СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ КАНАТА И НЕСУЩЕЙ КОНСТРУКЦИИ

Область техники, к которой относится полезная модель.
Настоящая полезная модель относится к области строительства, а более конкретно к соединительным элементам каната и несущей конструкции, преимущественно грунтовому анкеру, включающим в себя металлический корпус, имеющий первый участок крепления к канату и второй участок крепления к грунтовому анкеру и предназначено для крепления стальных канатов сетчатых ограждений для защиты от снежных лавин, снежных или горных обвалов к закрепленному на грунте анкеру.
Уровень техники.
Из уровня техники известен соединительный элемент каната и несущей конструкции, включающий в себя металлический корпус, имеющий первый участок крепления к канату и второй участок крепления к несущей конструкции, описанный в патенте РФ на полезную модель №158018, опубликован в 2015 году.
Данный уровень техники является наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели и взят за прототип к предлагаемой полезной модели.
Недостатком данного прототипа является отсутствие возможности поглощать энергию от динамического (ударного) воздействия.
Раскрытие полезной модели.
Опирающееся на это оригинальное наблюдение настоящая полезная модель, главным образом, имеет целью предложить соединительный элемент каната и несущей конструкции, включающий в себя металлический корпус, имеющий первый участок крепления к канату и второй участок крепления к несущей конструкции, позволяющий как минимум сгладить, по меньшей мере, один из указанных выше недостатков, а именно обеспечить нивелирование негативного воздействия от динамического (ударного) воздействия, а также уравнивание или перераспределение нагрузки в двух параллельно установленных канатах, что и является поставленной технической задачей полезной модели.
Для достижения этой цели первый участок крепления к канату выполнен в виде деформируемого элемента, из стального проката, который одним концом образует петлю для крепления к канату, а вторым концом проходит, огибая, через ряд осей, расположенных на корпусе.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность использовать деформируемый элемент как энергопоглотитель, так как он принимает на себя ударное воздействие на канаты и гасит его путем растягивания.
Существует преимущественный вариант полезной модели, при котором корпус выполнен в виде центральной несущей пластины и одной наружной ограничительной пластины, соединенных между собой резьбовыми крепежными соединениями, образующими оси.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность конкретной реализации предлагаемого узла.
Существует и такой преимущественный вариант полезной модели, при корпус выполнен в виде центральной несущей пластины и двух наружных ограничительных пластин, соединенных между собой резьбовыми крепежными соединениями, образующими оси
Благодаря такой выгодной характеристике появляется альтернативная возможность другого варианта конкретной реализации предлагаемого узла.
Существует еще один преимущественный вариант полезной модели, при котором по крайне мере несколько осей имеют расположенные на них ролики, вокруг которых расположен деформируемый элемент
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность деформируемому элементу проскальзывать вокруг роликов при вытягивании.
Существует, наконец, вариант полезной модели, при котором деформируемый элемент имеет стопорную петлю.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность упора деформируемого элемента в конце вытягивания и создания дополнительной возможности поглощения энергии.
Совокупность существенных признаков предлагаемой полезной модели неизвестна из уровня техники для устройств аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для полезной модели.
Краткое описание чертежей.
Другие отличительные признаки и преимущества полезной модели ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемые рисунки, на которых:
- фигура 1 схематично изображает внешний вид соединительного элемента каната и несущей конструкции, согласно полезной модели;
- фигура 2 схематично изображает вид в разобранном виде соединительного элемента каната и несущей конструкции, согласно полезной модели;
- фигура 3 схематично изображает альтернативный вид в разобранном виде соединительного элемента каната и несущей конструкции, согласно полезной модели;
- фигура 4 схематично изображает вид в собранном состоянии двух узлов крепления двух канатов к одному грунтовому анкеру, согласно полезной модели;
- фигура 5 схематично изображает вид в разобранном виде соединительного элемента каната и несущей конструкции, где несколько деформируемых элементов с одинарным загибом и обратным выходом концов хвостов, согласно полезной модели;
- фигура 6 схематично изображает альтернативный вид в разобранном виде соединительного элемента каната и несущей конструкции, где изображен одиночный деформируемый элемент с множественными загибами и последовательным выводом хвостов, согласно полезной модели;
- фигура 7 схематично изображает работу соединительного элемента каната и несущей конструкции, согласно полезной модели.
На фигурах 1-7 обозначено:
1 - канат
2 - грунтовый анкер, представляющий собой несущую конструкцию
3 - деформируемый элемент
4 - ось
5 - центральная несущая пластина корпуса
6 - наружная ограничительная пластина
7 - ролики
8 - стопорная петля деформируемого элемента
9 - петля деформируемого элемента крепления к канату
10 - болт неподвижный
11 - гайка
12 - анкерная петля
13 - отверстие крепления узла к анкерной петле
14 - петля каната
15 - дополнительная петля крепления узла к анкеру
Согласно фигурам 1-7 соединительный элемента каната 1 и несущей конструкции, преимущественно грунтовому анкеру 2, включающий в себя металлический корпус, имеющий первый участок крепления к канату 1 и второй участок крепления к грунтовому анкеру 2.
Первый участок крепления к канату выполнен в виде деформируемого элемента 3, из стального проката, который одним концом образует петлю для крепления к канату 1, а вторым концом проходит, огибая, через ряд осей 4, расположенных на корпусе.
Стальной прокат может быть круглого, квадратного или прямоугольного сечения.
Корпус выполнен в виде центральной несущей пластины 5 и одной наружной ограничительной пластины 6, соединенных между собой резьбовыми крепежными соединениями, образующими оси 4.
Корпус выполнен в виде центральной несущей пластины 5 и двух наружных ограничительных пластин 6, соединенных между собой резьбовыми крепежными соединениями, образующими оси 4.
По крайне мере несколько осей 4 имеют расположенные на них ролики 7, вокруг которых расположен деформируемый элемент 3.
Ролики 7 представляют собой подшипники скольжения.
Деформируемый элемент имеет стопорную петлю 8.
Стрелками на фигуре 7 показаны места установки анкеров с энергопоглотителями на канаты подвеса сетки (улавливающий элемент конструкции) и оттяжки опор.
Соединительный элемент устанавливается в разрыв между анкером 2 и стальным канатом 1 и предназначено для преобразования энергии движущегося (улавливаемого) объекта в механическую работу по изменению формы деформируемого элемента 3.
Главной особенностью в предлагаемой конструкции является использование в качестве пластически деформируемого элемента обыкновенного стального проката круглого, квадратного либо прямоугольного сечения длиной заготовки до 6 метров, при этом данный элемент не подвергается иной механической обработке и сварке, кроме резки на заготовки требуемой длины и загибания его большим радиусом (радиус гиба не менее 2 толщин материала) для придания требуемой формы.
Осуществление полезной модели.
Соединительный элемент каната и несущей конструкции используют следующим образом. (Приводится не ограничивающий применения полезной модели пример использования).
Этап 1. Устанавливают предлагаемый соединительный элемент каната и несущей конструкции в системах крепления стальных канатов сетчатых ограждений для защиты от снежных лавин, снежных или горных обвалов к закрепленному на грунте анкеру.
Этап 2. При воздействии скального блока на барьер происходит одновременное натяжение сетки и канатов. Сетка закреплена на стойках и на верхнем и нижнем канатах. Несущие канаты закреплены на грунтовых анкерах через предлагаемый узел.
Этап 3. В процессе работы конструкции усилие передается от блока на сетку, дальше от сетки на канаты и по канатам на анкера и на опоры, те, в свою очередь, удерживаются канатными оттяжками, закрепленными на анкерах напрямую либо через эн. там, где нагрузка имеет ударных характер.
Этап 4. Деформируемый элемент огибает ролики и при вытягивании его из корпуса катится по ним, ролики скользят по осям.
Этап 5. В начальный момент работы барьера усилие натяжения канатов наибольшее и превышает порог несрабатывания, который составляет 60-90% разрывного усилия каната. Также энергия движущегося обломка будет совершать работу в энергопоглотителе и уменьшаться до тех пор, пока не станет ниже порогового значения либо полностью не выработает рабочую длину деформируемого элемента.
Промышленная применимость.
Соединительный элемент каната и несущей конструкции может быть осуществлен специалистом на практике и при осуществлении обеспечивает реализацию заявленного назначения. Возможность осуществления специалистом на практике следует из того, что для каждого признака, включенного в формулу полезной модели на основании описания, известен материальный эквивалент, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для полезной модели и критерию «полнота раскрытия» для полезной модели.
В соответствии с предложенной полезной моделью заявителем был изготовлен опытный образец предлагаемого соединительного элемента каната и несущей конструкции.
Опытная эксплуатация предлагаемого соединительного элемента каната и несущей конструкции показала, что он обеспечивает выполнение достигаемого технического результата - ограничение ("сглаживание силовой диаграммы") передачи усилия от нерастяжимого каната на анкер, т.е. нивелирование негативного воздействия от динамического (ударного) воздействия, а также уравнивание или перераспределение нагрузки в двух параллельно установленных канатах.