УНИВЕРСАЛЬНОЕ ПРОТИВОТАРАННОЕ УСТРОЙСТВО
UNIVERSAL ANTIRAM DEVICE

Изобретение относится к средствам дорожного движения и предназначено для защиты от несанкционированного проезда транспортных средств.
Известны противотаранные заградительные устройства, содержащие блокирующие элементы, установленные в силовой металлической конструкции, смонтированной в бетонном фундаменте в дорожном полотне, привод подъема и опускания блокирующих элементов, их фиксации в горизонтальном положении /см. патент РФ на полезную модель №46572, кл. F41H 11/08, 2005 [1]; патент РФ на полезную модель №46573, кл. F41H 11/08, E01F 13/00, 2005 [2]/.
Недостатками известных устройств являются их предельная сложность, большие габариты, значительный расход материала, ограниченные функциональные возможности вследствие целесообразности использования только в качестве противотаранного устройства и необходимости закладки фундамента на всю ширину проезжей части дороги.
Известны также устройства для принудительной остановки транспортных средств, содержащие установленную на проезжей части дороги систему механических и инерционных элементов, кинематически связанных друг с другом и образующих механизм силовой фиксации транспортного средства /см. а.с. СССР №1729298, кл. E01F 13/00, 1988 [3]; патент США №4600335, кл. E01F 13/00, 1986 [4]; а.с. СССР №1553601, кл. E01F 13/00, 1987 [5]/.
Недостатками известных устройств также является значитеная сложность, громоздкость, ограниченные функциональные возможности вследствие целесообразности их специального использования только для принудительной остановки транспортного средства и последующего быстрого освобождения проезжей части дороги.
Кроме того, известны противотаранные выдвижные столбы, представляющие собой размещенное ниже уровня земли препятствие, вертикально поднимающееся вверх с помощью электрогидравлического, электромагнитного и т.п. привода /см. Выдвижные столбы с электро-гидравлическим приводом: http:www.ronixs.ru/vydvizhye stolby s gidravlicheskim 07.06.2011 [6]; патент РФ на полезную модель №39144, кл. E01F 13/04, 2004 [7]/.
Недостатками известного устройства являются ограниченные Функциональные возможности, что объясняется нецелесообразностью из-за громоздкости, дороговизны, сложности фундаментов и приводов использовать его в качестве обычных шлагбаумов в наиболее распространенных штатных режимах.
Наиболее близким устройством того же назначения по совокупности существенных признаков к заявленному изобретению является противотаранный шлагбаум, содержащий стрелу, установленную основанием и концом на фиксирующих опорах и связанную с размещенным в зоне основания стрелы электрогидравлическим приводом /см. Антитеррористические шлагбаумы; http:llhi-sec-barriers.ru/images/files/FrontierPitts_Terrabarrier.pdt [8]/, и принятый за прототип.
Недостатками устройства-прототипа являются низкая экономичность вследствие значительных энергозатрат привода на периодический подъем-опускание сверхмощной стрелы. Это объясняется тем, что практически все время эксплуатации шлагбаум работает в штатном режиме открытия-закрытия проезжей части, не требующем таких значительных затрат, и лишь ограниченные моменты времени - в противотаранном критическом режиме. Кроме того, достигаемая шлагбаумом степень защиты резко снижается вследствие возможности предварительной визуальной оценки потенциальными террористами мощности и противотаранной стойкости конструкции, и предпринятия ими других вариантов проникновения: взрыв, нейтрализация охраны, несанкционированное открытие и т.п.
Сущность изобретения заключается в создании универсальной конструкции противотаранного устройства, обеспечивающей, с одной стороны постоянную экономичную работу в режиме обычного шлагбаума без потребности применения усиленной, сверхмощной конструкции противотаранного устройства, а с другой - возможность автоматической перестройки в критические моменты времени в механизм со значительной противотаранной устойчивостью.
Технический результат - повышение степени защиты, обеспечиваемой конструкцией, расширение функциональных возможностей и снижение энергозатрат при эксплуатации.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном универсальном противотаранном устройстве, содержащем стрелу, закрепленную основанием и концом на фиксирующих опорах и связанную с размещенным в зоне основания стрелы приводом, особенность заключается в том, что опоры со стрелой и приводом установлены на положенной непосредственно на дорожное полотно тонкой поворотной платформе в форме сектора с размещенной за стрелой скошенной передней радиальной кромкой, свободно надетого своей центральной частью с осевым ограничением перемещений на жестко установленную в земле в зоне основания стрелы вертикальную опору вращения и закрепленного на дорожном полотне своей наружной дуговой частью с помощью хрупкого, разрушаемого при заданной силе удара фиксатора, при этом в углублениях, выполненных на дорожном полотне, под платформой с перекрытием всей ширины полотна, свободно на винтовых цилиндрических пружинах установлены вертикальные стальные столбики, введенные верхними торцами в силовой контакт с нижней поверхностью платформы, обеспечивающий заневоливание пружин в сжатом состоянии.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где предлагаемое устройство схематично изображено на фиг.1 - вид спереди; на фиг.2 - вид сверху; на фиг.3 - разрез по А-А на фиг.2.
Универсальное противотаранное устройство содержит стрелу 1, закрепленную основанием /слева на фиг.1/ и концом /справа на фиг.1/ в углублениях 2, 3 фиксирующих опор 4, 5, установленных по бокам дорожного полотна 6, причем, основание стрелы 1 связано с электро-гидравлическим приводом 7, служащим для подъема стрелы 1 в вертикальное и ее опускания в горизонтальное /см. фиг.1/ положения. Фиксирующие опоры 4, 5 со стрелой 1 и приводом 7 жестко установлены на тонкой поворотной металлической платформе 8 в форме сектора, положенной непосредственно на дорожное полотно 6. При этом платформа 8 свободно надета отверстием 9 в центральной части сектора на жестко установленную в дорожном полотне 6 и земле 10 под ним в зоне основания стрелы 1 вертикальную опору 11 вращения, снабженную осевым ограничителем 12 осевого перемещения платформы 8 в виде навернутой сверху на опору 11 и зафиксированной на ней резьбовой гайки 12. С помощью жестко установленного в материале дорожного полотна 6 и земли 10 в зоне наружной дуговой части платформы 8 фиксатора 13 платформа 8 зафиксирована на дорожном полотне 6 в положении, при котором скошенная передняя радиальная кромка ее сектора размещена на полотне 6 сразу за стрелой 1 /данная кромка скошена наружу для облегчения заезда на платформу 8 транспорта. Фиксатор 13 представляет собой закрепленный в дорожном полотне 6 и земле 10 под ним кронштейн 14 с ввернутым в него винтом 15, свободно входящим в отверстие 16 в наружной дуговой части платформы 8, при этом винт 15 выполнен из хрупкого материала, разрушаемого при заданной силе удара транспортного средства в стрелу 1 устройства. В качестве такого материала может быть использован фенопласт, либо AT-4, полученные прессованием из пресс-порошков. Этот материал выдерживает значительные статические нагрузки, хорошо обрабатывается механически, в том числе при нарезании резьбы, однако сравнительно легко разрушается при ударных воздействиях, причем позволяет довольно точно и стабильно рассчитывать амплитуды разрушающих ударных нагрузок. На дорожном полотне 6 в зоне расположения платформы 8, то есть непосредственно под платформой выполнена система углублений 17, ориентированным по нескольким радиальным направлениям сектора платформы 8 /на фиг.2 в качестве примера показаны два таких направления и перекрывающих дорожное полотно 6 по всей его ширине. На дне углублений 17 с помощью винтовых цилиндрических пружин 18 свободно установлены вертикальные стальные столбики 19, частично /примерно на половину своей длины/ выходящие при недеформированных пружинах 18 и открытых сверху углублениях 17 /то есть при уходе платформы 8 при ее повороте из зоны углублений 17/ выше поверхности дорожного полотна 6. В исходном состоянии устройства при зафиксированной с помощью фиксатора 13 платформе 8 силовым воздействием на столбики 19 сверху последние введены в углубления 17 заподлицо с дорожным полотном 6. Естественно, что в процессе ввода столбиков 19 платформа 8 разворачивается, а далее после ввода обратно поворачивается, накрывая собой зону углублений 17, при этом верхние торцы столбиков 19 оказываются введенными в силовой контакт с нижней поверхностью платформы 8, обеспечивающий заневоливание пружин 18 в исходно сжатом состоянии. Силовое воздействие сверху на столбики 19 и закрытие их платформой 8 может быть осуществлено силовым дорожным транспортным средством, например, мини-экскаватором и т.п., при этом столбики 19 прижимаются постепенным поворотом платформы 8 начиная с первого ряда за стрелой 1 и с периферии сектора платформы 8 /забегая вперед, укажем, что "выскакивание" столбиков 19 при развороте платформы 8 в процессе тарана происходит в обратном порядке/.
Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.
Предлагаемое устройство универсально за счет возможности совмещения своей работы как в штатном режиме разрешения-запрещения проезда транспорта, так и в экстремальном противотаранном режиме. Положение узлов устройства при его работе в штатном режиме показано на чертежах. При поднятии стрелы 1 транспорт свободно проезжает по платформе 8, удерживаемой в заданном положении, перекрывающем столбики 19 от "выскакивания" фиксатором 13. Прочность винта 15 фиксатора из хрупкого материала выбрана достаточной для выдерживания нагрузок на него на сдвиг, смятие и срез, которые могут возникать при заезде транспортного средства на платформу 8, его торможения в зоне платформы и т.п., то есть рабочих нагрузок, возникающих в процессе движения транспорта. Работа устройства в экстремальном противотаранном режиме происходит в случае умышленного тарана транспортным средством стрелы 1. Как было указано выше, в предлагаемом устройстве блок, состоящий из стрелы 1, закрепленной на фиксирующих опорах 4, 5, по сравнению с известными устройствами [1]÷[8] имеет малую противотаранную мощность, вес, громоздкость и т.п. Однако, прочность данного блока в любом случае выше, чем у фиксатора 13. Прочность последнего подобрана так, чтобы при случайном контакте транспортного средства со стрелой 1: блок выдерживал силовое воздействие. Однако, при умышленном силовом таране винт 15 фиксатора 13 разрушается, транспортное средство, упираясь в стрелу 1, проворачивает платформу 8 вокруг опоры вращения 11, сразу же "выскакивают" столбики 19 первого за стрелой 1 радиального ряда, преграждая дорогу транспорту. В случае /естественно, маловероятном, но в принципе возможном/ разрушения транспортом этих столбиков 19, сопровождаемым частичным гашением кинетической энергии удара, транспортное средство, находясь в контакте со стрелой 1, разворачивает платформу 8 дальше на больший угол, в результате чего "выскакивают" столбики 19 второго радиального ряда, окончательно предотвращающие возможность проезда.
Предлагаемое устройство позволяет резко снизить энергозатраты привода на опускание-подъем стрелы 1 в штатном /рабочем/ режиме, на который приходится практически все время эксплуатации устройства, предельно упростить конструкции всего устройства и привода и требования к последнему. Это объясняется отсутствием необходимости изготовления опор 4, 5 /см. [8]/ из мощных тяжелых стальных профилей с фундаментом минимальной глубиной порядка 300 мм, стрелы 1 - из специальных сверхпрочных марок стали. В узле 17, 18, 19 заграждения, по сравнению с устройством [6] исключен самый сложный элемент - специальный привод: электрогидравлический, электромагнитный и т.п., что предельно упрощает возможность реализации. В устройстве резко увеличена степень защиты вследствие невозможности предварительной визуальной оценки потенциальными террористами мощности противотаранной конструкции. Здесь ряды противотаранных столбиков заранее скрыты, они "выскакивают" постепенного мере продвижения транспортного средства, что не позволяет заранее рассчитать скорость и предполагаемую мощность прорыва, а также плавно погасить любую кинетическую энергию удара.