БАШНЯ
TOWER

Изобретение относится к высотным конструкциям и может использоваться в качестве телевизионной башни.
Известна сетчатая башня, включающая унифицированные по длине стержни и объединяющие их по высоте кольца жесткости, причем стержни по всей высоте башни пересекаются в вершинах углов многоугольных колец жесткости, смежные по высоте из которых смещены относительно друг друга на половину угла, равного частному от деления 360° на количество сторон многоугольников, в вершинах которых соединены стержни (Патент РФ №2178494, Е04Н 12/08, 2002).
Недостаток аналога - сложная конструкция и сложный монтаж башни.
Известна стержневая башня, представляющая собой сетчатую конструкцию, состоящую из прямолинейных стержней и имеющую две системы производящих линий, причем сетчатая конструкция представляет собой полый усеченный конус из двух соосных конусных пружин из стержней встречной навивки, жестко соединенных между собой по крайней мере на верхнем и нижнем уровнях посредством горизонтальных колец, жестко связывающих между собой по меньшей мере три равноудаленные в угловом отношении стержня каждой пружины по отдельности (Патент РФ №2513939, Е04Н 12/08, 2014).
По наибольшему количеству сходных признаков и достигаемому при использовании результату данное техническое решение выбрано в качестве прототипа заявляемого технического решения.
Недостатки прототипа - сложная конструкция в виде конических винтовых линий, образованных стержнями, жестко соединенными между собой посредством горизонтальных колец, и сложный монтаж башни.
Предлагаемое устройство башни Петрашкевича устраняет недостатки прототипа за счет выполнения конических винтовых линий из стержней, которые образованы из канатов, на которые нанизаны шары, причем канаты винтовых линий проходят в отверстиях горизонтальных колец, концы которых крепятся к нижнему и верхнему горизонтальным кольцам, которые установлены на ствол башни с возможностью вертикального перемещения и вращения вокруг ствола башни.
Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, состоит в упрощении конструкции за счет выполнения конических винтовых линий из стержней гибкой конструкции и монтажа башни.
Для достижения технического результата в башне Петрашкевича, включающей сетчатую конструкцию в форме полого усеченного конуса, состоящую из стержней и горизонтальных колец, причем она снабжена стволом, лифтом и платформой, стержни выполнены в виде канатов, на которые нанизаны шары, канаты проходят в отверстиях нескольких горизонтальных колец, установленных с шагом и с возможностью вертикального перемещения и вращения вокруг ствола башни, и образуют винтовые линии, верхние концы канатов крепятся к верхнему горизонтальному кольцу, размещенному на опорном узле, а нижние концы крепятся к нижнему горизонтальному кольцу, прикрепленному к железобетонному фундаменту.
Кроме того, заявленное решение имеет факультативные признаки, характеризующие его частные случаи, а именно:
- канаты изготовлены из стального троса;
- шары выполнены со сквозными отверстиями и изготовлены из композитного материала;
- горизонтальные кольца выполнены в виде круглой пластины как минимум с четырьмя отверстиями в форме окружных эллипсов, размещенных симметрично в зоне периметра, и имеют центральные отверстия для прохода ствола башни, оборудованные подпружиненными шаровыми катками;
- ствол башни выполнен в виде круглой трубы и размещен по центру башни, причем нижний конец заделан в железобетонный фундамент, а к верхнему концу крепится платформа;
- кабина лифта размещена внутри ствола башни;
- верхнее горизонтальное кольцо размещено на опорном узле, который прикреплен к стволу башни и оборудован подпружиненными шаровыми катками.
Отличительными признаками предлагаемого изобретения является то, что башня снабжена стволом, лифтом и платформой, стержни выполнены в виде канатов, на которые нанизаны шары, канаты проходят в отверстиях нескольких горизонтальных колец, установленных с шагом и с возможностью вертикального перемещения и вращения вокруг ствола башни, и образуют винтовые линии, верхние концы которых крепятся к верхнему горизонтальному кольцу, размещенному на опорном узле, а нижние концы крепятся к нижнему горизонтальному кольцу, прикрепленному к железобетонному фундаменту.
Предложенная башня Петрашкевича иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1-5.
На фиг. 1 показан общий вид башни в рабочем положении.
На фиг. 2 - поперечный разрез башни А-А на фиг. 1.
На фиг. 3 - узел Б крепления верхнего горизонтального кольца к стволу башни.
На фиг. 4 - модель башни в рабочем положении.
На фиг. 5 - модель башни в сложенном положении.
Башня Петрашкевича содержит: нижнюю камеру 1 лифта; кабину 2 лифта; ствол 3 башни; железобетонный фундамент 4; узел 5 крепления нижнего горизонтального кольца 6 к железобетонному фундаменту 4; узел 7 крепления каната 8 с нанизанными на него шарами 9 к нижнему горизонтальному кольцу 6; верхнее горизонтальное кольцо 10 с узлом 11 крепления к нему канатов 8; платформу 12, которая крепится к верхнему концу ствола 3 башни; верхнюю камеру 13 лифта; дверь 14 лифта; поверхность 15 земли (фиг. 1); горизонтальное кольцо 16, выполненное в виде круглой пластины как минимум с четырьмя отверстиями 17 в форме окружных эллипсов, размещенных симметрично в зоне периметра, и центральным отверстием 18 с подпружиненными шаровыми катками 19 (фиг. 2); опорный узел 20 с подпружиненными шаровыми катками 21, размещенный ниже верхнего горизонтального кольца 10, с узлом 22 крепления к стволу 3 башни (фиг. 3). Модель башни содержит: горизонтальные кольца 16 (плотный картон); канаты 8 (стальная проволока) и фундамент 4 (коробка) (фиг. 4, 5).
Работа башни Петрашкевича заключается в следующем.
В котловане выполняется железобетонный фундамент 4, в который заделан ствол 3 башни. На ствол 3 через центральное отверстие 18 нанизывают нижнее горизонтальное кольцо 6 и крепят его при помощи узлов 5 к железобетонному фундаменту 4. Затем через центральные отверстия 18 нанизывают насколько горизонтальных колец 16 и верхнее горизонтальное кольцо 10 и пропускают через отверстия 17 канаты 8 с размещением между ними шаров 9. Верхние концы канатов 8 при помощи узлов 11 крепят к верхнему горизонтальному кольцу 10, а нижние концы канатов 8 при помощи узлов 7 крепят к нижнему горизонтальному кольцу 6 (фиг. 1). Канаты 8 укладывают между горизонтальными кольцами 6, 16 и 10 в форме сложенной (упакованной) винтовой линии с закруткой вокруг ствола 3 по часовой или против часовой стрелки (фиг. 5). Наращивают ствол 3 башни и наверху крепят платформу 12. Лифт оборудуют нижней камерой 1, верхней камерой 13 и дверями 14. Затем лебедкой, установленной на платформе 12 (на фиг. 1 не показана), поднимают конструкцию башни на расчетную высоту, при этом процессе происходит выпрямление винтовых линий до рабочего положения (фиг. 1 и 4). При подъеме горизонтальные кольца 16 и 10 совершают вертикальное движение по подпружиненным шаровым каткам 19 и одновременно вращаются вокруг ствола 3 башни. Под верхнее горизонтальное кольцо 10 подведенный ранее опорный узел 20 с подпружиненными шаровыми катками 21 крепится к стволу 3 при помощи узла 22. Башня устойчиво стоит на поверхности 15 земли.
Использование башни Петрашкевича позволит упростить конструкцию за счет выполнения конических винтовых линий из стержней гибкой конструкции (канаты), монтаж башни, добиться динамической устойчивости при воздействии ветра и температурных изменений. Между верхним горизонтальным кольцом и платформой имеется свободный участок ствола для компенсации возникающих в процессе эксплуатации башни вертикальных подвижек.