МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ БАЛКА ПОВЫШЕННОЙ ПРОЧНОСТИ

Предлагаемая полезная модель относится к конструктивным элементам сборно-разборных конструкций, а именно к поперечным стеллажным балкам, и может быть использована вместе с другими элементами (рамы, стойки, полки) для производства различных типов стеллажей, например, фронтальных, набивных, мезонинных, гравитационных.
Известна металлическая балка для стеллажа (патент РФ №87881, МПК A47B 47/00, публ. 2009 г.), выполненная в форме замкнутого короба, образованного двумя параллельно вставленными навстречу друг другу С-образными профилями, каждый из которых включает стенку, наружную и внутреннюю боковые полки, каждая внутренняя боковая полка вставлена в соответствующую ей наружную боковую полку другого С-образного профиля, а стенки С-образных профилей ориентированы параллельно относительно нагрузки, отличающаяся тем, что каждая внутренняя полка С-образных профилей выполнена двухслойной путем ее перегиба в месте окончания полки с образованием внешнего второго слоя, повторяющего форму поверхности соответствующей ей наружной боковой полки другого С-образного профиля, при этом переход от стенки к каждой наружной боковой полке выполнен с прямоугольным заглублением, а переход от стенки к заглублению каждой внутренней боковой полки выполнен под острым углом.
К недостаткам данной балки относится сложность ее изготовления и недостаточная прочность, что препятствует ее использованию в стеллажах повышенной грузоподъемности.
Известна металлическая балка повышенной прочности (патент РФ на ПМ №108934, МПК A47B 96/14, публ. 2011 г.) Данная балка включает две полки, по концам жестко соединенные между собой посредством торцевых элементов с функцией зацепов, и косорасположенные элементы жесткости, размещенные между полками, отличающаяся тем, что полки выполнены из профиля, причем одна из полок выполнена из предварительно напряженного профиля с изгибом наружу, элементы жесткости выполнены из тонкостенных полых профилей, расположенных под прямым углом между собой и по отношению к полке без изгиба с образованием раскосов, жестко скрепленных вершинами непосредственно с полками, причем крайние из них дополнительно скреплены и с торцевыми элементами. Данная балка достаточно прочна, так как выполнена в форме балки-фермы.
Однако к причинам, препятствующим ее использованию, относится чрезмерная сложность изготовления и чрезмерная высота балки, снижающая зону загрузки поддонов.
Известна поперечная несущая балка для стеллажей (например, патент на ПМ РФ 60327, кл. A47B 96\14, публ. 2007 г.). Данная балка выполнена в виде замкнутого короба, образованного двумя вставленными навстречу друг другу С-образными профилями, имеющими стенку и две боковых полки, с параллельно ориентированными относительно нагрузки стенками С-образных профилей таким образом, что одна боковая полка одного С-образного профиля расположена внутри другого С-образного профиля, а другая - снаружи, при этом на боковой полке каждого С-образного профиля, расположенной внутри другого С-образного профиля, выполнен, по крайней мере, один продольный и обращенный внутрь С-образного профиля гофр.
К недостаткам известного технического решения, препятствующим его использованию, можно отнести недостаточную надежность и грузоподъемность балки, обусловленные ее ограниченными прочностными характеристиками.
По совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату наиболее близкой к заявляемой полезной модели является поперечная несущая балка, патент РФ №60327, которая и выбрана в качестве прототипа.
Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является создание балки повышенной прочности и грузоподъемности при снижении расхода металла.
Техническим результатом при использовании всей совокупности существенных признаков предлагаемой полезной модели является повышение прочности и грузоподъемности стеллажных систем, в которых используется данная балка. Это обеспечивается дополнительным выполнением на стенках и/или полках косорасположенных участков повышенной прочности, с функцией элементов жесткости, что обеспечивает надежную работу изделию по принципу балки-фермы. Кроме того выполнение участков повышенной прочности за счет уплотнения путем прессования металла позволяет значительно снизить расход металла при изготовлении стеллажей.
Указанный технический результат достигается тем, что металлическая балка повышенной прочности, выполненная в виде двух вставленных навстречу друг другу С-образных металлических профилей, имеющих стенку и две боковых полки, с образованием замкнутого короба с параллельно ориентированными относительно нагрузки стенками С-образных профилей с размещением одной боковой полки одного С-образного профиля внутри второго С-образного профиля, а другой полки - снаружи профиля, отличающаяся тем, что на стенках и/или полках дополнительно выполнены косорасположенные участки повышенной прочности за счет уплотнения металла.
Для равномерности распределения несущей способности балки косорасположенные участки повышенной прочности могут быть выполнены в виде рисунка из параллельно расположенных участков или участков, расположенных под углом друг к другу.
Кроме того, для увеличения грузоподъемности балки, косорасположенные участки в виде параллельного рисунка могут быть выполнены как на внутренней, так и на наружной поверхностях стенки и/или полки, при этом направление рисунка взаимно противоположно.
Предпочтительно участки повышенной прочности металла выполнять уплотнением путем прессования.
Полезная модель поясняется чертежом, на фиг.1 представлен поперечный разрез балки, а на фиг.2 представлены рисунки косорасположенных участков повышенной прочности. Металлическая балка для стеллажа, выполненная в форме замкнутого короба (1), образованного двумя параллельно вставленными навстречу друг другу С-образными профилями (2, 3). Каждый профиль (2, 3) включает стенку (4, 5) и две боковых полки (7, 8), одна из которых (7) размещена внутри другого С-образного профиля (3), а другая (8) - снаружи профиля. Стенки (4, 5) С-образных профилей (2, 3) ориентированы параллельно относительно нагрузки. На стенках (4, 5) и/или полках (7, 8) дополнительно выполнены косорасположенные участки повышенной прочности (9) за счет уплотнения металла, с рисунком в виде параллельно расположенных участков или участков, расположенных под углом друг к другу, представленные на фиг.2.
Для обеспечения различных потребностей по нагрузкам и устойчивости стеллажных систем выпускается ряд предлагаемых балок с шириной стенки 70, 90, 110, 150 и 180 мм.
Материалом для изготовления предлагаемых балок является, например, оцинкованная пассивированная сталь 08ПС рулонная толщиной 1,2, 1,5 и 2,0 мм сталь в соответствии с ГОСТ 14918-80, как оцинкованная, так и под покраску. Предлагаемые балки изготавливаются на профилегибочном прокатном стане, а косорасположенные участки повышенной прочности выполняются на нем с помощью прокатного устройства, выполненного с заданным рисунком и установленного на стане.
Испытания балки проводили следующим образом. Балку закрепляли на стойках двух рам, расположенных параллельно друг другу и соединенных тремя балками той же длины, что и испытуемая. Середину испытуемой балки и рым-болт, забетонированный в полу, связывали гидравлической стяжкой с оттарированным манометром. Над серединой балки устанавливали лазерную рулетку. При нагружении балки манометр стяжки фиксировал нагрузку, а рулетка показывала прогиб балки.
Испытания предлагаемой балки и балки по прототипу проводились в одинаковых условиях. Результаты испытаний показали, что предлагаемая балка при одинаковом нагружении выдерживает нагрузку в 1,2 раза больше, чем конструкция по прототипу, при этом предлагаемая - имеет тот же вес. Следовательно, предлагаемая полезная модель обеспечивает надежную работу при больших нагрузках при одновременном сокращении расхода металла на ее изготовление.
Таким образом, предлагаемая полезная модель соответствует критериям патентоспособности по действующему законодательству и направлена на решение поставленной задачи.