ЗВЕНО ПЛАВУЧЕГО СООРУЖЕНИЯ

.Полезная модель относится к переправочно-мостовым средствам, в частности к складываемым паромам и наплавным мостам, используемым для перемещения через водные преграды транспортной техники при отсутствии капитальных мостов.
Так, из уровня техники известно складное понтонное звено, которое имеет встроенную проезжую часть и содержит стыковые узлы (патент РФ №2109102, E01D15/14, опубликовано 20.04.1998).
Также из уровня техники известно понтонное звено, которое является складным, имеет встроенную в палубу проезжую часть и содержит межзвеньевые стыковые узлы в виде уха и вилки с подвижным штырем для попарного соединения звеньев между собой в наплавных мостах и паромах с приводом (патент РФ №2454350, E01D 15/14, В63В 35/36, опубликованный 10.02.2012).
За наиболее близкий аналог к патентуемому решению принято речное звено, содержащее нижние и верхние межзвеньевые стыковые узлы, при этом нижние межзвеньевые стыковые узлы выполнены в виде уха и вилки с запорным штырем, снабженного приводом в виде реечно-цевочного механизма (Руководство по понтонно-мостовому парку ГГМП, военное издательство Министерства обороны СССР, Москва, 1965 г., стр. 22-23.)
Главным недостатком наиболее близкого аналога является недостаточная надежность работы сцепленных звеньев из-за недостаточного создаваемого усилия на запорных штырях межзвеньевых стыковых узлов, необходимого в экстремальных условиях эксплуатации, например, в условиях зимней эксплуатации, ледостава и ледохода для отпирания межзвеньевых стыковых узлов и разъединения звеньев плавучего сооружения. Во время зимней эксплуатации происходит намораживание льда в зазорах между ухом, вилкой и запорными штырями стыковых устройств, что требует соответствующих усилий при отпирании, а подтопление смежных понтонов приводит к увеличению сил трения в соединениях ухо - вилка - запорный штырь и, как следствие, к затруднению или невозможности отпирания межзвеньевых стыковых узлов при замене понтонов. Указанный недостаток обусловлен конструкцией привода запорного штыря. В известной конструкции для отпирания межзвеньевых стыковых узлов необходимо прикладывать большие усилия, поскольку выбор диаметра цевочной шестерни конструктивно ограничен, ограничено и передаточное отношение пары цевочная шестерня - рейка штыря, которое значительно ниже передаточного отношения винтовой пары заявленного механизма, а в экстремальных условиях приложенных усилий бывает недостаточно для отпирания стыковых устройств.
Кроме того, в конструкции понтона не предусмотрены отсеки, заполняемые в случае необходимости водой, что снижает эксплуатационные возможности переправочно-мостового средства, поскольку отсутствует возможность вывода звена или участка моста из его состава, например для пропуска судов, за счет его подтопления.
Технической проблемой заявленной полезной модели является создание звена плавучего сооружения с возможностью образования из указанных звеньев сплошной ленты наплавного моста и построения паромов, сокращение трудозатрат на доставку звеньев к месту переправы, монтажа и демонтажа моста или парома, обеспечение вывода аварийного звена или участка моста для пропуска судов на судовом ходе, повышения надежности работы стыковых устройств указанных звеньев, за счет создания необходимого усилия на запорных штырях межзвеньевых стыковых узлов, необходимого для их отпирания в экстремальных условиях во время зимней эксплуатации, в условиях ледостава, перед ледоходом и при аварийной замене затопленного звена, обеспечения стыкование звеньев вне зависимости от направления «нос-корма», что позволяет в любой ситуации организовать раскрепление переправы якорями на течении и ветровой нагрузке, и расширение эксплуатационных возможностей плавучих сооружений.
Технический результат, достигаемый при реализации данной полезной модели, заключается в повышении надежности работы звена в составе плавучего сооружения в экстремальных условиях эксплуатации, в частности во время зимней эксплуатации, в весенне-осенний период, а также во время стыковки-расстыковки в условиях ледостава и перед ледоходом за счет создания необходимого усилия на запорных штырях межзвеньевых стыковых узлов.
Указанный технический результат достигается в звене плавучего сооружения, выполненном в виде понтона с межпонтонными стыковыми устройствами, расположенными на палубе и днище, причем днищевые межпонтонные стыковые устройства выполнены в виде уха и вилки с запорным штырем, снабженным рычажно-винтовым приводом.
Выполнение звена плавучего сооружения в виде понтона с межпонтонными стыковыми устройствами, расположенными на палубе и днище, и выполнение днищевых межпонтонных стыковых устройств в виде уха и вилки с запорным штырем, снабженным рычажно-винтовыми приводом, позволяет создавать необходимые усилия на запорных штырях межзвеньевых стыковых узлов для их отпирания в экстремальных условиях эксплуатации, в частности во время зимней эксплуатации, в весенне-осенний период, а также во время стыковки-расстыковки в условиях ледостава и перед ледоходом.
В частном случае реализации звено плавучего сооружения выполнено с балластными цистернами для подтопления звена при пропуске судов.
Межпонтонные стыковые устройства расположены перекрестносимметрично, что обеспечивает стыкование звеньев вне зависимости от направления якорного устройства звеньев вниз или вверх по течению.
В частном случае реализации звено плавучего сооружения выполнено с возможностью складывания с соседним звеном для упрощения их перевозки. Звенья в сложенном положении не имеют препятствий при перевозке автомобильным транспортом, так как полностью соответствуют габариту для шоссейных дорог.
Звено плавучего сооружения может быть снабжено якорным устройством с лебедкой, необходимым для закрепления плавучего сооружения.
В частности, звено плавучего сооружения оборудовано проезжей частью, по обе стороны от проезжей части выполнены пешеходные палубы, огражденные от проезжей части колесо отбоями с наращенными леерами, что обеспечивает безопасность пешеходов и предотвращение смещения транспортных средств до опасных кренов моста или парома.
Звено плавучего сооружения может быть оснащено степсами - углублениями, гнездами для установки осветительных и сигнальных опор с молниеуловителями, распределительными щитами и местами для прокладки кабелей - кабельными каналами, что повышает безопасность эксплуатации мостов и паромов, собранных из заявленного звена.
Рычажно-винтовой привод запорного штыря вилки содержит винт с гайкой, закрепленной на понтоне посредством цапфового узла, винт шарнирно соединен с рычагом, щарнирно закрепленным на вилке межпонтонного стыкового устройства, рычаг в свою очередь другим концом неразъемно соединен с запорным штырем, расположенном во втулке с продольным вырезом для прохода рычага, для перемещения запорного штыря вдоль втулки с возможностью запирания и отпирания межпонтонных стыковых устройств.
Заявленная полезная модель в частном случае ее реализации поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлен общий вид сцепленных двух звеньев плавучего сооружения.
На фиг. 2 - звено плавучего сооружения, вид спереди.
На фиг. 3 - звено плавучего сооружения в сложенном положении.
На фиг. 4 - общий вид берегового звена плавучего сооружения.
На фиг. 5 - вид звена плавучего сооружения сбоку.
На фиг. 6 - рычажно-винтовой привод нижних межпонтонных стыковых устройств.
На фиг. 7 - нижняя часть рычажно-винтовой привода.
На фиг. 8 - цапфовый узел рычажно-винтовой привода.
На фиг. 9 - общий вид парома собранного из речных и береговых звеньев.
Согласно фигурам звено плавучего сооружения 1 выполнено в виде понтона с палубой 2, днищем 3, боковыми 6 и торцевыми сторонами 7. В оконечностях понтонов выгорожены отсеки водяного балласта 19 - балластные цистерны (Фиг. 5) для подтопления звеньев стоящих по концам выводной части моста при пропуске судов. С противоположных торцевых сторон 7 звена плавучего сооружения 1 в виде понтона в районе днища 3 размещены днищевые 4 и в районе палубы - палубные 5 межпонтонные стыковые устройства. Днищевые стыковые устройства выполненны в виде уха 20 и вилки 21 с запорными штырями 22.
Днищевые 4 межпонтонные стыковые устройства выполнены с рычажно-винтовыми приводами 15, которые создают значительные усилия для открытия, закрытия запорных штырей 22, необходимые в экстремальных условиях эксплуатации, например, при зимней эксплуатации, стыковке-расстыковке в условиях ледостава и перед ледоходом, при аварийной замене затопленного звена.
Вилки 21 днищевых межпонтонных стыковых устройств расположены перекрестносимметрично относительно палубы 2 и снабжены рычажно-винтовыми приводами 15. Вилка 21 выполнена в виде двойной проушины с втулкой 26, примыкающей своим торцом к отверстию одной из проушин с расположением на одной оси с отверстиями проушин. При этом втулка 26 выполнена с продольным вырезом (пазом) 32 и двумя кронштейнами 27 в виде плоских пластин расположенных вдоль продольного выреза и соединенных с втулкой, например, посредством сварки. Внутри втулки 26 с возможностью продольного перемещения размещен запорный штырь 22, который является замыкающим элементом для соединения вилки 21 с ухом 20. Запорный штырь 22 неразъемно соединен с рычагом 23. Рычаг 23 выполнен в виде углового элемента, -центральная часть которого шарнирно 28 соединена с кронштейнами 27 (концами кронштейнов, не приваренных к втулке 26), один конец рычага 23 проходит через продольный вырез 32 втулки 26 и вставлен в паз 34, выполненный в запорном штыре 22, с возможность перемещения запорного штыря 22 вдоль втулки 26 и проушин вилки 21. Длина продольного выреза 32 позволяет запорному штырю 22 продольно перемещаться для запирания и отпирания уха 20 и вилки 21 межпонтонных стыковых устройств. Другой конец рычага 23 шарнирно 33 соединен с проушиной вертикального, перпендикулярно ориентированного относительно запорного штыря 22 винта 24. Винт 24 закреплен на торцевой стороне 7 понтона при помощи цапфового узла 25 с возможность поступательного перемещения винта 24 при вращении гайки 35, выполненной на свободном конце винта 24 с квадратом для приводного ключа, для открывания и запирания днищевых межпонтонных стыковых устройств 4. Гайка 35 выполнена удлиненной. На конце гайки 3 5, который входит в цапфовый узел 25, вылолнены заплечники 36.
Цапфовый узел 25 состоит из люльки 30, неподвижно закрепленной на торцевой стороне 7 понтона, и установленной в ней цапфы 29. При этом цапфа 29 шарнирно соединена с люлькой 30 для компенсации изменяющегося плеча рычага 23 в процессе его поворота относительно шарнира 28 для открытия-закрытия запорного штыря 22.
Цапфа 29 выполнена с крышкой 37, а гайка 35 с заплечиками 36 расположена в цапфе и ограничена от осевого перемещения упорными подшипниками 31, крышкой 37 и заплечиками 36, оставляя винту 24 возможность осевого перемещения по резьбе гайки 35, при этом вращению винта 24 препятствует его сопряжение с рычагом 23 вилкой с шарниром 33. Гайка 35 зафиксирована в цапфе 29 подшипниками 31 сверху и снизу заплечиков 36 и крышкой 37 может только вращаться вокруг своей оси и поворачиваться вместе с цапфой 29 в люльке 30 на угол соответствующий текущему значению плеча рычага при его повороте. Вращение гайки 35 сообщает поступательное движение винту 24 (осевое, вдоль его оси). Таким образом, перемещаемыми элементами в конструкции привода являются: гайка 35 - вращательное движение, винт 24 - осевое перемещение, рычаг вокруг шарнира 28 и запорный штырь 22.
Ухо 20 выполнено в виде одинарной проушины с отверстием для расположения в вилке 21 и запирания запорным штырем 22. Одинарные проушины днищевых межпонтонных стыковых устройств расположены перекрестносимметрично относительно палубы 2.
Палубные межпонтонные стыковые устройства 5 выполнены в виде щек и серег с запорными штырями (на фигурах не показаны) расположены перекрестносимметрично относительно палубы 2.
В частном случае реализации звено плавучего сооружения выполнено с возможностью складывания с соседним звеном для упрощения их перевозки. Звенья в сложенном положении не имеют препятствий при перевозке автомобильным транспортом, так как полностью соответствуют габариту для шоссейных дорог (фиг. 3).
Звено плавучего сооружения может быть снабжено якорным устройством с лебедкой 14, необходимом для закрепления плавучего сооружения.
В частности, палуба 2 звена плавучего сооружения 1 оборудована проезжей частью 16, по обе стороны от проезжей части 16 вдоль боковых сторон 6 понтона выполнены пешеходные палубы 10, огражденные от проезжей части колесоотбоями 9 с наращенными леерами 8, по краям боковых сторон на палубе расположены внешние леера 18, что обеспечивает безопасность пешеходов и предотвращение смещения транспортных средств до опасных кренов моста или парома.
Палуба звена плавучего сооружения может быть оснащена степсами - углублениями, гнездами для установки осветительных и сигнальных опор 11 с молниеуловителями 12, распределительными щитами 13 и местами для прокладки кабелей - кабельными каналами, что повышает безопасность эксплуатации мостов и паромов, собранных из заявленных звеньев.
Звено плавучего сооружения также выполнено с возможностью соединения с береговым звеном (фиг. 4) для образования сплошной ленты наплавного моста и для построения паромов, образуя погрузо-разгрузочные аппарели (въезды съезды с моста). Береговое звено со стороны транца обращенного к звену плавучего сооружения выполнено с регулируемыми винтовыми упорами и винтовыми подъемниками для установления нормальных углов въезда съезда переправляемой техники, а также с переходными щитками для перекрытия зазора между береговым звеном и звеном плавучего сооружения.
Межпонтонные стыковые устройства 4, 5 расположены перекрестносимметрично, что обеспечивает стыкование звеньев 1 вне зависимости от направления якорного устройства звеньев вниз или вверх по течению.
В частном случае реализации концевые отсеки 19 звена плавучего сооружения (фиг. 5) выполнены с водоотливными горловинами с пробками 17 и представляют собой балластные цистерны для подтопления звена при пропуске судов.
Заявленное устройство работает следующим образом. Попарно сложенные понтоны звеньев плавучего сооружения снимают краном с транспортного средства, ставят на воду, раскрывают и фиксируют между собой днищевыми стыковыми устройствами. Производят стыковку звеньев между собой с помощью межпонтонных днищевых и палубных стыковых устройств с необходимым для последующего раскрепления расположением (вверх или вниз по течению якорными устройствами). Образуют паром или несколько паромов в зависимости от ширины водной преграды, которые выстраиваются вдоль берега. Далее паромы последовательно выводятся катерами в линию моста, стыкуются между собой посредством межпонтонных стыковых устройств и раскрепляются верхними и нижними якорями. К концевым паромам пристыковываются береговые звенья.
Сооружение парома производится аналогично и отличается необходимым из условия грузоподъемности количеством звеньев плавучего сооружения. Паромы буксируются катером или лебедками по натянутому тросу.
Запирание и отпирание межпонтонных стыковых устройств посредством рычажно-винтового привода осуществляется следующим образом.
Для запирания межпонтонных стыковых устройств гайку 35 вращают посредством приводного ключа, при этом гайка 35 через заплечики 36, подшипники 31, крышку 37 цапфы 29 и люльку 25 удерживается от осевого перемещения, а вращение гайки 35 преобразует в поступательное движение винта 24. Рычаг 23, шарнирно 33 соединенный одним концом с винтом 24, серединой шарнирно 28 соединенный с кронштейнами 27 вилки 21 и другим концом - с запорным штырем 22, перемещается, приводя в движение запорный штырь 22 вдоль втулки 26. В крайнем положении при запирании запорный штырь 22 проходит через втулку, проушины вилки 21 и уха 20. В крайнем положении при отпирании запорный штырь 22 возвращается во втулку 26.
Пример выполнения устройства.;
Звено плавучего сооружения представляет собой готовый участок 60-тонного моста длиной 2,45 м, общей шириной палубы 8,0 м, проезжей части 4,5 м. Ширина пешеходной палубы составляет 0,9 м, высота наращенных лееров - 0,9 м, высота лееров с внешних сторон -1,1 м. Береговое звено в раскрытом положении представляет собой готовый участок 60-тонного моста длиной 4,495 м, шириной проезжей части 4,5 м.
Ход запорного штыря от положения «закрыто» до положения «открыто» составляет 175 мм. Передача с цевочным механизмом по наиболее близкому аналогу открывает (или закрывает) запорный штырь за один оборот. Винтовая пара с шагом 10 мм проходит расстояние в 175 мм за 17,5 оборотов. Таким образом, передаточное отношение винтовой пары при шаге в 10 мм превышает передаточное отношение цевочного механизма в 17,5 раз. Шаг может быть выбран из стандартных шагов трапецеидальных резьб. Максимальное расчетное усилие на штыре при этом может достигать 1000 кг.
Таким образом, обеспечивается образования из указанных звеньев сплошной ленты наплавного моста и построения паромов, сокращение трудозатрат на доставку звеньев к месту переправы, монтажа и демонтажа моста или парома, обеспечение вывода звена (аварийного) или участка моста для пропуска судов на судовом ходе, повышения надежности стыковых устройств указанных звеньев, в том числе, в экстремальных условиях эксплуатации, обеспечения стыкование звеньев вне зависимости от направления звена с якорным устройством вверх или вниз по течению, что позволяет в любой ситуации организовать раскрепление переправы якорями на течении и от ветровой нагрузки.