Объектив под водой - Массарский А. С.. Страница 11

Для герметизации боксов используются самоуплотняющиеся соединения. В таких соединениях герметичность осуществляется за счет давления воды, прижимающего соответствующие, части бокса к уплотнительным прокладкам. При погружениях надежность уплотнения возрастает, ибо с увеличением глубины увеличивается и давление воды.

Иллюминаторы

Рис. 19. Варианты герметизации иллюминаторов:

а) 1 - резьбовое кольцо-бленда; 2 - шайба; 3 - стекло; 4 - резиновая прокладка;

б) 1 - винт прижима; 2 - прижимное кольцо; 3 - резиновая прокладка; 4 - стекло;

в) 1 - винт прижима; 2 - прижимное кольцо; 3 - резиновый кольцевой жгут; 4 - стекло;

г) крепление стекла на замазке "Герметик УТ-32" или на эпоксидной смоле: 1 - корпус бокса; 2 - замазка или смола; 3 - стекло.

Герметичность соединений иллюминаторов дости гается рядом известных способов. На рис. 19, а уплотнение происходит за счет прижима стекла к прокладке из листовой резины. Прокладка прижата к корпусу бокса. Для предотвращения выдавливания резины делаются специальные канавки. Прокладки вырезаются из листовой вакуумной резины, устойчивой к воздействию морской воды. Прижим осуществляется при помощи резьбового кольца, которое обеспечивает равномерное затягивание и исключает перекосы стекла. Для уменьшения трения между стеклом и кольцом при завинчивании кладется шайба из мягкого металла (латунь, бронза). На рис. 19,б дана схема уплотнения при помощи резиновой манжеты, охватывающей края стекла. Это также надежный способ, но он требует специально изготовленных манжет.

Способ уплотнения, приведенный на рис. 19,в, при годен для очень больших глубин. Здесь стекло, имеющее коническую посадочную поверхность, притирается к соответствующему месту стенки бокса. По краю канавки укладывается резиновый жгут. Такое самоуплотняющееся соединение было применено профессором О. Пикаром в качестве смотрового окна (с наружным диаметром 400 мм) для батискафа «Триест». Важным преимуществом варианта уплотнения является отсутствие сдвига стекла относительно его оси. Это используется в тех случаях, когда защитное стекло выполняет одновременно роль линзы прибора. На рис. 19,г дан пример жесткого неразъемного соединения стекла с корпусом бокса.

Разъемные соединения боксов

Наиболее ответственной задачей при конструировании боксов является герметизация разъемных соединений корпуса. В отличие от иллюминаторов, имеющих постоянное соединение, разъемы корпуса претерпевают многократные разъединения и каждый раз вновь должны надежно выполнять свои функции. Необходимо, чтобы конструкции разъемов обеспечивали быстрое открывание бокса для перезарядки аппарата, а при закрывании бокса гарантировали герметичность соединения.

Системы запирающих устройств боксов часто снабжены большим количеством винтов, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга. Такие соединения надежно обеспечивают герметичность, но затяжка множества болтов требует времени (рис. 20,6). Запирающее устройство, изображенное на рис. 20,а, снабжено откидными барашками, завинчивающимися от руки.

Довольно широко используются системы прижимов, где сила затягивания прикладывается в одной точке (рис 20,в).

Зажимание резиновой прокладки производится затягиванием винта 1, при этом крышка 3, свободно расположенная на прокладке 5, надежно прижимается к ней. Вариант уплотнения, приведенный на рис. 20, г, отличается от предыдущего применением эксцентричного вала 1 и жесткой скобы 2, Такое зажимное устройство требует точного расчета эксцентрика и зазоров между деталями.

Автору удалось разработать ряд зажимных устройств боксов, работающих на принципе «патефонного замка». Надежно зафиксированные рычаги замков служат одновременно рукоятками для держания бокса. Эти замки обеспечивали быстрое открывание и закрывание боксов при полной их герметичности.

Наилучшим способом сжимания резиновой прокладки является вариант уплотнения, изображенный на рис. 20, д.

Прокладка 2 приклеивается ко дну паза в корпусе бокса 3. В крышке бокса соответственно пазу делается выступающий буртик 1, на торцовой стороне которого выполнена одна или несколько канавок. Поскольку буртик давит на прокладку не плоскостью, а рифленой поверхностью, в таком соединении удается получить большое удельное сжатие резины за счет уменьшенной плошали опоры.

Кроме того, ряд граней, прижимаемых к резине, создает на пути проникновения воды своеобразный «лабиринт». При сжатии воздух из канавок вытесняется и буртик плотно присасывается к прокладке. Прокладка, уплотненная в углублении паза, надежно защищается от механических повреждений при открытом боксе. Поскольку сжатие прокладки производится в замкнутом объеме, выдавливание резины не происходит даже на глубинах в несколько сот метров.

Рис. 20. Варианты герметизации разъемов боксов:

а) 1 - откидной барашек, 2 - крышка, 3 - резиновая прокладка, 4 - корпус;

б) 1 - винт, 2 - крышка, 3 - прокладка, 4 - корпус;

в) 1 - барашек, 2 - лента, 3 - крышка, 4 - корпус, 5 - прокладка;

г) 1 - эксцентрик, 2 - скоба, 3 - крышка, 4 - корпус, 5 - прокладка;

д) профиль уплотнения резиновой прокладки: 1 - выступающий буртик крышки бокса, 2 - резиновая прокладка, 3 - корпус бокса.

Герметизация вращающихся осей

Герметичность уплотнений подвижных осей, при по мощи которых производится управление механизмами съемочной камеры, заключенной в бокс, обеспечивается применением различных способов (рис. 21).

Рис. 21. Варианты герметизации вращающихся осей:

а) с резиновыми кольцами: 1 - резиновое кольцо;

б) в резиновой трубке: 1 - клейкая лента, 2 - резиновая трубка, 3 - резиновый жгутик;

в) самоуплотняющаяся манжета: 1 - резиновый жгутик, 2 - металлическая арматура;

г) соединение, позволяющее выполнять шарнирные движения: 1 - ось, 2 - резиновая мембрана, 3 - резьбовое кольцо, 4 - шайба, 5 - гайка;

д) корпус сальника в сборе: 1 - гайка, 2 - корпус сальника, 3 - фторопласт, 4 - резиновая прокладка, 5- корпус бокса, 6 - контргайка;

е) герметизация двух валов с общей осью вращения: 1 - головка внутреннего вала, 2 - уплотнительнаи гайка, 3 - фторопласт, 4 - наружный вал, 5 - резьбовое кольцо, 6 - корпус бокса, 7 - самоуплотняющаяся манжета.

На малых глубинах используется способ уплотнения с помощью резиновых колец (рис. 21,а), расположенных в канавках на оси. Упругие свойства резаны препятствуют проникновению воды в бокс.

Иногда применяют соединение (рис. 21,6), где ось, помещенная в резиновую трубку 2, не соприкасается с водой. Такое уплотнение обеспечивает герметичность, но из-за ограниченного скручивания резиновой трубки позволяет поворачивать ось лишь на малый угол. Подобные соединения возможны для управления диафрагмой, не требующей поворота более чем на 90°.