НАДУВНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к надувным конструкциям, а именно, к надувным быстровозводимым сооружениям, приспособленным для эксплуатации в различных условиях, в том числе в экстремальных, и в любых климатических зонах.
Предлагаемая полезная модель может быть использована в транспортирование, воздухоплавание, авиации, космонавтике, летательных аппаратах легче воздуха, а также строительстве.
Известно надувное устройство, включающее оболочку, выполненную из деформируемых материалов, образующих поверхность, способную воспринимать внешние воздействия за счет создаваемого внутри нее давления рабочим телом.
В качестве рабочего тела может быть использованы или воздух с избыточным давлением или различные виды газов, например, гелий.
Известно надувное сооружение, состоящее из внутренней и внешней оболочек, соединенных между собой соединительными элементами, образующими параллельные ряды полостей и снабженными отверстиями.(патент РФ №79601 по кл. E04H 15/20)
Недостатком данной конструкции является то, что отверстия, расположенные в соединительных элементах, являются концентраторами напряжений, способными при резком возрастании избыточного давления, особенно на начальной стадии наполнения, привести к образованию местных разрывов и повреждений вокруг отверстий, приводящих к частичному или полному разрушению соединительного элемента и нарушению формообразования оболочки.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому решению является устройство, представляющее собой нижнюю и верхнюю поверхности и нервюры, предназначенные для формообразования поверхностей за счет избыточного давления в его внутренней полости. (Патент РФ №2389644, по кл. B64C 3/48 от 11.07.2008)
Однако данное устройство обладает рядом недостатков, а, именно,:
- не обеспечивает равномерное перетекание воздуха или газа между отдельными полостями;
- способствует созданию зон с пониженным давлением, что влияет на формообразование оболочки и ее эксплуатационные свойства;
- не позволяет осуществлять регулирование скорости перетекания рабочего тела между полостями.
Техническим результатом, решаемым предлагаемой полезной моделью, является создание конструкции надувного устройства лишенной вышеуказанных недостатков и за счет этого позволяет улучшить эксплуатационные характеристики надувной конструкции, а также повысить срок ее службы.
Технический результат в предлагаемой полезной модели достигают созданием надувного устройства, состоящего из нижней и верхней поверхностей и нервюр, в которой, согласно полезной модели, в каждой нервюре выполнено, по крайней мере, одно отверстие, а устройство снабжено по крайней мере, одним механизмом регулирования проходного сечения отверстия, который расположен на нервюре.
Выполнение каждого механизма регулирования проходного сечения отверстия в виде элемента жесткости и установленного с возможностью перемещения внутри него гибкого элемента позволяет при различных условиях эксплуатации обеспечивать оптимальный процесс наполнения конструкции, исключая быстрое перетекание рабочего тела из одной плоскости в другую.
Расположение элемента жесткости по образующей отверстия исключает развитие и распространения по нервюре разрывов материала, в случае их появления вдоль образующей отверстия.
Выполнение элемента жесткости в виде отогнутых краев нервюры и закрепления их на ней позволяет образовывать полости для размещения в них гибких элементов, уменьшая отходы производства и исключая возможность пропуска операций или ошибочных действий при изготовлении.
Выполнение элемента жесткости в виде полоски ткани, закрепленной на нервюре по краям полоски позволяет использовать универсальную технологию соединения материалов, обеспечивать стабильные характеристики соединения и сократить ассортимент используемых материалов.
Выполнение гибкого элемента в виде полоски из ткани, или шнура, или каната, или ленты расширяет возможности эксплуатации, когда по какой либо причине один или несколько гибких элементов повреждаются или приходят в негодность, что требует их замены.
Выполнение гибкого элемента в виде тарированных устройств позволяет их использовать в качестве предохранительных устройств, исключающих резкое повышение давления в конструкции, ее повреждения и нарушения формообразования.
Предлагаемая полезная модель обеспечивает:
- возможность минимизировать риски повреждения конструкции при ее заполнении рабочим телом с разным избыточным давлением;
- стабильное формообразование надувной конструкции за счет исключения распространения повреждений материала по нервюре;
- возможность регулирования процесса наполнения.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняются нижеследующим описанием и чертежами, где
На фиг. 1 показано надувное устройство с механизмом регулирования проходного сечения отверстия, в котором элемент жесткости выполнен в виде отогнутых краев нервюры;
На фиг. 2 показано надувное устройство с механизмом регулирования проходного сечения отверстия, в котором элемент жесткости выполнен в виде полоски ткани;
На фиг. 3 показано сечение А-А по фиг 1, где элемент жесткости закреплен в двух сторон нервюры, а гибкий элемент расположен внутри элемента жесткости;
На фиг. 4 показано сечение А-А по фиг 1, где элемент жесткости в виде полосок ткани закреплен с двух сторон нервюры, а гибкий элемент расположен внутри с одной стороны нервюры;
На фиг. 5 показано сечение А-А по фиг 1, где элемент жесткости закреплен с одной стороны нервюры, а гибкий элемент расположен внутри с него.
Надувное устройство включает нижнюю 1 и верхнюю 2 поверхности и нервюры 3 с, по крайней мере, одним отверстием 4 и по крайней мере, один механизм регулирования проходного сечения отверстия, который расположен на нервюре 3.
Каждый механизм регулирования проходного сечения отверстия состоит из элемента жесткости 5 и установленного с возможностью перемещения внутри него гибкого элемента 6.
Причем элемент жесткости 5 расположен по образующей отверстия 4.
В зависимости от технических задач и технологических возможностей элемент жесткости 5 может быть выполнен или в виде отогнутых краев нервюры, и/или в виде полоски ткани, закрепленных на нервюре по краям отверстия.
Гибкие элементы могут быть выполнены в виде полосок из тканей, или шнуров, или канатов, или лент.
Элемент жесткости 5 может быть зафиксирован любым известным способом соединения материалов, например, ниточным, сварным, клеевым и т.д. (см. ЕАПВ №007317)
Авторы полезной модели не претендуют на новизну способов соединения элемента жесткости с нервюрой.
Элемент жесткости 5, например, отогнутый край нервюры, после его закрепления на ней, образует полость, в которой установлен с возможностью перемещения внутри нее гибкий элемент 6, например, или шнур, или канат, или лента.
Это позволяет изменять размер каждого отверстия, т.е. регулировать скорость перетекания рабочего тела между полостями, образованными нервюрами.
В случае использования в качестве элемента жесткости, например, полоски ткани, ленты, тесьмы, они могут быть расположены как с одной, так и с двух сторон отверстия, и зафиксированы на нервюре локально с определенным шагом.
В зависимости от технологических требований элемент жесткости может, как окантовывать, так и обрамлять отверстие, (см. фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5)
Не закрепленные участки элементов жесткости могут быть использованы для расположения в них гибких элементов, формирующих определенный размер отверстия.
Был изготовлен и опробован опытный образец полезной модели. Испытания образца показали, что использование данного технического решения позволяет исключить источники опасности, при реализации которых существуют реальные риски повреждения конструкции и нарушения ее функционирования.