КОЛЕСО ОБОЗРЕНИЯ ВЛАДИМИРА ГНЕЗДИЛОВА, ЕГО УЗЛЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО МОНТАЖА
FERRIS WHEEL OF VLADIMIR GNEZDILOV, ITS UNITS AND DEVICE FOR MOUNTING

Изобретения относятся к индустрии развлечений.
Известно колесо обозрения, содержащее вращающуюся конструкцию с ободом и радиальными элементами, пассажирские модули, расположенные в группах, расстояния между которыми по окружности превышают расстояния по окружности между пассажирскими модулями в группах, привод и вокзал (см. патент РФ №2438746 от 10.01.2012).
Недостатком известного колеса обозрения является сложность конструкции и высокая материалоемкость, обусловленная закреплением пассажирских модулей на ободе и использованием материалоемких связей радиальных элементов.
Технический результат, на достижение которого направлена новая конструкция колеса обозрения, заключается в повышении его надежности, упрощении конструкции и в снижении материалоемкости.
Указанный технический результат достигается тем, что в колесе обозрения, содержащем вращающуюся конструкцию с элементами, соединенными с радиальными элементами, пассажирские модули, расположенные в группах, расстояния между которыми по окружности превышают расстояния по окружности между пассажирскими модулями в группах, опоры, привод и вокзал, радиальные элементы выполнены V-образными в плоскости, перпендикулярной плоскости вращения вращающейся конструкции и/или, по крайней мере, часть радиальных элементов выполнены с участками V-образными в плоскости, перпендикулярной плоскости вращения вращающейся конструкции и с концевыми участками, несущими соответствующие группы пассажирских модулей, при этом элементы, соединенные с радиальными элементами, выполнены гибкими.
Вращающаяся конструкция может быть выполнена с несущими зубчатую рейку привода элементами, расположенными по окружности, например образующими ферму, при этом гибкие элементы расположены вне зоны, охваченной расположенными по окружности элементами.
Зубчатая рейка может быть выполнена скобообразной в поперечном сечении с упорной поверхностью на основании и с направляющими поверхностями на несущих пальцы ветвях, взаимодействующих соответственно с упорным роликом и направляющим роликом.
Одна часть гибких элементов может быть расположена диагонально, а другая часть - последовательно по периферийной окружности или вращающаяся конструкция выполнена с расположенными по периферийной окружности жесткими элементами, несущими иллюминацию, а гибкие элементы расположены диагонально.
Концевые участки радиальных элементов для придания дополнительной жесткости конструкции соединяются гибкими элементами со смежными радиальными элементами.
Ветви радиального элемента для увеличения его жесткости соединены между собой жесткими и/или гибкими связями.
Концы оси вращающейся конструкции оперты на пары опор, расположенных под углом друг к другу, при этом один из концов оси и/или узел сопряжения опор соединены с основанием упором или оба конца оси и/или узлы сопряжения опор соединены с основанием гибкими элементами.
Платформа вокзала может быть подвешена к фермам, закрепленным на опорах, при этом для упрощения процесса монтажа платформы нижние концы опор, расположенных в плоскостях, перпендикулярных плоскости вращения вращающейся конструкции, сближены друг к другу.
Колесо обозрения может быть снабжено упорными роликами, закрепленными на фермах, несущих платформу вокзала, или на радиальных элементах с возможностью взаимодействия с упорными поверхностями соответственно на радиальных элементах или фермах.
Дополнительно колесо обозрения может быть снабжено навесами, закрепленными на несущих платформу вокзала фермах с минимально возможным зазором относительно сужения вращающейся конструкции.
Платформа вокзала может быть выполнена с профилированной поверхностью, средняя часть которой выполнена с возможностью взаимодействия с опорами качения, закрепленными на пассажирских модулях, которые могут быть выполнены с механизмами их поворота, синхронизированными с приводом и имеющими муфты предельного момента.
Известна ось колеса обозрения, содержащая участки, размещенные в подшипниковых опорах, и участки, соединенные с элементами вращающейся конструкции, отличающаяся тем, что средний участок выполнен в виде фермы (см. патент РФ №2172199 от 20.08.2001).
Недостатком известной оси колеса обозрения является большая металлоемкость и сложность ее соединения с радиальными элементами вращающейся конструкции.
Технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая ось колеса обозрения, заключается в снижении металлоемкости и упрощении узла ее соединения с радиальными элементами вращающейся конструкции.
Указанный технический результат достигается тем, что в оси колеса обозрения, содержащей крайние участки, размещенные в подшипниковых опорах, средний участок выполнен в виде фермы.
Продолжения ветвей V-образных радиальных элементов вращающейся конструкции для снижения нагрузки на ось пересечены с участками, размещенными в подшипниковых опорах.
Известен вокзал колеса обозрения, содержащий платформу (см. патент РФ №2438746 от 10.01.2012).
Недостатком известного вокзала является неудобство посадки пассажиров в пассажирские модули или высадки из них, обусловленное значительной высотой между поверхностью вокзала и дверным проемом пассажирского модуля, а также низкая безопасность посетителей аттракциона, обусловленная вышеуказанным обстоятельством и возможностью падения людей на поверхность, расположенную под пассажирскими модулями.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в повышении безопасности и надежности аттракциона и исключении заклинивания кабин на платформе вокзала.
Указанный технический результат достигается тем, что платформа вокзала подвешена к фермам, закрепленным на опорах, и выполнена профилированной для обеспечения допустимого наклона пассажирского модуля при взаимодействии с его нижней частью в зоне посадки-высадки пассажиров.
Опорная поверхность платформы может быть выполнена с возможностью взаимодействия с телами качения, закрепленными спереди и сзади на пассажирском модуле по ходу его движения.
Фермы, несущие платформу, могут быть снабжены упорными роликами или выполнены с упорными поверхностями для взаимодействия соответственно с упорными поверхностями или роликами на радиальных элементах вращающейся конструкции.
Вокзал может быть снабжен навесами, закрепленными на несущих платформу фермах с минимально возможным зазором относительно сужения вращающейся конструкции.
В другом варианте для достижения технического результата вокзал колеса обозрения содержит платформу, платформа подвешена к фермам, закрепленным на опорах и имеющим упорные ролики или упорные поверхности, для взаимодействия соответственно с упорными поверхностями или роликами на радиальных элементах вращающейся конструкции.
Опорная поверхность платформы, как и в первом варианте, выполнена профилированной с возможностью взаимодействия своей средней частью с телами качения, закрепленными спереди и сзади на пассажирском модуле по ходу его движения.
Вокзал может быть снабжен навесами, закрепленными на несущих платформу фермах с минимально возможным зазором относительно сужения вращающейся конструкции.
Известна опорная часть вокзала колеса обозрения, содержащая опоры, несущие ось вращающейся конструкции (см. патент РФ №2438746 от 10.01.2012).
Недостатком конструкции известной опорной части колеса обозрения является большая материалоемкость и неприспособленность использования ее опор для закрепления на них платформы вокзала.
Технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая опорная часть, заключается в расширении ее функциональных возможностей и в снижении материалоемкости.
Указанный технический результат достигается тем, что в опорной части колеса обозрения, содержащей опоры, несущие ось вращающейся конструкции, концы оси вращающейся конструкции оперты на пары опор, расположенных под углом друг к другу, при этом один из концов оси и/или узел сопряжения опор соединены с основанием упором или оба конца оси и/или узлы сопряжения опор соединены с основанием гибкими элементами.
Нижние концы опор, расположенных в плоскостях, перпендикулярных плоскости вращения вращающейся конструкции, могут быть сближены друг к другу.
Известен ведомый узел привода колеса обозрения, содержащий зубчатую рейку, закрепленную на элементах, соединенных с радиальными элементами вращающейся конструкции (см. патент РФ №2127144).
Недостатком известного ведомого узла является недостаточная надежность и долговечность, обусловленная повышенным износом зубчатой рейки и приводного зубчатого колеса и отсутствием приспособления для исключения выхода из зацепления зубчатого колеса с зубчатой рейкой.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в повышении надежности и долговечности привода колеса обозрения.
Указанный технический результат достигается тем, что в ведомом узле привода колеса обозрения, содержащем зубчатую рейку, закрепленную на элементах, соединенных с радиальными элементами вращающейся конструкции, элементами, закрепленными на радиальных элементах, образована ферма.
Зубчатая рейка может быть выполнена скобообразной в поперечном сечении с упорной поверхностью на основании и с направляющими поверхностями на несущих пальцы ветвях, взаимодействующих соответственно с упорным роликом и направляющим роликом.
Известна ферменная конструкция, содержащая несущие стержневые элементы, соединенные между собой посредством дополнительных стержневых элементов (см. патент РФ №2127144, конструкция радиального элемента).
Недостатком известного устройства является большая материалоемкость, обусловленная необходимостью использования труб повышенного диаметра для обеспечения необходимой прочности.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в снижении материалоемкости.
Указанный технический результат достигается тем, что в ферменной конструкции, содержащей несущие стержневые элементы, соединенные между собой посредством дополнительных стержневых элементов, несущие стержневые элементы выполнены трубчатыми и имеют увеличенную толщину стенок в местах их соединения с дополнительными стержневыми элементами.
Трубчатые элементы могут быть выполнены составными и включают в себя ввариваемые части, предназначенные для соединения с дополнительными стержневыми элементами.
Известно устройство для монтажа вращающейся части колеса обозрения, содержащее подъемный механизм (см. патент РФ №2127144).
Недостатком известного устройства является использование специальных подъемных устройств, что усложняет процесс монтажа.
Технический результат, на достижение которого направлено новое устройство для монтажа колеса обозрения, заключается в создании устройства, приспособленного к использованию элементов самого колеса обозрения.
Указанный технический результат достигается тем, что подъемный механизм смонтирован на платформе, соединенной с несущими элементами, охватывающими ось вращающейся конструкции и опирающимися на нее через тела качения, при этом в качестве привода подъемного механизма может быть использован привод колеса обозрения.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг.1 схематично показан общий вид колеса обозрения; на фиг.2 показан ведомый узел колеса обозрения; на фиг.3 схематично показана опорная часть колеса обозрения и его вокзал; на фиг.4 схематично показано положение пассажирских модулей в зоне посадки-высадки пассажиров; на фиг.5 показано устройство для монтажа колеса обозрения и его ось; на фиг.6 показан фрагмент ферменной конструкции.
Колесо обозрения содержит вращающуюся конструкцию 1 с радиальными элементами 2, пассажирские модули 3, расположенные в группах, расстояния между которыми по окружности превышают расстояния по окружности между пассажирскими модулями в группах, привод и вокзал. Радиальные элементы 2 выполнены V-образными в плоскости, перпендикулярной плоскости вращения вращающейся конструкции, и последовательно соединены между собой гибкими элементами 5. Ветви 6 радиальных элементов соединены между собой гибкими или жесткими элементами 7. На радиальных элементах закреплены упорные ролики 8, расположенные для восприятия боковых нагрузок (ветровых нагрузок) с возможностью взаимодействия с дугообразными в вертикальной плоскости упорами, смонтированными на фермах 9, закрепленных на опорах 10. На фермах 9 подвешена платформа 11 вокзала.
Привод колеса обозрения имеет направляющий ролик (ролики) 12 и упорный ролик (ролики) 13. Ролики 12 и 13 соответственно центрируют приводное зубчатое колесо 14 относительно ветвей (щек) 15 зубчатой рейки и стабилизируют процесс зацепления зубчатого колеса 14 с пальцами 16 зубчатой рейки. Зубчатая рейка закреплена на ферме 17, которая в плоскости вращения вращающейся конструкции может быть выполнена кольцевой или в виде многоугольника.
Радиальные элементы 2 также могут быть выполнены в виде ферм.
При нахождении пассажирских модулей в зоне посадки-высадки пассажиров происходит взаимодействие профилированной опорной поверхности 18 платформы 11 вокзала с роликами 19 пассажирских модулей 3. Ролики 19 могут быть выполнены упругими или могут быть упруго закреплены на пассажирском модуле 3.
В начале зоны посадки-высадки пассажиров при взаимодействии роликов 19 пассажирского модуля 3 с опорной поверхностью 18 пассажирский модуль 3 наклоняется вперед, затем принимает горизонтальное положение и в конце зоны посадки-высадки пассажиров наклоняется назад. При этом на протяжении всего процесса посадки-высадки пассажиров сохраняется минимальное расстояние между нижней частью проема двери пассажирского модуля и платформой 11.
При взаимодействии пассажирских модулей 3 с платформой 11 вокзала происходит восприятие части веса модулей платформой 11 и частичное обезгруживание вращающейся конструкции.
Вращающаяся конструкция имеет ось со средним участком 20, выполненным в виде фермы, при этом продолжения ветвей 6 V-образных радиальных элементов 2 вращающейся конструкции пересечены с участками 21 оси, размещенными в подшипниковых опорах, что позволяет уменьшить действующие изгибающие нагрузки на ось. Выполнение оси с участком 20 в виде фермы и ветвей 6 радиальных элементов 2 в виде ферм значительно повышает надежность вращающейся конструкции, т.к. сопряжение оси и ветвей 6 позволяет создать одну ферменную конструкцию.
Подшипниковые опоры сопрягаются с парами опор 10, которые в каждой паре расположены под углом друг к другу в соответствующей плоскости. Нижние концы 22 опор 10, расположенных в плоскостях, перпендикулярных плоскости вращения вращающейся конструкции, приближены друг к другу. Для придания опорам 10 устойчивости используется, по крайней мере, один упор 23 или гибкие элементы 24, закрепленные на основании и узлах сопряжения опор 10 между собой.
Для исключения попадания на людей падающих предметов вокзал выполнен с навесами 25, закрепленными на фермах 9.
Пассажирские модули 3 выполнены с механизмами их поворота, синхронизированными с приводом и имеющими муфты предельного момента (на чертежах не показано). Использование механизмов поворота пассажирских модулей 3 позволяет исключить раскачивание кабин и повысить безопасность колеса обозрения.
Для монтажа колеса обозрения используется устройство, содержащее подъемный механизм 26, смонтированный на платформе 27, соединенной с несущими элементами 29, охватывающими ось вращающейся конструкции 1 и опирающимися на нее через тела качения (на чертеже не показано).
В качестве привода подъемного механизма 26 используется привод колеса обозрения со снятым зубчатым колесом 14 и закрепленным на валу привода шкивом или другим приспособлением.
Использование в колесе обозрения гибких элементов 5, связывающих между собой радиальные элементы 2, значительно облегчает вращающуюся конструкцию и позволяет оптимально распределить нагрузки между ее составными частями с уменьшением материалоемкости, а также упрощает процесс монтажа колеса обозрения.
Для монтажа элементов иллюминации возможно использование максимально облегченного кольцевого элемента 30 вместо несущего силовую нагрузку обода.
Для дополнительного облегчения колеса обозрения все его ферменные конструкции могут иметь несущие трубчатые стержневые элементы 31 с увеличенной толщиной стенок в местах их соединения с дополнительными стержневыми элементами 32. Трубчатые элементы 31 имеют ввариваемые части 33, предназначенные для соединения с дополнительными стержневыми элементами 32. Ввариваемые части 33 имеют большую толщину стенок, что в ряде случаев предполагает их больший внешний диаметр.