Заграждение для автотранспорта
FENCE FOR VEHICLES

Изобретение относится к устройствам, препятствующим продвижению транспортных средств, и предназначено для принудительной остановки автотранспорта.
Известно заграждение для автотранспорта по патенту RU №2188273, опубликованному 27.08.2002 г. Данное заграждение для автотранспорта содержит опорную складную конструкцию в виде перекрещивающихся пластин, шарнирно скрепленных между собой в местах перекрещивания и по концам с образованием шарнирно-рычажного многозвенника, и поражающие элементы в виде съемных шипов. Каждый из поражающих элементов размещен по оси соответствующего из указанных шарниров и связан с ним своим основанием. Ось шарнира имеет выступающую над пластинами коническую поверхность, которой соприкасается с основанием размещенного на ней шипа. Шип связан с осью шарнира стержнем, имеющим наружную резьбу, расположенным вдоль оси шарнира и шипа, и ввернутым одновременно в резьбовые отверстия вершин наружного корпуса шарнира и внутреннего корпуса основания шипа.
Недостатком является чрезмерно прочное резьбовое крепление шипа к заграждению, которое при определенных обстоятельствах сохраняет целостность и шип не фиксируется в колесе. Также такое крепление не является надежным и при транспортировке возможно появление люфта, а материал резьбового соединения может менять свои свойства с течением времени (коррозировать, окисляться). Также к существенным недостаткам относится невозможность стравливать воздух из колеса, из-за того, что поражающий элемент выполнен сплошным, при наезде автотранспорта на заграждение, шип, оставшийся в колесе, заполняет образовавшееся отверстие, тем самым уменьшается шанс принудительной остановки. Некоторые транспортные средства имеют опцию автоматической подкачки шин, поэтому обычный прокол колеса не будет препятствовать дальнейшему движению колесного автотранспорта, даже в случае выпадения шипа из образовавшегося отверстия.
Известно заграждение для автотранспорта по патенту RU №2101660, опубликованному 10.01.1998 г. Данное заграждение для автомототранспорта содержит многозвенник перекрещивающих пластин, шарнирно скрепленных между собой в местах перекрещивания и по концам, и поражающих элементов в виде съемных шипов, каждый из которых размещен по оси соответствующего из указанных шарниров и связан с ним своим основанием. При этом заграждение снабжено гибкой связью и кольцом со сквозными отверстиями, охватывающим шип с возможностью скольжения, в оси шарнира и шипе выполнены сквозные отверстия, расположенные соосно, а гибкая связь проведена через отверстия в оси шарнира, в шипе и в сквозных вышерасположенных отверстиях кольца, и затянута в виде стягивающей петли.
Недостатком аналога является отсутствие отверстия в шипе, предназначенного для стравливания воздуха из колеса при срабатывании изделия. Таким образом, при наезде, шип, застряв в колесе, будет затыкать отверстие своим телом, препятствуя стравливанию. Если же шип выскочит, то отверстие затянется и стравливания воздуха будет минимальным, либо не произойдет вовсе.
Известно заграждение для автотранспорта по патенту RU №2514290, опубликованному 27.04.2014 г., выбранное авторами в качестве прототипа. Заграждение для автотранспорта содержит опорную складную конструкцию в виде перекрещивающихся полос, шарнирно скрепленных между собой в местах перекрещивания и по концам с образованием параллелограммного механизма, и поражающие элементы (шипы), размещенные на осях. При этом шипы выполнены в виде трубок со срезом в верхней части под углом от 15° до 45° к продольной оси шипа, причем внутренний диаметр шипа составляет от 0,50 до 0,95 от внешнего диаметра шипа, а оси имеют высоту от 0,2 до 0,8 от высоты шипа и диаметр от 0,75 до 0,95 от внутреннего диаметра шипа.
Существенным недостатком прототипа является нерегламентированное качество внешней поверхности поражающих элементов. При наезде колеса автотранспорта на препятствие, шип проникает в колесо и начинает стравливать воздух. Однако, на шип будет оказываться давление, как вдавливающее шип в колесо (при наезде на шип после полного оборота колеса), так и выдавливающее за счет высокого давления в колесе (в остальных положениях). В отсутствии высокого значения трения, шип обязательно либо провалится в колесо, либо выскочит из колеса, а образованное им отверстие в колесе полностью или частично затянется, что позволит автотранспорту продолжить передвижение. Даже если отверстие затянется не полностью, то такой исход также, во многих ситуациях, является неудовлетворительным, т.к. может позволить автотранспорту переместиться слишком далеко.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, и техническим результатом, который достигается при осуществлении настоящего изобретения, является повышение эффективности заграждения путем обеспечения надежной фиксации поражающего элемента (шипа) в колесе, после наезда автотранспорта.
Технический результат достигается за счет того, что на внешней поверхности поражающих элементов (шипов) выполнены искусственные неровности в виде одной или более кольцевой канавки или выступа размер которых составляет от 0,4 до 0,9 толщины стенки поражающего элемента.
Наличие кольцевой неровности позволяет шипу плотно зафиксироваться в колесе, обеспечивая эффективное стравливание воздуха и остановку автотранспорта.
Гарантированная эффективность достигается при выполнении неровностей размером от 0,4 до 0,9 толщины стенки поражающего элемента.
Если размер будет менее 0,4 от толщины стенки поражающего элемента, то вероятность зацепления колесом неровности становится минимальна и эффективность ее наличия резко падает.
Если глубина канавки будет более 0,9 толщины стенки поражающего элемента, то при наезде резко повышается вероятность излома шипа (без проникновения в колесо) в месте выполнения канавки, так как оставшаяся толщина стенки будет слишком тонкой. В случае выполнения неровности в виде выступа, размер более 0,9 толщины стенки поражающего элемента может быть избыточным и колесо может не преодолеть его при наезде, что исключает плотную фиксацию в колесе.
Таким образом, конструкция предложенного заграждения для автотранспорта позволяет повысить его эффективность за счет обеспечения надежной фиксации полого шипа в колесе.
Заграждение работает следующим образом.
Заграждение для автотранспорта раздвигается вручную и устанавливается поперек дорожной полосы шипами вверх. Автотранспорт подъезжает к заграждению и упирается колесами в поражающие элементы. При контакте колеса с шипом, под воздействием силы тяжести автотранспорта, шип упирается в основание заграждения, зазор между шипом и основанием оси сокращается до минимума. При наезде на заграждение, шип проникает в колесо, и отделяется от оси. Далее, под сильным напором воздуха, шип выталкивается из колеса до техпор, пока не застрянет в шине, зацепившейся за искусственную неровность поражающего элемента. Застрявший в колесе шип не позволяет образовавшемуся отверстию сомкнуться. С момента проникновения шипа в колесо начинается быстрое стравливание воздуха через отверстие в шипе, не позволяющее продолжать дальнейшее свободное движение автотранспорта.
Эффективность заграждения может быть повышена, если кольцевые искусственные неровности выполнены под углом до ±45° относительно продольной плоскости шипа. Таким образом увеличивается площадь взаимодействующих поверхностей, а значит будет значительно увеличено трение между шипом и колесом, что также повысит эффективность изделия.
Аналогичного эффекта можно достичь, если поверхность шипа будет выполнена рифленой или на ней будут выполнены искусственные неровности в виде канавок или выступов вдоль продольной плоскости поражающих элементов.
Были изготовлены опытные образцы заграждения для автотранспорта, на которых были выполнены полосы с поражающими элементами (шипами), изготовленными из прямошовной водогазонапорной трубы из стали 2ПС 10×2,8.
На первой группе образцов на внешней поверхности поражающих элементов были выполнены по 2 канавки глубиной 1,12 мм. Первая была выполнена на расстоянии 7 мм от основания шипа, вторая была выполнена на расстоянии 7 мм от первой.
На второй группе образцов на внешней поверхности поражающих элементов были выполнены по 2 канавки глубиной 2,52 мм. Первая была выполнена на расстоянии 7 мм от основания шипа, вторая была выполнена на расстоянии 7 мм от первой.
На третьей группе образцов на внешней поверхности поражающих элементов было выполнено рифление.
Была проведена серия испытаний, в ходе которых на различных скоростях на заграждение наезжал автомобиль ВА3-2107. В результате испытаний пробивалось не менее одного колеса, шип застревал в колесе в 90% случаев и стравливал воздух с колеса, не позволяя автотранспорту преодолеть расстояние более 30 метров после переезда заграждения, что показывает высокую эффективность предлагаемой конструкции. Все три группы образцов показали одинаково высокую эффективность.
Таким образом, действие заявляемых параметров изобретения позволило установить повышенные стандарты работоспособности изделия и обеспечить их выполнение, результатом чего явилось достижение заявленного технического результата - повышения эффективности заграждения.