Гидрометрических вертушек

Гидрометрические вертушки ГР-21 и ГР-21М одного класса. Это усовершенствованные вертушки типа Ж-3-конструкции Н. Е. Жестовского.

Гидрометрическая вертушка ГР-21М (рис. 13) со­стоит из следующих основных частей: корпуса 14, хво­стового оперения (стабилизатора) 13, ходовой части с контактным механизмом и лопастным винтом 3, а так­же сигнального устройства.

Корпус вертушки 14 служит для сочленения частей вертушки, крепления ее на штанге или вертлюге 10 и для подключения сигнальной цепи. Корпус в передней части имеет полость, в которую вставляется ось собранной хо­довой части 5 и крепится в ней стопорным винтом 6. Две клеммы 8 (изолированная) и 9 (соединенная с кор­пусом) служат для подключения проводов сигнальной цепи. В тыльной части корпуса есть втулка для крепле­ния вертушки на штанге или подвеске-вертлюге (в слу­чае работы с троса) зажимными винтами 11. К тыльной части корпуса винтом 12 крепится стабилизатор 13, слу­жащий для установления оси вертушки по течению. Сбоку втулка имеет фигурную прорезь с указателем для снятия отсчета положения оси вертушки на штанге.

Ходовая часть вертушки состоит из неподвижной оси 5 с контактным механизмом (червячная шестерня, кон­тактный штифт, пружина, винт и электропроводный стержень, соединяющий контактную пружину с гнездом штепселя 7), двух радиально-упорных подшипников 2, внутренней распорной втулки 16, наружной втулки 15 и осевой гайки 1. Ходовая часть входит в цилиндрическую полость лопасти 3 и крепится в ней зажимной муфтой 4.

Сигнальное устройство, состоящее из клеммной па-

Рис. 13. Устройство гидрометрической вертушки ГР-21 М.

нели, звонка (лампочки), переключателя и сигнальных проводов, служит для преобразования электрического импульса в звуковой (световой) сигнал. Питание элек­трической цепи осуществляется от двух гальванических элементов общим напряжением 3 В.

Принцип действия гидрометрических верту­шек основан на закономерной связи между скоростью вращения лопастного винта вертушки и скоростью на­бегающего потока. Вертушку опускают в реку на штан­ге (на глубину до 3 м) или тросе и устанавливают про­тив течения. Под влиянием текущей воды лопасть вер­тушки начинает вращаться; при этом чем больше ско­рость течения, тем быстрее вращается лопастный винт. Вместе с лопастью вращается втулка, которая передает вращение лопасти на червячную шестерню. Контактный механизм вертушки замыкает электрическую сигналь­ную цепь через каждый полный оборот червячной шес­терни, что соответствует 20 оборотам лопасти вертушки. В момент замыкания цепи вспыхивает лампочка или звенит звонок, что дает возможность фиксировать число оборотов лопастного винта вертушки. С помощью секун­домера определяют время с начала работы вертушки (сигнал) до каждого последующего сигнала. Подсчитав общее число оборотов лопасти вертушки и разделив их на время ее работы, определяют скорость вращения ло­пастного винта (число оборотов в секунду).

Для перехода от скорости вращения лопасти вертуш­ки п к скорости течения воды v используют тарировоч-ную кривую — график зависимости между скоростью те­чения и числом оборотов лопастного винта в секунду: v=f(n) официальный документ каждой гидрометриче­ской вертушки, прошедшей тарировку в специальном тарировочном бассейне. Для практических целей и удобст­ва расчетов на основе тарировочной кривой составляют тарировочную таблицу, с помощью которой, зная п, лег­ко получить v.

Вертушка ГР-21М снабжается двумя лопастными винтами: винт № 1 (основной) компонентный, диамет­ром 120 мм с геометрическим шагом 200 мм, применяет­ся при работе со штанги, и винт № 2 некомпонентный, диаметром 120 мм с геометрическим шагом 500 мм, при­меняется во время работы с троса при скоростях течения более 2 м/с.

Малые скорости течения не приводят лопасть вер­тушки во вращение. Наименьшая скорость, при которой силовое воздействие потока на лопастный винт равно величине сопротивлений, а лопастный винт вращается неравномерно, называется начальной скоростью вертуш­ки. Для вертушки ГР-21М начальная скорость (винт № 1) составляет 0,04 м/с, а верхняя критическая — 8 м/с.

Основные указания по уходу за вертушками

Гидрометрические вертушки являются точными изме­рительными приборами, с которыми следует обращаться бережно и предохранять их от механических поврежде­ний и ржавчины, строго выполнять изложенные ниже правила обращения и ухода.

1. По окончании измерений вертушку и принадлеж­ности к ней обтереть сухой мягкой тряпочкой, уложить детали и закрепить их в ящике так, чтобы они точно во­шли в свои места.

2. В помещении вертушку надо просушить, корпус и стабилизатор обтереть тряпочкой, слегка смоченной в масле. Ходовую часть разобрать, кроме подшипников, и все части промыть бензином (неэтилированным) или чистым керосином, обтереть и просушить. Следует вни­мательно осмотреть шарикоподшипники; при обнаруже­нии на них ржавчины вертушку необходимо отправить в ремонт и на тарирование.

Не допускается: вывинчивать из корпуса изо­лированную клемму 8 (см. рис. 13), вынимать кон­тактный штифт, укрепленный на червячной шестер­не, и вывинчивать токопроводящий изолированный стержень, соединяющий контактную пружину со штепсельным штифтом. После чистки ходовую часть собирают: ось в сборе вставляется в полость лопастного винта, заполненную предварительно трансформаторным маслом на 5—6 мм выше уступа в глубине полости, и закрепляется зажим­ной муфтой 4, которая надевается на ось со стороны штепсельного штифта. При вводе оси в полость лопаст­ного винта необходимо ввести штифтик на конце гильзы в гнездо в плече уступа полости лопастного винта.

3. При сборке вертушки для работы следует убедить-

ся, что вставленная в корпус ось с лопастным винтом надежно закреплена стопорным винтом 6 и не может быть вынута из корпуса. К неизолированной клемме 9, замыкаемой на массу вертушки, присоединяется поло­жительный полюс батареи.

При правильной сборке вертушки лопастный винт в нормальном и слегка наклонном положении должен от легкого дуновения сделать несколько оборотов. Если ло­пастный винт вращается туго, вертушку следует разо­брать, вновь очистить, промыть ходовую часть и заме­нить масло.