобным устройством.
Очевидно, что изобретение может быть использовано с передатчиками звука или других волн, а также с
приемниками эхосигналов, установленными на самолетах и работающими в любом направлении, а в
некоторых случаях соленоидная катушка может быть заменена электромагнитом.
При практическом создании подобной установки могут быть внесены многочисленные вариации и
модификации, не отступающие от изобретения, и приведенное выше описание следует рассматривать лишь
как пример, поскольку очевидно, что изобретение может быть разработано различными способами и
Соседние файлы в папке патенты