ПЕРЕДВИЖНОЙ ПРОЗРАЧНЫЙ ОПЫТОВЫЙ БАССЕЙН

Изобретение относится к технике изучения поведения движущихся в жидкости объектов в поле сил тяжести, способов отработки управления моделей подводных аппаратов, игровых самоходных устройств, а также разработке программ тренировки пилотов-водителей подводных аппаратов, предназначенных как для инспекции затопленных конструкций, например судов, так и для демонстрации использования подводных роботов в периоды научных выставок робототехники, а также для целей развлечения в аквапарках.

Известны различные опытовые бассейны [1], [2], предназначенные для промышленных, исследовательских и развлекательных целей.

Недостатком известных решения являются: дороговизна известных устройств при относительно малых горизонтальных размерах, трудности в организации горизонтальных наблюдений в силу отсутствия визуальной сквозной видимости, также трудностей или невозможности перемещения бассейнов в силу их стационарной конструкции. Наиболее близким к предлагаемому решению является устройство [3], содержащее прозрачную эластичную пластиковую емкость бассейна круговой конструкции. Это устройство обеспечивает сквозную визуальную видимость, но также не свободно от недостатков, т.к. имеет глухую заделку основанием в пол, т.е. стационарное состояние, что не позволяет перемещать известное устройство даже в обезвоженном виде, что весьма желательно при выезде на экспозиции выставок, устройстве парковых развлекательных площадок с действующими телеуправляемыми подводными роботами и т.п.

Предлагаемое решение позволяет избежать указанных недостатков связанных с заделкой оснований и не подвижностью бассейна, что препятствует перемещениям для выезда на экспозиции выставки, при этом сохраняет прозрачность и возможность визуального управления подводной робототехникой в процессе ее демонстрации и конструкторских испытаний, позволяя перемещать бассейн на различные экспозиционные и технические площадки.

Указанный эффект достигается тем, что в известном устройстве, содержащем прозрачную пластиковую емкость бассейна круговой конструкции, свернутого в цилиндр относительно вертикальной оси из прозрачной пленки и скрепленного герметично по стыковым швам, а нижнее основание герметично заделано в опору, которая согласно изобретению выполнена из упругоэластичного материала и изготовлена в виде плоского кругового дна с вертикальным круговым бортом, расположенным по окружности, герметично соединенным с плоскостью дна и изготовленным из материала с теми же свойствами, при этом к внутренней стороне борта герметично крепится нижний срез прозрачной пленки бассейна путем наклеивания ее на внутреннюю поверхность борта, образуя прозрачный цилиндр с герметичным упругоэластичным дном, при этом при наклеивании выполнено требование перпендикулярности образующей цилиндра к плоскости основания, а отклонение от окружности борта не превышает величины упругой деформации плоского дна.

Возможность реализации

Сущность изобретения разъясняется схематично на Фиг. 1, 2 и 3, где прозрачный цилиндр 1, из прочной прозрачной пленки, например из лавсана, свернутый и скрепленной по шву 2, имеет в основании упругоэластичное дно 3, например из армированной резины, используемой (ГОСТ 18698-79) для напорных рукавов с текстильным каркасом, которое устанавливают на прочное грунтовое горизонтальное основание или пол, отвечающее требованиям строительной прочности промышленных сооружений при максимальном давлении на опорную - поверхность до 1 ати и перпендикулярности относительно вектора сил тяжести, а также плоскостности, отклонение которой, не должно быть больше толщины дна 3 упругоэластичной опоры, которую составляют круговой борт 4 и дно 3. Борт 4 также отвечает условиям перпендикулярности (угол е=90°), а условия отклонения от окружности «D» не должны превышать толщину «у» дна бассейна 3 (согласно ГОСТ 21778 и 21778). Высота «h» борта 4 выбирается из условий достаточной прочности его материала и клееного соединения.

Нижнее основание 3 с вертикальным бортом может быть выполнено из технической армированной стеклотканью черной резины ГОСТ 8752-79 pdf или из пластмассы, отвечающей требованиям эластичности и упругости, а также обладающей достаточной адгезией. Такими могут быть пластмассы типа полиморфуз или герметики: силикон, полиуретан, тиколовые отверждаемые герметики (У-ЗОМ, ГС-1). Конструкция борта 4 может быть комбинированной, т.е. плоское дно 3 выполнено из резинового листа, а борт - из пластика, в зависимости от степени деформации в процессе транспортировки, которая может привести к чрезмерным напряжениям в угловом соединении, которое само является концентратором напряжения.

Основное требование к качеству пленочного материала - это прозрачность и прочность. Для демонстрационного бассейна высотой не бале 3-5 метров требование прочности в 1 атм - с двойным запасом. Из пленочных материалов для цилиндра 1 бассейна подойдут многие прозрачные материалы, такие как: поликарбонат, полиэтилентерефталат или полипропилен. Может быть использована полипропиленовая пленка (ТУ 2245-001-55279928-2001) от 20-80 микрон и более, которая имеет прочность на разрыв не менее 25 МПа. Поликарбонаты оптически прозрачные имеют прочность до 58 МПа или прозрачный полиэтилентерефталат, предел прочности которого на растяжение: 172 МПа. Предел прочности пленки определяет допустимое давление жидкости «р» у нижнего основания, которое определяется высотой водяного столба в бассейне, а также возможные деформации при перемещении бассейна.

Шовное соединение 2 листов пленки может быть выполнено термической или ультразвуковой сваркой, а также высокочастотной сваркой за счет тепла, выделяемого в полярном материале при помещении его в переменное электромагнитное поле.

Верхнее основание цилиндра 5 опирается для удобства эксплуатации (с помощью кнопочных или пружинных клипс) на ограждающий круговой кронштейн 6, закрепленный на поддерживающих его опорах 7. Заливное поворотное устройство 8 служит для наполнения и откачивания воды. На верхнем основании крепится монтажная лестница 9 для обслуживания. При этом вся опорная конструкция выполнена оперативно разборной, из дюралевых труб. Во время передвижения, если диаметр основания бассейна не превышает 3м (допустимых транспортных габаритов), то в опорной конструкции могут быть предусмотрены узлы крепления на жестком (например) деревянном (многослойная фанера) поддоне для удержания обезвоженного бассейна во время движения, при этом пленочный цилиндр может поддерживаться внутренним бандажом для сохранения формы. Устройства для транспортировки могут быть разнообразной конструкции в зависимости от условий транспортировки и габаритов бассейна (диаметр и высота) и определяются упругой деформацией конструкции в целом.

Предлагаемое техническое решение позволяет не строить дорогих стационарных испытательных бассейнов для визуальных наблюдений движения и управляемости подводных аппаратов и моделей, а использовать один недорогой пленочный бассейн и перевозить его к местам экспозиций (например, на выставки), что не просто удобно, но информативно для большого числа наблюдателей.

Источники информации

1. Полезная модель РФ №7122 от 16.07.1998 г.

2. Полезная модель РФ №24698 от 20.08.2002 г.

3. Вертикальный опытовый бассейн. Патент РФ №2457307 от 27.07.2012 г.