Качающийся мост
SWING BRIDGE

Изобретение относится к мостам, изменяющим свое положение, и может быть использовано в качестве пешеходного моста и моста для перемещения грузов.
Известен пешеходный мост навесного типа, содержащий две опоры с лестничными маршами, зафиксированные на месте установки, несколько мостовых секций, связанных с опорами, отличающийся тем, что все мостовые секции, одинаковые по конструкции, соединены шарнирно между собой и с опорами, причем каждая мостовая секция содержит баростатическую панель, выполненную из легкого и прочного материала с продольными пустотелыми полостями, внутри каждой из которых выполнены одинаковые по конструкции баростатические элементы, расположенные в два ряда в продольном направлении, а в поперечном направлении количество их не ограничено и зависит от ширины панели, причем каждый баростатический элемент содержит две продольные прямоугольные Е-образные вертикальные полости, пневматически не связанные друг с другом и повернутые навстречу друг другу своими тремя боковыми каналами, закрытыми с обеих торцевых сторон, причем самые нижние каналы обеих Е-образных полостей являются глухими, а каждый из верхних каналов пневматически соединен с соответствующим вертикальным продольным каналом, открывающимся на верхнюю поверхность панели, а посредством наклонного продольного канала с внутренней полостью соответствующей продольной трубы, закрытой с обеих торцевых сторон, причем средние продольные каналы обеих Е-образных полостей соединены с внутренними полостями двух других продольных труб, закрытых с обеих торцевых сторон, причем все противоположные стенки Е-образных полостей равны по площади, симметричны друг другу, находятся напротив друг друга, причем средние продольные каналы и наклонные продольные каналы обеих Е-образных полостей так соединены с продольными трубами, что каждый отрезок дуги одной трубы симметричен и равен по площади накрест лежащему отрезку дуги другой трубы, кроме того, на верхней поверхности панели установлены в направляющих крышки с возможностью перемещения в поперечном направлении, кроме того баростатическая панель закрыта П-образным защитным кожухом, установленным на вертикальных стойках, выполненных на баростатической панели с зазором сверху и по бокам, для доступа к панелям атмосферного воздуха, причем П-образный кожух с одного бока имеет откидную створку для доступа к крышкам баростатической панели, причем на П-образном кожухе, который одновременно является верхним настилом, закреплены боковые ограждения, место шарнирного соединения баростатических панелей закрыто сферическим козырьком, а на стыках ограждений между баростатическими панелями установлены защитные цепи [патент RU 2663531].
Недостаток этого моста заключается в невозможности изменения высоты пролета моста, в том числе по ширине реки.
Известен также мост, содержащий береговые опоры (первый базовый модуль и второй базовый модуль) и, как минимум, один пролет моста (соединительный модуль) в виде арки, связанный с механизмом привода моста, причем на концах арки установлены противовесы, а механизм привода моста обеспечивает его поворачивание на 180 или на 360 градусов [патент RU 2591221].
Недостаток этого моста заключается в том, что в момент изменения высоты пролета моста его невозможно использовать для перехода и переезда через него. При этом по известному мосту нельзя перемещаться в горизонтальном направлении. Это снижает функциональные возможности устройства.
Известен также спиралевидный вращающийся мост, содержащий первый базовый модуль, второй базовый модуль, соединительный модуль, первое колесо, подвижно сопряженное с первым базовым модулем, второе колесо подвижно сопряженное со вторым базовый модулем, при этом соединительный модуль выполнен в виде спирали с одним витком, причем первое окончание витка спирали закреплено на первом колесе, а второе окончание витка спирали закреплено на втором колесе, при этом на первом базовом модуле закреплен первый привод с первым приводным элементом, расположенным с возможностью силового взаимодействия с первым колесом, а на втором базовом модуле закреплен второй привод со вторым приводным элементом, расположенным с возможностью силового взаимодействия со вторым колесом [патент RU 2711339]. Это устройство выбрано в качестве прототипа предложенного решения.
Недостатки этого моста заключаются в том, что мост не может функционировать без использования приводов (двигателей), что усложняет и удорожает устройство.
Технический результат изобретения заключается в том, что мост может функционировать без использования приводов (двигателей), что упрощает и удешевляет устройство.
Сущность изобретения заключается в том, что в качающемся мосту, содержащем первый базовый модуль, второй базовый модуль, соединительный модуль, выполненный в виде спирали с одним витком, первое колесо, подвижно сопряженное с первым базовым модулем, второе колесо подвижно сопряженное со вторым базовый модулем, соединительный модуль выполнен в виде первой половины витка спирали, закрепленной первым концом первой половины витка спирали на первом колесе и второй половины витка спирали, закрепленной первым концом второй половины витка спирали на втором колесе, при этом второй конец первой половины витка спирали и второй конец второй половины витка спирали соединены посредством зоны соединения, причем первая половина витка спирали и вторая половина витка спирали закручены в разные стороны.
Существует вариант, в котором центр тяжести соединительного модуля расположен в зонах его закрепления на первом колесе и втором колесе.
Существует также вариант, в котором в зоне закрепления первой половины витка спирали на первом колесе установлен первый магнитный модуль, на первом базовом модуле установлен второй магнитный модуль с возможностью взаимодействия с первым магнитным модулем, в зоне закрепления второй половины витка спирали на втором колесе установлен третий магнитный модуль, на втором базовом модуле установлен четвертый магнитный модуль с возможностью взаимодействия с третьим магнитным модулем.
Существует также вариант, в котором зона соединения первой половины витка спирали и второй половины витка спирали имеет форму дуги. Существует также вариант, в котором в первом колесе выполнена первая выборка, расположенная напротив зоны закрепления первой половины витка спирали на первом колесе, во втором колесе выполнена вторая выборка, расположенная напротив зоны закрепления второй половины витка спирали на втором колесе.
На фиг. 1 изображен качающийся мост, вид сбоку.
На фиг. 2 изображен вариант выполнения противовесов.
На фиг. 3, фиг. 4 изображен вариант выполнения магнитных модулей.
На фиг. 5 изображен вариант выполнения зоны соединения первой половины витка спирали и второй половины витка спирали в форму дуги.
На фиг. 6 изображен вариант выполнения первой выборки в первом колесе.
На фиг. 7 изображен вариант выполнения второй выборки во втором колесе.
На фиг. 8 представлено трехмерное изображение качающегося моста.
Качающийся мост содержит первый базовый модуль 1, второй базовый модуль 3 и соединительный модуль 5. В качестве первого базового модуля 1 и второго базового модуля 3 можно использовать платформу с цилиндрической выборкой, изготовленную из нержавеющей стали 12Х18Н10Т, с цилиндрической выборкой. Качающийся мост содержит также первое колесо 2, подвижно сопряженное с первым базовым модулем 1 и второе колесо 4, подвижно сопряженное со вторым базовым модулем 3. Первое колесо 2 и второе колесо 4 может быть также изготовлено из нержавеющей стали 12Х18Н10Т. Для обеспечения вращения первого колеса 2 относительно первого базового модуля 1 и второго колеса 4 относительно второго базового модуля 3 можно использовать подшипники качения (не показаны), установленные в первом базовом модуле 1 и втором базовом модуле 3. В одном из вариантов первый базовый модуль 1 и второй базовый модуль 3 включают внешние кольца подшипников качения, а первое колесо 2 и второе колесо 4 представляют собой внутренние кольца подшипников качения (не показано). Соединительный модуль 5 выполнен в виде первой половины витка спирали 6, закрепленной первым концом первой половины витка спирали 7 на первом колесе 2, и второй половины витка спирали 8, закрепленной первым концом второй половины витка спирали 9 на втором колесе 4, при этом второй конец первой половины витка спирали 10 и второй конец второй половины витка спирали 11 соединены посредством зоны соединения, причем первая половина витка спирали 6 и вторая половина витка спирали 8 закручены в разные стороны. В качестве материала первой половины витка спирали 6 и второй половины витка спирали 8 можно также использовать нержавеющую сталь 12Х18Н10Т. Соединение первой половины витка спирали 6 и второй половины витка спирали 8 между собой, а также с первым колесом 2 и вторым колесом 4, может быть осуществлено посредством сварки.
Существует вариант, в котором центр тяжести соединительного модуля 5 расположен в зонах его закрепления на первом колесе 2 и втором колесе 4. Для этого внутри первой половины витка спирали 7 в зоне закрепления к первому колесу 2 могут быть установлены наборы свинцовых противовесов в виде вкладышей 12 (фиг. 2) с возможностью оперативного изменения их числа. Также внутри второй половины витка спирали 9 в зоне закрепления ко второму колесу 4 могут быть установлены наборы свинцовых противовесов в виде вкладышей 12 (не показано) с возможностью оперативного изменения их числа.
Существует также вариант, в котором в зоне закрепления первой половины витка спирали 7 на первом колесе 2 установлен первый магнитный модуль 13 (фиг. 3), а на первом базовом модуле 1 установлен второй магнитный модуль 14 с возможностью взаимодействия с первым магнитным модулем 13. В зоне закрепления второй половины витка спирали 9 на втором колесе 4 установлен третий магнитный модуль 15 (фиг. 4), а на втором базовом модуле 3 установлен четвертый магнитный модуль 16 с возможностью взаимодействия с третьим магнитным модулем 15. В качестве магнитных модулей можно использовать постоянные магниты или электромагниты (например, безфрикционные магнитные тормоза) [Озолин А.Ю., Торможение машин системами с постоянными магнитами. Автореферат диссертации. 003485319. Санкт-Петербург, 2009], подключенные к блоку питания и управления (не показано). При этом магнитные модули могут выполнять также и функцию электромагнитных замков в том случае, если требуется дистанционно заблокировать возможность движения по качающемся мосту. В этом случае через блок питания и управления подают напряжение на магнитные модули, которые включаются как электромагнитные замки и жестко фиксирую положение моста в начальном положении, что делает невозможным движения по мосту, поскольку мост блокируется для вращения. В одном из вариантов первый магнитный модуль 13 и третий магнитный модуль 15 могут выполнять функцию противовесов.
Существует также вариант, в котором зона соединения первой половины витка спирали 6 и второй половины витка спирали 8 имеет форму дуги 17 (фиг. 5).
Существует также вариант, в котором в первом колесе 2 выполнена первая выборка 18 (фиг. 6), расположенная напротив зоны закрепления первой половины витка спирали 7 на первом колесе 2. Во втором колесе 4 выполнена вторая выборка 19 (фиг. 7), расположенная напротив зоны закрепления второй половины витка спирали 9 на втором колесе 4.
Качающийся мост посредством первого базового модуля 1 и второго базового модуля 3 устанавливают на берегах 20 водной преграды 21.
Устройство функционирует следующим образом. Как правило, когда по мосту никто не идет, качающийся мост находится в положении, при котором зона соединения первой половины витка спирали 7 с первым колесом 2 и аналогично зона соединения второй половины витка спирали 9 со вторым колесом 4 находятся в нижнем положении. Это положение является единственным устойчивым положением качающегося моста в том случае, если в этих зонах соединения первой половины витка спирали 7 с первым колесом 2 и второй половины витка спирали 9 со вторым колесом 4 центр тяжести устанавливается в самой нижней точке за счет противовесов (вкладышей 12), либо за счет первого магнитного модуля 13 и третьего магнитного модуля 15 и, фактически, при любом отклонении (вращении) моста по часовой или против часовой стрелки, он стремится вернуться в это исходное состояние. При таком «начальном» положении качающегося моста, движение по водной преграде 21, например, через которую такой мост установлен, всегда открыто для любых лодок, судов и т.п. Как только у человека возникает необходимость перейти на другую сторону водной преграды 21, то он начинает наступать на первую половину витка спирали 6 или вторую половину витка спирали 8. За счет собственного веса человека мост начинает поворачиваться. При этом вес человека должен быть больше веса противовесов, которые формируют устойчивое начальное положение и противовесами можно отрегулировать возможность начала движения моста на определенный вес человека. Например, на вес 30 кг, чтобы исключить с целью безопасности пользования качающимся мостом маленьких детей без сопровождения взрослых. Когда человек доходит до середины моста (или до места сопряжения первой половины витка спирали 6 и второй половины витка спирали 8), то он поворачивает и переходит на другую половину витка спирали и начинает двигаться по ней. Более «легко», как бы идя «вниз с горы». Половина витка спирали при этом поворачивается в направлении первоначального положения моста. И когда половина витка спирали доходит до первоначального положения качающегося моста, то человек сходит с нее уже на другом берегу реки. Чтобы избежать ненужных колебаний моста после схода человека с моста и зафиксировать мост в его первоначальном положении, могут быть использованы магнитные модули.
То, что в качающемся мосте, содержащем первый базовый модуль 1, второй базовый модуль 3, соединительный модуль 5, выполненный в виде спирали с одним витком, первое колесо 2, подвижно сопряженное с первым базовым модулем 1, второе колесо 4 подвижно сопряженное со вторым базовый модулем 3, соединительный модуль 5 выполнен в виде первой половины витка спирали 6, закрепленной первым концом первой половины витка спирали 7 на первом колесе 2 и второй половины витка спирали 8, закрепленной первым концом второй половины витка спирали 9 на втором колесе 4, при этом второй конец первой половины витка спирали 10 и второй конец второй половины витка спирали 11 соединены посредством зоны соединения, причем первая половина витка спирали 6 и вторая половина витка спирали 8 закручены в разные стороны - позволяет функционировать мосту без использования двигателей, что упрощает и удешевляет устройство.
То, что центр тяжести соединительного модуля 5 расположен в зонах его закрепления на первом колесе 2 и втором колесе 4 - упрощает использование моста.
То, что в зоне закрепления первой половины витка спирали 7 на первом колесе 2 установлен первый магнитный модуль 13, на первом базовом модуле 1 установлен второй магнитный модуль 14 с возможностью взаимодействия с первым магнитным модулем 13, в зоне закрепления второй половины витка спирали 9 на втором колесе 4 установлен третий магнитный модуль 15, на втором базовом модуле 3 установлен четвертый магнитный модуль 16 с возможностью взаимодействия с третьим магнитным модулем 15 - позволяет фиксировать мост в положении начала движения по нему, уменьшает его колебания в этом положении и упрощает его функционирование.
То, что зона соединения первой половины витка спирали 6 и второй половины витка спирали 8 имеет форму дуги 17 - упрощает перемещение по мосту в зоне соединения.
То, что в первом колесе 2 выполнена первая выборка 18, расположенная напротив зоны закрепления первой половины витка спирали 7 на первом колесе 2, во втором колесе 4 выполнена вторая выборка 19, расположенная напротив зоны закрепления второй половины витка спирали 9 на втором колесе 4 - облегчает мост, упрощая по нему перемещения.