УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕМОНТА И ОБСЛУЖИВАНИЯ НАКЛОННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ БОЛЬШИХ РАЗМЕРОВ
DEVICE FOR REPAIR AND MAINTENANCE OF INCLINED SURFACES OF BUILDINGS AND STRUCTURES OF LARGE SIZES

Область техники:
Изобретение относится к области строительства, проведения ремонта и восстановления, а также обслуживания крупногабаритных зданий и сооружений, имеющих наклонные поверхности больших размеров.
Уровень техники:
В качестве прототипа изобретения принято «Устройство для подъема груженых автомобилей-самосвалов на борт карьера и спуска порожних автомобилей-самосвалов в карьер», Патент Российской Федерации RU 2566832 С2. От предложенного изобретения описанное в Патенте РФ RU 2566832 С2 устройство имеет следующие отличия:
- тележки для размещения автомобилей-самосвалов в качестве опор имеют роликовые (колесные) опоры;
- грузовая тележка жестко контактирует с наклонной поверхностью и опирается на нее посредством колес, через которые нагрузка от грузовой тележки перераспределяется на наклонную поверхность в виде сосредоточенных нагрузок от каждого колеса;
- грузовая тележка движется только в заданном наклонном коридоре и не имеет возможности перемещения в направлении, перпендикулярном наклонному коридору в горизонтальном направлении;
В качестве аналогов рассматривались наклонные канатные подъемники и наклонные подъемные установки на канатной тяге по Патентам РФ RU 2501730 С2, RU 2234452 C1, RU 2168630 C1, RU 2022905 C1, RU 2009099 C1, RU 2537930 С1. Однако все они имеют те же главные и общие для всех отличия от настоящего предложенного изобретения, что и изобретение по Патенту РФ RU 2566832 С2.
Известны подъемники по Патентам РФ RU 2442621 C1, RU 2355623 С2 и RU 2351528 С2. Однако эти устройства отличаются от предложенного изобретения тем, что их грузовые корзины перемещаются строго в вертикальном направлении по жестким направляющим, стационарно вмонтированным в наружную стену здания или сооружения, либо являющимся частью этого сооружения. Упомянутые подъемники предназначены исключительно для перемещения в вертикальном направлении.
Аналог предложенного изобретения содержится и в Заявлении о выдаче патента РФ на изобретение 2016122495 от 07.06.2016 «Устройство для ремонта и обслуживания наклонных поверхностей зданий и сооружений больших размеров». Однако, в отличие от предлагаемого устройства, устройство по Заявке 2016122495 от 07.06.2016 имеет следующие отличия:
- грузовая корзина не имеет щеточной поверхности в качестве ворсовой опоры;
- грузовая корзина опирается на две несущих канатных ветви и перемещается по ним над наклонной поверхностью;
- любой контакт рабочей корзины с наклонной обслуживаемой поверхностью исключается.
Проведенное патентное исследование позволяет утверждать, что предложенное «Устройство для ремонта и обслуживания наклонных поверхностей зданий и сооружений больших размеров» обладает очевидной новизной по сравнению с исследованными аналогами и содержит все признаки изобретения.
Раскрытие изобретения:
Устройство предназначено для работы в труднодоступных местах на большой высоте при ремонте и обслуживании радиопрозрачных укрытий (РПУ) наклонных антенных полотен больших размеров и содержит:
- направляющие балки, смонтированные на кровле сооружения;
- грузовую платформу;
- грузовую трапецию;
- рабочую корзину;
- ворсовую опору рабочей корзины;
- приводы изменения вылета грузовой трапеции;
- привод подъема-опускания рабочей корзины;
- ловители канатов;
- канатную систему;
- элементы крепления конструкций;
- средства обеспечения безопасности производства работ.
Суть предложенного изобретения состоит в том, что:
- устройство имеет рабочую корзину, у которой стенка, обращенная к наклонной поверхности, выполняет роль ворсовой опоры корзины и выполнена в виде щеточной поверхности с плотно набитым несущим ворсом, рассчитанным на восприятие нагрузки от снаряженной корзины, передачу и равномерное распределение этой нагрузки на обслуживаемую наклонную поверхность сооружения в пределах всей площади ворсовой опоры. Радиопрозрачное укрытие (РПУ) выполнено из композитных материалов и имеет ограниченную несущую способность, рассчитанную на восприятие нагрузок при максимальном ветровом давлении в районе дислокации сооружения. Ворсовая опора воспринимает нагрузку от снаряженной рабочей корзины и равномерно распределяет ее на наклонную поверхность РПУ, обеспечивая величину удельного давления на поверхность РПУ в несколько раз меньше, чем величина нормативного ветрового давления в климатическом районе дислокации сооружения;
- рабочая корзина при подъеме-опускании скользит по поверхности РПУ на ворсовой опоре, не повреждая поверхность РПУ;
- рабочая корзина хранится на грузовой платформе, расположенной на кровле сооружения;
- рабочая корзина выводится над РПУ, опускается на поверхность РПУ и убирается с поверхности РПУ при помощи грузовой трапеции, приводов изменения вылета грузовой трапеции и привода подъема-опускания грузовой корзины.
Появление изобретения связано с бурным развитием строительной отрасли, созданием зданий и сооружений больших размеров и сложных конфигураций. Появились здания и сооружения большой высоты, со сложными наружными контурами, включающими в себя наклонные, косые и криволинейные поверхности. Для ремонта таких поверхностей, их обслуживания требуются оригинальные технические устройства.
В современных зданиях с новыми архитектурными концепциями фасадов используются наклонные, косые и криволинейные застекленные поверхности, однако характерные размеры наклонных и косых поверхностей редко превышают 20 метров. Из-за небольших размеров и малых нагрузок для обслуживания таких поверхностей предусматривают, как правило, стационарные ажурные металлоконструкции в виде мостов, стоек, лестниц, арок и др. с ограждениями и средствами страховки для рабочих при производстве работ. Все эти конструкции являются элементами архитектурного декора, дополнительно используются как рекламные конструкции и не влияют негативно на внешний вид крупногабаритного здания или сооружения.
В последние годы появились крупногабаритные сооружения, имеющие наклонные поверхности размерами более 50 м как в высоту, так и в ширину. К таким сооружениям, в частности, относятся стационарные радиолокационные станции Системы предупреждения о ракетном нападении. Неподвижное наклонное антенное полотно такой радиолокационной станции имеет размеры до 60 м как в ширину, так и в высоту. От воздействия дождя, снега, атмосферной пыли, резких порывов ветра, прямой солнечной радиации, случайных и преднамеренных физических воздействий снаружи антенное полотно защищено радиопрозрачным укрытием (РПУ). Радиопрозрачное укрытие устанавливается так, что между ним и антенным полотном имеется гарантированный воздушный зазор. Радиопрозрачное укрытие изготавливается из композитных полимерных материалов, имеет ограниченную несущую способность и поэтому не может выдерживать большие нагрузки, превышающие возможности материала РПУ. Одной из основных тактико-технических характеристик радиолокационной станции является возможность быстрого выполнения последовательности следующих технологических операций: отключения антенны, разворачивания Устройства для ремонта и обслуживания в рабочее положение, вывода его на антенное полотно над поврежденным участком РПУ, ремонта и обслуживания поврежденного участка РПУ, вывода Устройства для ремонта и обслуживания с антенного полотна и сворачивания его в нерабочее положение, включения антенны и выхода ее в штатный режим работы.
Создание мостовых и лестничных металлоконструкций для обслуживания РПУ такого антенного полотна практически исключается в силу следующих причин:
- Нормальная работа радиолокационной станции в немалой степени зависит от наличия пассивных помех, образующихся на входе и выходе радиолокационной станции в результате рассеивания электромагнитных волн объектами, находящимися как в зоне излучения и приема радиоволн, так и в непосредственной близости от фронта антенного полотна в зоне пространственного угла в 120° вокруг перпендикуляра к антенному полотну по всей его площади. Поэтому в этих зонах не должно находиться никаких металлических и других радио-непрозрачных конструкций и предметов, т.к. эти препятствия и помехи приводят к появлению рассеивающих, отражающих, резонансных и иных факторов, которые искажают обрабатываемую информацию и приводят к получению недостоверных данных о наблюдаемом или сопровождаемом воздушном или космическом объекте.
- Создание для обслуживания РПУ антенного полотна передвижных мостовых пролетных конструкций типа трансбордера с пролетом около 60 м без промежуточных опор - сложная техническая задача, связанная с обеспечением прочности и пространственной жесткости как самой мостовой конструкции, так и несущей конструкции антенны. Такая конструкция будет крупногабаритной и тяжелой, для ее перемещения над антенным полотном потребуются мощные приводные устройства. Вывести такую конструкцию с фронта антенного полотна без ее демонтажа - еще более сложная техническая задача. Кроме того, создание подобных конструкций требует больших финансовых затрат, использования уникального оборудования и технологий для их изготовления, доставки и монтажа, а также для их ремонта и технического обслуживания.
Для решения задачи ремонта, обслуживания и монтажа РПУ антенного полотна с нагружением РПУ нагрузками, критически не влияющими на несущую способность, прочность и жесткость РПУ, автор предлагает технические решения и Устройство, состав и принцип действия которого приведены в описании изобретения и в кратком описании чертежей.
Техническим результатом предложенного изобретения является выполнение задачи по созданию устройства для обслуживания РПУ крупногабаритных наклонных антенных полотен стационарных радиолокационных станций Системы предупреждения о ракетном нападении со следующими возможностями:
- обеспечением доступа на любой участок антенного полотна и фиксацией грузовой корзины на этом участке;
- выводом устройства с фронта антенного полотна без его демонтажа.
Краткое описание чертежей:
Состав устройства, взаимосвязь элементов устройства и принцип его работы показаны на фиг. 1 и 2, где:
1 - корпус антенны;
2 - антенное полотно с РПУ.
Само устройство по предложенному изобретению состоит из следующих основных элементов:
3 - направляющие балки;
4 - грузовая платформа;
5 - грузовая трапеция;
6 - рабочая корзина;
7 - ворсовая опора рабочей корзины;
8 - приводы изменения вылета грузовой трапеции;
9 - привод подъема-опускания рабочей корзины;
10 - ловители канатов;
11 - канатная система.
Направляющие балки 3 жестко крепятся на кровле сооружения к элементам несущего металлического каркаса. Грузовая платформа 4 перемещается на колесах в направляющих балках 3 вдоль фасада сооружения. На грузовой платформе 4 располагаются грузовая трапеция 5, приводы изменения вылета грузовой трапеции 8, привод подъема-опускания рабочей корзины 9. Рабочая корзина 6 с ворсовой опорой 7 подвешена к грузовой трапеции 5 при помощи канатной системы 11. Рабочая корзина 6 оснащена ловителями канатов 10 с целью исключения самопроизвольного неконтролируемого опускания рабочей корзины в случае исчезновения напряжения в сети электроснабжения устройства. Хранение рабочей корзины 6 между периодами ремонта и обслуживания РПУ осуществляется на грузовой платформе 4.
Устройство работает следующим образом.
Положение «Н» - нерабочее.
Устройство находится в нерабочем положении «Н». Устройство находится вне фронта антенного полотна 2 в зоне хранения на корпусе антенны 1. Рабочая корзина 6 с ворсовой опорой 7 располагается на грузовой платформе 4. Грузовая трапеция 5 повернута в положение над грузовой платформой 4. Грузовая платформа 4 зафиксирована в направляющих балках 3.
Для приведения устройства в рабочее состояние производятся следующие операции.
- Грузовая платформа 4 освобождается от фиксации в направляющих балках 3.
- Грузовая платформа 4 перемещается в направляющих балках 3 вдоль фасада РПУ до зоны участка РПУ, который необходимо ремонтировать или обслуживать.
- Грузовая платформа 4 фиксируется в направляющих балках 3.
- В рабочую корзину 6 загружаются операторы обслуживания РПУ.
- В рабочую корзину 6 загружаются необходимые материалы и инструмент.
- При помощи привода подъема-опускания рабочей корзины 9 производится подъем рабочей корзины 6 с ворсовой опорой 7 над грузовой платформой 4.
- При помощи приводов изменения вылета грузовой трапеции 8 производится поворот грузовой трапеции 5 в положение над РПУ и рабочая корзина 6 вывешивается над РПУ в исходном положении «И».
- При помощи привода подъема-опускания рабочей корзины 9 и канатной системы 11 производится опускание рабочей корзины 6 до соприкосновения ворсовой опоры 7 с поверхностью РПУ 2 в верхней ее части.
- Далее при помощи приводов подъема-опускания рабочей корзины 9 и канатной системы 11 производится перемещение рабочей корзины 6 в рабочем положении «Р» к конкретному месту РПУ для производства его ремонта или обслуживания.
- Производится ремонт или обслуживание участка РПУ.
- По окончании работ по ремонту или обслуживанию участка РПУ при помощи механизма подъема-опускания рабочей корзины 9 и канатной системы 11 производится перемещение рабочей корзины 6 в верхнюю часть РПУ.
- При помощи привода подъема-опускания рабочей корзины 9 и канатной системы 11 рабочая корзина 6 вывешивается над РПУ в исходном положении «И».
- При помощи приводов изменения вылета грузовой трапеции 8 производится поворот грузовой трапеции 5 в положение над грузовой платформой 4.
- При помощи привода подъема-опускания рабочей корзины 9 рабочая корзина 6 опускается на грузовую платформу 4 в нерабочее положение «Н».
- Из рабочей корзины 6 выгружаются материалы и инструмент.
- Из рабочей корзины 6 выгружаются операторы обслуживания РПУ.
- Грузовая платформа 4 освобождается от фиксации в направляющих балках 3.
- Грузовая платформа 4 перемещается в направляющих балках 3 вдоль фасада РПУ в зону хранения устройства.
- Грузовая платформа 4 фиксируется в направляющих балках 3 для хранения до следующего периода обслуживания и ремонта РПУ.
На фиг. 1 показаны контуры стационарной антенны с наклонным антенным полотном и расположенным на РПУ устройством в рабочем положении «Р».
На фиг. 2 показан поперечный разрез антенны с устройством в рабочем «Р», исходном «И» и нерабочем «Н» положениях.
Осуществление изобретения:
Изобретение будет использовано на объектах Системы предупреждения о ракетном нападении Министерства Обороны Российской Федерации.
Устройство, предложенное настоящим изобретением, может быть изготовлено на предприятиях, специализирующихся на изготовлении подъемно-транспортных машин и механизмов.
Технические решения, содержащиеся в изобретении, могут быть использованы для создания устройств, предназначенных для обслуживания, диагностики, реставрации и ремонта больших наклонных поверхностей зданий, сооружений, антенных полотен и др.