ОПОРА

Полезная модель относится к опорам, а более конкретно, к опорам, предназначенным для установки на них рекламных щитов, вымпелов и других сигнальных устройств, а также для установки осветительных приборов.
Такие опоры устанавливаются на открытых площадях. При этом высота опор достигает тридцати метров, а установленные на их вершинах объекты обладают парусностью в несколько раз превышающей парусность самой опоры, и при взаимодействии на опору ветровой нагрузки на ее элементы воздействуют усилия, в частности изгибающие моменты в несколько раз превышающие величину статической нагрузки.
Конструкция таких опор должна удовлетворять следующим противоречивым требованиям - она должна позволять устанавливать на ней объекты без применения лестниц и внешних подъемников, быть устойчивой, воспринимать ветровые нагрузки без повреждения конструкции, а ее металлоемкость должна быть наименьшей.
Таким образом, создание конструкции опоры является сложной технической задачей.
Известно устройство, содержащее столб с основанием, ствол с противовесом установленные на столбе с возможностью поворота (см. Европейский патент №0026634, МПК - F 21 V 21/36, опубликованный 08.04.1981).
Недостатком известного устройства является сложность изготовления элементов конструкции, при помощи которых осуществляется поворот ствола с противовесом относительно столба.
Известно устройство, содержащее столб с основанием, ствол с противовесом, установленные на столбе с возможностью
поворота (см. патент Франции №1250217, МПК - Е 04 Н 12/18, опубликованный 06.01.1961).
Недостатком известного устройства является то, что при воздействии на его конструкцию с установленными на вершине объектами ветровых нагрузок во время эксплуатации возможно нарушение целостности конструкции устройства.
Наиболее близкой по технической сущности к полезной модели является опора, содержащая соединенный с основанием столб с по меньшей мере тремя парами боковых стенок, расположенных симметрично вертикальной оси симметрии столба, с наружными поверхностями образующими поверхности граней усеченной пирамиды и с внутренними поверхностями образующими поверхности граней усеченной пирамиды, с выполненном в боковых стенках люком, ствол с по меньшей мере двумя парами боковых стенок, расположенных симметрично вертикальной оси симметрии ствола, с наружными поверхностями образующими поверхности граней усеченной пирамиды и с внутренними поверхностями образующими поверхности граней усеченной пирамиды, и противовес в виде короба со стенками, расположенными параллельно стенкам ствола, две из которых расположены симметрично вертикальной оси симметрии ствола, две пары проушин с цилиндрическими отверстиями, ось, проходящую через цилиндрические отверстия в проушинах (см. каталог фирмы SIDERPALI s.p.a., 40056 CRESPELLANO (ВО) Italy, Via Cassoletta, 4/A, 1991, 5-e издание).
Недостаток известной опоры заключается в том, что ее конструкция не обеспечивает необходимого уровня жесткости соединения составляющих ее элементов и при эксплуатации есть вероятность преждевременного нарушения ее целостности и поломке при воздействии ветровых нагрузок.
Полезная модель предназначена для устранения упомянутых недостатков и направлена на достижение технического результата, заключающегося в повышении надежности конструкции
опоры при ее эксплуатации, в повышении технологичности сборки опоры и на повышение условий техники безопасности при эксплуатации опоры.
Технический результат достигается тем, что опора, содержащая соединенный с основанием столб с по меньшей мере тремя парами боковых стенок, расположенных симметрично вертикальной оси симметрии столба, с наружными поверхностями образующими поверхности граней усеченной пирамиды и с внутренними поверхностями образующими поверхности граней усеченной пирамиды, с выполненном в боковых стенках люком, ствол с по меньшей мере двумя парами боковых стенок, расположенных симметрично вертикальной оси симметрии ствола, с наружными поверхностями образующими поверхности граней усеченной пирамиды и с внутренними поверхностями образующими поверхности граней усеченной пирамиды, и противовес в виде короба со стенками, расположенными параллельно стенкам ствола, две из которых расположены симметрично вертикальной оси симметрии ствола, две пары проушин с цилиндрическими отверстиями, ось, проходящую через цилиндрические отверстия в проушинах, согласно полезной модели, снабжена дополнительным стволом, установленном на стволе, с наружными поверхностями боковых стенок и с внутренними поверхностями боковых стенок параллельными наружным и внутренним поверхностям боковых стенок ствола, при этом вершина ствола расположена в открытой полости дополнительного ствола, а наружные поверхности боковых стенок ствола взаимодействуют с внутренними поверхностями боковых стенок дополнительного ствола, распоркой, установленной в открытой полости столба, жестко соединенной с двумя внутренними поверхностями боковых стенок, расположенными симметрично вертикальной оси симметрии столба, перекладиной, в нижнем конце ствола выполнен паз с поверхностью соединений сварным швом с противовесом, каждая проушина первой пары проушин выполнена с
боковыми поверхностями и с плоским участком торцевой поверхности жестко соединенным со столбом, торцы перекладины жестко соединены с боковыми поверхностями первой пары проушин, а боковая поверхность перекладины жестко соединена со столбом, каждая проушина второй пары проушин выполнена с боковыми поверхностями и с плоским участком торцевой поверхности, на верхнем конце противовеса в двух боковых стенках, расположенных симметрично вертикальной оси симметрии ствола, выполнены пазы с поверхностями, расположенными под острым углом к вертикальной оси симметрии ствола, при этом стенки противовеса охватывают стенки ствола на нижнем его конце и жестко соединены с ними, одна проушина второй пары проушин установлена в пазу, выполненном в одной стенке противовеса, расположенной симметрично вертикальной оси симметрии ствола, и жестко соединена с одной стенкой ствола, а вторая проушина второй пары проушин установлена в пазу, выполненном во второй стенке противовеса, расположенной симметрично вертикальной оси симметрии ствола, и жестко соединена со второй стенкой ствола симметричной первой стенке ствола, плоский участок торцевой поверхности первой проушины соединен с расположенной под острым углом к вертикальной оси симметрии ствола боковой поверхностью первого паза, плоский участок торцевой поверхности второй проушины соединен с расположенной под острым углом к вертикальной оси симметрии ствола боковой поверхностью второго паза.
Достижение технического результата по сравнению с аналогом заключается в следующем:
- устройство опоры повышает надежность ее работы за счет повышения жесткости ее элементов без существенного увеличения массы;
- предотвращается возможность поломки элементов опоры;
- повышается технологичность опоры за счет осуществления транспортировки в разобранном виде и предотвращения нарушения целостности конструкции элементов при сборке опоры.
В дальнейшем полезная модель поясняется описанием примеров ее выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых:
фиг.1 изображает схематический чертеж вида спереди опоры;
фиг.2 - разрез столба с противовесом;
фиг.3 - поясняет соединение столба с противовесом;
фиг.4 - разрез ствола с противовесом;
фиг.5 - схематический чертеж, поясняющий соединение столба с проушиной и перекладиной;
фиг.6 - схематический чертеж, поясняющий соединение ствола, проушин и противовеса;
фиг.7 и 8 - схематический чертеж, поясняющий соединение проушин с противовесом;
фиг.9 и 10 - схематический чертеж, поясняющий соединение ствола с дополнительным стволом;
фиг.11 и 12 - схематический чертеж, поясняющий конструкцию вершины столба и ствола в наклонном положении;
фиг.13 и 14 - схематический чертеж, поясняющий соединение противовеса со столбом;
фиг.15 - схематический чертеж, поясняющий конструкцию вершины опоры;
фиг.16 - схематический чертеж основания;
фиг.17 - схематический чертеж опоры в наклонном положении,
фиг.18 и 19 - схематический чертеж, поясняющий вариант исполнения пар проушин.
Опора содержит соединенный с основанием 1 столб 2 с по меньшей мере двумя парами боковых стенок 3, расположенных симметрично вертикальной оси симметрии столба 2, с
наружными поверхностями 4 образующими поверхности граней усеченной пирамиды и с внутренними поверхностями 5 образующими поверхности граней усеченной пирамиды, с выполненном в боковых стенках 3 люком 6, ось 1, ствол 8 с по меньшей мере двумя парами боковых стенок 9, расположенных симметрично вертикальной оси симметрии ствола 8, с наружными поверхностями 10 образующими поверхности граней усеченной пирамиды и с внутренними поверхностями 11 образующими поверхности граней усеченной пирамиды, и противовес 12 в виде короба со стенками 13, расположенными параллельно боковым стенкам 9 ствола 8, две стенки 14 из которых расположены симметрично вертикальной оси симметрии ствола 8, две пары проушин 15 и 16 с цилиндрическими отверстиями 17 и 18 с осями симметрии расположенными на одной прямой, при этом, ось 7 проходит через отверстия 17 и 18.
Опора снабжена перекладиной 19, каждая проушина 15 выполнена с боковыми поверхностями 20 и с плоским участком 21 торцевой поверхности жестко соединенным со столбом 2, торцы 22 перекладины 19 жестко соединены с боковыми поверхностями 20 проушин 15, а боковая поверхность 23 перекладины 19 жестко соединена со столбом 2, каждая проушина 16 выполнена с боковыми поверхностями 24 и с плоским участком 25 торцевой поверхности, на верхнем конце 26 противовеса 12 в боковых стенках 14, расположенных симметрично вертикальной оси симметрии ствола 8, выполнены пазы 27 и 28 с поверхностями 31 и 32, расположенными под острым углом к вертикальной оси симметрии ствола 8, при этом стенки 13 и 14 противовеса 12 охватывают боковые стенки 9 ствола 8 на нижнем его конце 33 и жестко соединены с ними, одна проушина 16 установлена в пазу 27, выполненном в стенке 13 противовеса 12, расположенной симметрично вертикальной оси симметрии ствола 8, и жестко соединена с одной боковой стенкой 9 ствола 8, а вторая проушина 16
установлена в пазу 27, выполненном в стенке 14 противовеса 12, расположенной симметрично вертикальной оси симметрии ствола 8, и жестко соединена со второй боковой стенкой 9 ствола 8 симметричной первой боковой стенке 9 ствола 8, плоский участок 25 торцевой поверхности первой проушины 16 соединен с расположенной под острым углом к вертикальной оси симметрии ствола 8 поверхностью 31 паза 27, плоский участок 25 торцевой поверхности второй проушины 16 соединен с расположенной под острым углом к вертикальной оси симметрии ствола 8 поверхностью 32 паза 28.
В нижнем конце 33 ствола 8 опоры выполнен паз 34 с поверхностью 35 соединений сварным швом 36 с противовесом 12.
Опора снабжена установленным на стволе 8 дополнительным стволом 37 с наружными поверхностями 38 боковых стенок 39 и с внутренними поверхностями 40 боковых стенок 39 параллельными наружным поверхностям 10 и внутренним поверхностям 11 боковых стенок 9 ствола 8, при этом вершина 41 ствола 8 расположена в открытой полости 42 дополнительного ствола 37, а наружные поверхности 10 боковых стенок 9 ствола 8 взаимодействуют с внутренними поверхностями 40 боковых стенок 39 дополнительного ствола 37.
Распорка 43, установлена в открытой полости 44 столба 2, жестко соединена с двумя внутренними поверхностями 5 боковых стенок 3, расположенными симметрично вертикальной оси симметрии столба.
В опоре столб 2 снабжен двумя гайками 45 и двумя болтами 46, в двух боковых стенках 3 столба 2 и в боковых стенках 13 противовеса 12 выполнены сквозные цилиндрические отверстия 49 и 50 с осями симметрии расположенными на одной прямой, гайки 45 жестко соединены с внутренними поверхностями 5 боковых стенок 3 столба 2, а болты 46 пропущены через соответствующие им отверстия 49 и 50 и ввернуты в гайки 45.
А также, опора снабжена двумя обечайками 51, установленными соосно соответствующим им сквозным цилиндрическим отверстиям 50 выполненным в стенках 13 противовеса 12 и жесткосоединенным с противовесом 12.
Опора снабжена дополнительной проушиной 52.
Вторая дополнительная проушина 58 соединена с вершиной 59 опоры.
Основание 1 изготавливается, например, из стального листа. Толщина листа выбирается в соответствии с нагрузками, действующими на него при эксплуатации опоры. В основании 1 выполнены технологическое отверстие 60 и отверстия 61 для установочных элементов, например шпилек (на фигурах не показаны).
Столб 2 изготавливается из металлического листа, например стального, постоянной толщины при помощи гибочного пресса. Толщина листа выбирается наперед заданной величины в пределах от трех до двенадцати миллиметров, в зависимости от величины нагрузок, действующих на столб 2 при эксплуатации. Толщина листа определяет величину толщины боковых стенок 3.
Ствол 8 и дополнительный ствол 37 изготавливаются из металлического листа, например стального, постоянной толщины при помощи гибочного пресса. Толщина листа выбирается наперед заданной величины в пределах от трех до двенадцати миллиметров, в зависимости от величины нагрузок, действующих на стволы 8 и 37 при эксплуатации. Толщина листа определяет величину толщины боковых стенок 9 и 39.
Противовес 12 изготавливается из металлического листа, например стального, постоянной толщины при помощи гибочного пресса. Толщина листа выбирается наперед заданной величины в пределах от трех до двенадцати миллиметров, в зависимости от величины нагрузок, действующих на противовес 12 при эксплуатации. Толщина листа определяет величину толщины стенок 13.
Проушины 14, 15, 52, 58, распорка 43 и обечайки 51 изготавливаются из металла, например, стали. Размеры этих элементов выбираются из условий обеспечения прочности при эксплуатации опоры.
Перекладина 19 выполнена, например, в виде конструкции двух упоров 64 вставленных в трубу 65. В упорах 64 соосно выполнены отверстия 67. Торцы 68 упоров 64 являются торцами 22 перекладины 19. Наружная поверхность 69 трубы 65 является боковой поверхностью перекладины 19.
Соединение ствола 8 с дополнительным стволом 37 осуществляется следующим образом.
Первый элемент опоры 1 устанавливается на подставке (на фигурах не изображена) горизонтально. На направляющем приспособлении (на фигурах не изображено) устанавливается второй элемент опоры 1 с возможностью перемещения по направлению вертикальной оси симметрии и вращения вокруг вертикальной оси симметрии, при этом вертикальная ось симметрии второго элемента опоры 1 располагается на прямой линии, на которой расположена вертикальная ось симметрии первого элемента опоры 1.
К дополнительному стволу 37 прикладывается усилие, от воздействия которого он перемещается к вершине 41 ствола 8, при этом вершина 41 ствола 8 входит в открытую полость 42 дополнительного ствола 37 до тех пор, пока наружные поверхности 10 боковых стенок 9 не начнут взаимодействовать с внутренними поверхностями 40 боковых стенок 39. При взаимодействии наружных поверхностей 10 боковых стенок 9 ствола 8 с внутренними поверхностями 40 боковых стенок 39 дополнительного ствола 37, дополнительный ствол 37 центрируется и фиксируется относительно ствола 8 так, что их вертикальные оси симметрии отклоняются на наименьшую наперед заданную величину, определяемую точностью изготовления ствола 8 и дополнительного ствола 37.
Соединение ствола 8 с противовесом 12 осуществляется, например, при помощи сварных швов (на фигурах не показаны).
Соединение поверхности 35 паза сварным швом 36 с противовесом 12 осуществляет прилегание наружных поверхностей 10 боковых стенок 13 и их параллельное расположение с наперед заданной точностью.
Наличие дополнительного ствола 37 дает возможность доставлять длинномерные элементы опоры (столб 2, ствол 8 с противовесом 12, дополнительный ствол 37) на место установки обычным автомобильным транспортом. Соединение ствола 8 с дополнительным стволом 37 осуществляется на месте установки.
Распорка 43 устанавливается на выходе открытой полости 44 на вершинке столба 2 и повышает жесткость вершины столба 2, что в свою очередь препятствует деформации стенок столба от воздействия нагрузок во время транспортировки и при эксплуатации в установленном виде.
Ствол 8 соединенный с противовесом 12 устанавливается на подставке (на фигурах не показана) горизонтально. На направляющем приспособлении (на фигурах не показано) устанавливается дополнительный ствол 37 с возможностью перемещения по направлению вертикальной оси симметрии и вращения вокруг вертикальной оси симметрии, при этом вертикальная ось симметрии дополнительного ствола 37 располагается на прямой линии, на которой расположена вертикальная ось симметрии ствола 8.
К дополнительному стволу 37 прикладывается усилие, от воздействия которого он перемещается к стволу 8, при этом вершина 41 ствола 8 входит в открытую полость 42 дополнительного ствола 37 до тех пор, пока наружные поверхности 10 стенок 9 не начнут взаимодействовать с внутренними поверхностями 40 боковых стенок 39. При взаимодействии наружных поверхностей 10 стенок 9 ствола 8 с внутренними
поверхностями 40 боковых стенок 39 дополнительного ствола 37 дополнительный ствол 37 центрируется и фиксируется относительно ствола 8 так, что их вертикальные оси симметрии отклоняются на наименьшую наперед заданную величину, определяемую точностью изготовления элементов опоры. Затем на монтажном приспособлении устанавливают столб 2 так, что проушины 15 располагаются между проушинами 16, при этом отверстия 17 и 18 выполненные в проушинах 15 и 16 располагаются соосно. В отверстия 15 и 16 с зазором вставляется ось 7 и фиксируется относительно проушин 15 и 16, например, при помощи шайб и шплинтов (на фигурах не обозначены). В полости столба, в полости ствола и в полости дополнительного ствола устанавливаются электропроводка для соединения со светильниками (на фигурах не показаны). Система противовес 12, ствол 8 и дополнительный ствол 37 устанавливается относительно столба 2 таким образом, что стенки 13 противовеса 12 прилегают к стенкам столба 2, а отверстия 49 и 50 в боковых стенках 3 столба 2 и в стенках 13 противовеса 12 располагаются соосно. В отверстия 49 и 50 вводятся болты 46 и вворачиваются в гайки 44, при этом противовес 12 жестко соединяется со столбом 2. К проушине 70 на нижнем конце противовеса 12 присоединяется трос (на фигурах не показан) к проушине 58 на вершине 59 опоры, которой является вершина дополнительного ствола 37, присоединяется второй трос (на фигурах не показан).
Опора снимается с монтажного приспособления, например, при помощи крана и устанавливается на фундаменте (на фигурах не показаны) так, что шпильки фундамента входят в отверстия 61 основания 1, а затем гайками, которые наворачиваются на шпильки фундамента, основание 1 и вместе с ним вся опора жестко соединяется с фундаментом и занимает вертикальное положение.
Светильники на опоре устанавливаются следующим образом. Болты 46 выворачиваются из гаек 45, к вершине 59 опоры, которой является вершина дополнительного ствола 37 через второй трос, соединенный с проушиной 58, прикладывается усилие, направленное к земле, при этом система противовес 12. Ствол 8 и дополнительный ствол 37 поворачивается на оси 68. Вершина 59 опускается до наперед заданной высоты. При помощи установленных на вершине 59 крепежных элементов (на фигурах не обозначены) на опоре, на ее вершине 59 устанавливаются светильники. Второй трос отсоединяют от проушины 58, а к тросу, соединенному с проушиной 70 прикладывают усилие, направленное к земле. Система - противовес 12, ствол 8 и дополнительный ствол 37 поворачивается на оси 7, при этом ствол 8 с дополнительным стволом 37 занимают вертикальное положение, проушина 52 входит в отверстие 53, выполненное в противовесе 12. Стенки 13 противовеса 12 прилегают к стенкам столба 2, а отверстия 49 и 50 в боковых стенках 3 столба 2 и в стенках 13 противовеса 12 располагаются соосно. В отверстия 49 и 50 вводятся болты 46 и вворачиваются в гайки 44, при этом противовес 12 жестко соединяется со столбом 2. Трос отсоединяют от проушины 70.
В установленном состоянии опоры головки болтов 46 защищены обечайками 51 от внешних механических воздействий. Обечайки 51 предотвращают вывинчивание болтов 46 обычными гаечными ключами.
Также, в установленном состоянии при помощи замка (на фигурах не показан) пропущенного через отверстие проушины 52 блокируется вращательное движение системы противовес 12, ствол 8 и дополнительный ствол 37, что предотвращает несанкционированный поворот системы противовес 12, ствол 8 и дополнительный ствол 37 и возможность поломки опоры и установленных на ней светильников.
Таким образом, путем увеличения жесткости элементов для соединения столба и ствола с противовесом обеспечивается технологичность всей конструкции.
Благодаря применению предложенного устройства стало возможным осуществление транспортировки опоры в разобранном состоянии и сборка и монтаж ее непосредственно на месте установки.