ПРОТИВОТАРАННЫЙ БАРЬЕР

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для создания препятствия движению транспортных средств при попытке несанкционированного въезда на территорию или выезда с территории охраняемого объекта.
Известен противотаранный барьер, содержащий шарнирную и замковую опоры, выполненные из двух металлических труб разного диаметра с вваренной в них арматурой, залитой бетоном, и балку, сваренную из двух швеллеров в форме короба, закрепленную на опорах с возможностью ее поворота в горизонтальной плоскости, внутри балки вмонтированы предварительно натянутые стальные тросы, закрепленные по концам балки. Опоры выполнены разного уровня по высоте с возможностью устройства кронштейна, на шарнирной опоре балка закреплена с помощью втулки, двух подшипников и запирающей муфты с возможностью ее поворота в горизонтальной плоскости на угол не менее 90°. На замковой опоре с помощью натяжного узла тросов и замкового устройства в горизонтальной плоскости балка удерживается с помощью кронштейна, причем наличие регулировочной гайки кронштейна позволяет регулировать величину зазоров в замковом устройстве между балкой и планшайбами. Балка барьера открывается и закрывается автоматически с помощью мотор-редуктора, при нажатии кнопки на посту управления фиксируется электромагнитным замком и запирается якорем электромагнита. (Патент РФ №2338830, МПК E01F 13/10, опубл. 20.11.2008).
Известная конструкция противотаранного устройства имеет ряд недостатков:
- при воздействии таранного удара на барьер, привод подвержен разрушению, что снижает надежность устройства в эксплуатации и делает данную конструкцию частично неремонтопригодной, так как потребуется замена привода;
- конструкция выполнена таким образом, что имеет противотаранные свойства только в одном направлении движения транспортных средств, что ограничивает эксплуатационные возможности устройства;
- конструкция имеет большие габаритные размеры, что также существенно ограничивает его возможности использования, так как не все охраняемые объекты позволяют разместить у себя данного типа радиусную поворотную балку.
Известен противотаранный шлагбаум, содержащий полую балку, концы которой закреплены на двух поворотных стойках, каждая из которых связана с соответствующим приводом посредством приводного троса и соединена посредством оси с опорой соответствующего основания с возможностью перевода балки из положения «лежачий полицейский» в верхнее положение, соответствующее закрытию проезда, и наоборот, а также силовые стойки, установленные с возможностью упора в них поворотных стоек при силовом воздействии на балку, в полости которой расположены силовые тросы. Силовые тросы проходят через поворотные стойки, а их концы закреплены на осях. Каждая ось установлена в проушинах соответствующей опоры, проходящей через платформу основания и связанной с арматурой заглубленного в грунт фундамента. Балка имеет профиль в форме сегмента круга. В полости балки установлено продольное ребро жесткости, которое имеет Т-образный профиль. Силовые стойки снабжены светофорами. (Патент РФ №100524, МПК E01F 13/00, опубл. 20.12.2010 г.)
Известная конструкция противотаранного устройства имеет ряд недостатков:
- в случае таранного удара динамическая нагрузка таранного удара будет напрямую воздействовать на опоры устройства, что повлечет деформацию опор и в целом снизит прочность и надежность устройства в эксплуатации
- поворотные приводные узлы поворотных стоек расположены низко от поверхности проезжей части, из-за чего они будут подвергаться разрушающему климатическому воздействию; кроме того балка барьера при работающем устройстве всегда будет покрыта грязью от колес проезжающих по ней автомобилей, не исключено также разрушительное воздействие на поверхность балки шипами авторезины в нерабочем состоянии.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к заявляемой полезной модели является барьер защитный противотаранный (БЗП), предназначенный для предотвращения несанкционированного проезда автотранспорта на территорию или с территории охраняемых объектов. (Производитель ООО «Завод «МАК», http://www.zavodmak.ru/).
Основными защитными элементами барьера являются подъемная уравновешенная балка и две фундаментных опоры с цапфами для зацепления основного силового каната, находящегося внутри короба поворотной балки. Подъем и опускание поворотной балки осуществляется дистанционно при помощи электромеханического привода.
Недостатками известного защитного противотаранного барьера являются повышенная металлоемкость противотаранного барьера; трудоемкость сборки и монтажа барьера на объекте; относительно невысокие надежность и ресурс службы.
Техническая задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель состоит в повышении надежности работы устройства, снижение массы противотаранного барьера, упрощении конструкции при сохранении высокой надежности в эксплуатации, обеспечивающее простоту сборки и монтажа на объекте.
Поставленная техническая задача решается тем, что в противотаранном барьере, содержащем опоры с цапфами, электропривод, заградительную полую балку с расположенными внутри силовыми тросами, один конец которой установлен на оси, закрепленной на раме с возможностью поворота балки в вертикальной плоскости, согласно предложенной полезной модели, электропривод выполнен в виде привода линейного перемещения, заградительная балка в месте крепления оси снабжена отогнутым рычагом, на котором шарнирно закреплен привод линейного перемещения.
Кроме того, основания стальных опор и рамы жестко закреплены на фундаментных блоках.
Кроме того, привод линейного перемещения снабжен защитным кожухом с замковым устройством, предотвращающий несанкционированный доступ к приводу.
Кроме того, тросовая система выполнена в виде, по меньшей мере, девяти витков силового троса и установлена в вертикальной плоскости балки. Технический результат, достижение которого обеспечивается реализацией всей заявляемой совокупности существенных признаков состоит:
- в повышении надежности устройства за счет применения привода линейного перемещения с шарико-винтовой парой (ШВП), обладающего заведомо большим ресурсом, чем цилиндрические, червячные или конические типы передач, также за счет снижения нагрузки на вал ввиду использования привода линейного перемещения, применение которого позволяет снизить массу противотаранного барьера (отсутствует противовес, применяемый в конструкции прототипа)
- в значительном увеличении количество циклов «подъем-опускание», что обеспечивает увеличение срока эксплуатации устройства, повышая также уровень его надежности
Специальная тросовая система, выполненная предложенным образом, обеспечивает прочность на разрыв не менее 54 т статистических нагрузок. С помощью тросовой системы, противотаранный барьер целиком является непреодолимым препятствием для автотранспорта массой до 3,5 тонны, движущегося со скоростью 40 км/ч.
Кроме того, конструкция выполнена таким образом, что имеет противотаранные свойства в двух направления движения транспортных средств, что расширяет эксплуатационные возможности устройства.
Заявляемая полезная модель поясняется рисунками, где
на фиг.1 изображена схема противотаранного барьера с приводом линейного перемещения;
на фиг.2 изображен общий вид противотаранного барьера с приводом линейного перемещения без защитного кожуха;
на фиг.3 изображен конец балки (с «огонами» внутри профилей) между приемными цапфами;
на фиг.4 изображен конец балка противотаранного барьера в разрезе с "огонами" (витками стального троса, обогнутыми, намотанными внутри профилей балки);
на фиг.5 изображен общий вид противотаранного барьера с приводом линейного перемещения в разрезе;
на фиг.6 изображена балка барьера в разрезе, с расположенной внутри профилей тросовой системой.
На фигурах представлены следующие позиции:
1 - опора;
2 - цапфа опоры 1;
3 - электропривод;
4 - заградительная балка;
5 - кожух (фиг.4)
6 - рама;
7 - рычаг;
Противотаранный барьер (фиг.1) содержит опоры 1 с цапфами 2, электропривод 3, заградительную полую балку 4 с расположенными внутри силовыми тросами.
Электропривод 3 выполнен в виде привода линейного перемещения. Привод линейного перемещения снабжен защитным кожухом 5 с замковым устройством, предотвращающий несанкционированный доступ к приводу (фиг.4).
В качестве привода линейного перемещения может быть использован, например, привод SEA50 RV1 BS32x10 C350 TF В Т FCP Исполнение 6 IEC90B14 Конф.06 Электродвигатель АС 3-фазный 230/400 В 50 Гц 1,5 кВт 2 полюса 2830 IP54F с тормозом IP44F, изготовленный ООО НПП "Сервомеханизмы", г.Челябинск. Однако данный пример не ограничивает возможности использования иных приводов линейного перемещения, предназначенных для целей аналогичного использования.
Заградительная балка 4 выполняется, например, в виде фермы с тросовой системой внутри основных профилей. Тросовая система представляет собой девять витков силового троса, установленных в полости балки.
Балка лежит на плитах опор силовых и огонами троса, работающими в момент удара - располагается напротив цапф опор силовых. Тем самым, тросовая система представляет собой девять петель троса, намотанных в вертикальной плоскости внутри металлического профиля стрелы
Тросовые системы встречаются в конструкциях противотаранных барьеров и других изготовителей. Однако представленное вертикальное расположение плоскости намотки троса ранее никем не применялось. Количество витков силового троса рассчитывается по площади поперечного сечения в зависимости от стойкости таранного удара, который противотаранный барьер должен выдержать.
Один конец заградительной балки 4 установлен на оси, закрепленной на раме 6 с возможностью поворота балки в вертикальной плоскости.
Заградительная балка 4 в месте крепления оси снабжена отогнутым рычагом 7, на котором шарнирно закреплен привод линейного перемещения 3.
Основания стальных опор 1 и рамы 6 жестко закрепляются на фундаментных блоках (на фиг. не показаны)
Работа устройства.
В рабочем положении свободный конец заградительной балки 4 фиксируется в горизонтальном положении в стальной опоре 1 с направляющей выемкой для боковой поддержки. В момент приложения ударной нагрузки петли троса, находясь в профилях балки, взаимодействуют с цапфами 2 стальных опор 1. Сила таранного удара в первую очередь деформирует металлические профиля балки барьера, смещая (надевая) их на цапфы опор. Вследствие чего, пластическая деформация таранного удара необратимо сминает профиля барьера, и в этот момент в работу по поглощению энергии удара вступает тросовая система. Будучи предварительно рассчитанной, тросовая система, не разрушаясь, передает остаточную энергию таранного удара на опоры силовые, а они, в свою очередь, на фундамент.
Применение в конструкции заявляемого устройства привода линейного перемещения позволяет отказаться от применения в конструкции устройства рычажного или иного по исполнению противовеса, что значительно уменьшает массу и габариты противотаранного барьера. Также это дает существенное снижение нагрузки на вал, упрощает сборку и монтаж барьера на объекте, обеспечивает повышению срока эксплуатации устройства в 3-4 раза (расчетный показатель - до 1,2 млн. циклов «подъем-опускание»). Кроме того, в конструкции заявляемого устройства отсутствует электрическое запирающее устройство на противоположной опоре, что исключает необходимость прокладывания питающего кабеля, тем самым упрощается конструкция и снижается себестоимость устройства по сравнению с прототипом и аналогами.