УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЖЕСТКОЙ ПОДДЕРЖКИ КАБЕЛЯ

Полезная модель относится к областям транспорта и электротехники. Устройство, выполненное в соответствии с полезной моделью, может быть использовано для поддержки электрического кабеля на опорных поверхностях из материала, обладающего магнитными свойствами, преимущественно на кузове локомотивов и вагонов на железнодорожном транспорте и метрополитене при проведении испытаний и контроле объектов транспортной инфраструктуры.
В различных отраслях техники (транспорте, строительстве) необходимо проведение работ, связанных с временным соединением отдельных электрических узлов, приборов и агрегатов между собой. Для этого требуется съемная поддержка кабеля на различных опорных поверхностях (кузовах, стенах, и др.). Это особенно актуально, например, при контроле рельсового пути с использованием вагона-лаборатории, сцепленного с локомотивом, для соединения с помощью кабелей размещенных спереди локомотива электромагнитных датчиков с размещенными в вагоне-лаборатории контрольно-измерительными приборами. Основными требованиями, предъявляемыми к устройствам для поддержки таких кабелей, являются высокая надежность поддержки, в том числе в условиях вибрации и тряски, оперативность и удобство присоединения (установки) и снятия устройств, сохранение целостности и качества опорной поверхности после снятия устройств.
Известно, например, устройство, используемое для поддержки кабеля на конструкции воздушного судна и содержащее присоединительное устройство, выполненное в виде основания с по меньшей мере одним отверстием под крепежный элемент, и узел подвески, выполненный в виде отходящего от основания хомута, преимущественно кольца из упругого материала с прорезью для ввода кабеля, при этом имеются крепежные средства, например, в виде лапки, для закрытия прорези (WO 2008090371 A1, 2008). Устройство с поддерживаемым кабелем прикрепляется своей соединительной поверхностью к опорной поверхности посредством крепежных элементов, под которые в опорной поверхности выполняются установочные отверстия, что нарушает целостность отдельных участков опорной поверхности. Такое устройство для поддержки кабеля недостаточно удобно в эксплуатации из-за необходимости проведения операций с крепежными элементами и крепежными средствами, что также не позволяет обеспечить оперативность присоединения и съема устройства.
Известны и другие аналогичные устройства для поддержки кабеля (например, SU 1495887 A1, 1989; RU 45206 U1, 2005; RU 136929 U1, 2014; RU 2353075 C1, 2009; USD 390448 S, 1998; DE 19823992 A1, 1999; EP 0748020 A1, 1996; WO 2010145875 A1, 2010). Однако все они не удовлетворяют сочетанию указанных выше требований, не обеспечивая высокой эксплуатационной эффективности этих устройств.
Из известных устройств наиболее близким к предложенному является устройство для жесткой поддержки кабеля, включающее присоединительный узел, выполненный с обеспечением возможности присоединения устройства своей соединительной поверхностью к опорной поверхности, и узел зажима кабеля, содержащий два основных прижимных элемента, зафиксированных один относительно другого в основной плоскости прижима (RU 2241292 C2, 2004). В этом устройстве каждый из прижимных элементов выполнен в виде изоляционного элемента в форме параллелепипеда с выполненными в его средней части трапецеидальными проточками под поддерживаемый кабель. При этом кабель зажимается между изоляционными элементами в плоскости прижима. Изоляционные элементы подвижно закреплены посредством фиксирующих болтов в основании, которое прикрепляется соединительной поверхностью к опорной поверхности (стене, полу, потолку и др.). На основании могут быть размещены несколько пар изоляционных элементов для одновременной поддержки нескольких кабелей.
При закреплении такого устройства с поддерживаемым кабелем на опорной поверхности неизбежно нарушается ее целостность. При зажиме кабеля между изоляционными элементами трудно рассчитать необходимое усилие, которое с одной стороны обеспечило бы достаточно прочный зажим кабеля, а с другой исключило бы возможное повреждение его оболочки. В условиях вибрации и тряски опорной поверхности зажима кабеля в одной плоскости оказывается недостаточным для обеспечения необходимой надежности поддержки. Операции, связанные с необходимостью регулируемого зажима кабеля и присоединения устройства к опорной поверхности усложняют эксплуатацию устройства. Все это в целом не позволяет обеспечить высокую эксплуатационную эффективность такого устройства, т.е. высокую степень приспособленности устройства к процессу и требованиям его эксплуатации.
Задача, решаемая полезной моделью, заключается в создании устройства для жесткой поддержки кабеля, лишенного недостатков прототипа. Технический результат, обеспечиваемой полезной моделью, состоит в повышении эксплуатационной эффективности устройства для жесткой поддержки кабеля на обладающей магнитными свойствами опорной поверхности за счет повышения надежности поддержки кабеля и повышения устойчивости его положения в устройстве (особенно в условиях воздействия на устройство вибрации и тряски), а также уменьшения вероятности повреждения оболочки поддерживаемого кабеля при его размещении в устройстве, упрощения и повышения оперативности присоединения устройства к опорной поверхности и съема с нее с одновременным обеспечением целостности и сохранения качества опорной поверхности.
Это достигается тем, что в устройстве для жесткой поддержки кабеля, включающем присоединительный узел, выполненный с обеспечением возможности присоединения устройства своей соединительной поверхностью к опорной поверхности, и узел зажима кабеля, содержащий два основных прижимных элемента, зафиксированных один относительно другого в основной плоскости прижима, присоединительный узел выполнен с обеспечением возможности удерживания устройства с поддерживаемым кабелем на опорной поверхности из обладающего магнитными свойствами материала и состоит из двух плоских магнитов, каждый из которых установлен в снабженной элементом фиксации оправке, функционально совмещенной с соответствующим основным прижимным элементом, при этом в устройство введена фигурная пластина, имеющая две боковые плоские части, каждой из которых она закреплена на соответствующем элементе фиксации, центральную плоскую часть в качестве дополнительного прижимного элемента, выполненного с обеспечением возможности прижима кабеля в дополнительной плоскости, перпендикулярной основной плоскости прижима, и отогнутую часть в качестве съемочной рукоятки. Плоские магниты могут быть выполнены на основе неодима. В каждой из оправок с одной из ее боковых сторон может быть выполнена лыска под поддерживаемый кабель. Каждый из элементов фиксации может быть выполнен в виде резьбовой шпильки, при этом в каждой из боковых плоских частей фигурной пластины выполнено отверстие под соответствующую резьбовую шпильку, а закрепление фигурной пластины на каждой из резьбовых шпилек выполнено посредством гроверной шайбы и гайки. На резьбовых шпильках могут быть дополнительно установлены регулировочные шайбы.
Указанный технический результат обеспечивается всей совокупностью существенных признаков в рамках реализации назначения. Элементы и узлы устройства для жесткой поддержки кабеля, характеризуемые соответствующими существенными признаками, находятся в конструктивном единстве и функционально взаимосвязаны. Все элементы и узлы устройства для возможности его эксплуатации объединены в единое изделие и при его изготовлении соединяются между собой сборочными операциями.
На фиг. 1 показан вид сбоку на устройство для жесткой поддержки кабеля в плоскости, параллельной кабелю, на фиг. 2 - в плоскости, перпендикулярной кабелю.
В преимущественном конструктивном выполнении устройство для жесткой поддержки кабеля выполнено следующим образом. Устройство включает присоединительный узел, выполненный с обеспечением возможности присоединения устройства своей соединительной поверхностью 1 к опорной поверхности (на чертежах не показана) и удерживания его на опорной поверхности из обладающего магнитными свойствами материала, преимущественно на кузовной части локомотива и вагона, выполненной из металла, обладающего магнитными свойствами, например, стали. Присоединительный узел состоит из двух плоских магнитов 2, каждый из которых установлен в оправке 3. Плоские магниты 2 выполнены, например, цилиндрической формы, например, диаметром 32 мм и высотой 8 мм, например, на основе неодима. Материал плоских магнитов 2 представляет собой, например, композицию неодима, железа и бора (NdFeB). Одно из оснований плоских магнитов 2 служит соединительной поверхностью 1 устройства. Оправки 3 выполнены преимущественно в виде стакана с цилиндрической боковой поверхностью, перпендикулярной его основанию. Устройство включает также по меньшей мере один узел зажима кабеля 4, содержащий два основных прижимных элемента, зафиксированных один относительно другого в основной плоскости прижима. В качестве основных прижимных элементов служат оправки 3 (при этом расстояние между двумя оправками 3 выбрано в соответствии с диаметром поддерживаемого кабеля 4). В каждой из оправок 3 с одной из ее боковых сторон может быть выполнена лыска под поддерживаемый кабель 4, преимущественно плоская, параллельная его продольной оси (на чертежах не показана). В устройство введена также фигурная пластина 5, выполненная, например, из стали толщиной 1-2 мм. Фигурная пластина 5 имеет две боковые плоские части 6, центральную плоскую часть 7 и отогнутую часть 8. Своими боковыми плоскими частями 6 фигурная пластина 5 закреплена на элементах фиксации, выполненных, например, в виде установленной на каждой из оправок 3 резьбовой шпильке 9, например, с резьбой М6. При этом в каждой из боковых плоских частей 6 выполнено отверстие под резьбовую шпильку 9, а закрепление фигурной пластины 5 на каждой из резьбовых шпилек 9 выполнено посредством гроверной шайбы 10 и гайки 11. Центральная плоская часть 7 служит дополнительным прижимным элементом с обеспечением возможности прижима кабеля 4 в дополнительной плоскости, перпендикулярной основной плоскости прижима. Боковые плоские части 6 и центральная плоская часть 7 могут быть расположены как в одной плоскости, так и в параллельных, в зависимости от диаметра поддерживаемого кабеля 4. На резьбовых шпильках 9 могут быть в зависимости от диаметра поддерживаемого кабеля 4 также установленные регулировочные шайбы (на чертежах не показаны). Отогнутая часть 8 фигурной пластины 5 служит съемочной рукояткой.
Возможность эффективного применения устройства в первую очередь связана с магнитным взаимодействием постоянных плоских магнитов 2 с обладающей магнитными свойствами опорной поверхностью. Такими свойствами обладают стенки кузова локомотива и вагонов, выполняемые преимущественно из стали. Поэтому устройство с размещенным в нем между оправками 3 и центральной плоской частью 7 фигурной пластины 5 кабелем 4 легко и оперативно может быть смонтировано на опорной поверхности просто при поднесении к ней. Устройства обычно предназначены для поддержки кабелей 4 конкретного диаметра и различаются расстоянием между оправками 3, расстоянием от плоскости соединительной поверхности 1 до центральной плоской части 7 фигурной пластины 5 и наличием или отсутствием регулировочных шайб на резьбовых шпильках 9. Указанные расстояния выбираются равными диаметру поддерживаемого кабеля 4. При этом исключается зажим кабеля 4 с неконтролируемым усилием, что практически гарантирует целостность оболочки кабеля при эксплуатации устройства. Кабель 4 размещается между оправками 3 и центральной плоской частью 7 фигурной пластины 5 преимущественно с легким касанием к ним, что обуславливает его «мягкий» зажим за счет трения. Поскольку устройство на опорной поверхности (горизонтальной, наклонной, вертикальной) удерживается исключительно за счет действия магнитных сил, обеспечивается неповреждение опорной поверхности и сохранение неизменным ее качества при присоединении к ней и снятия с нее устройства с поддерживаемым кабелем 4. Для поддержки кабеля 4 необходимой длины на кузове локомотива и вагона используют преимущественно от трех до тридцати таких одинаковых устройств. При использовании постоянных плоских магнитов 2 из неодимовой композиции марки №42, обладающей остаточной магнитной индукцией около 13000 Гаусс, обеспечивается сила сцепления каждого плоского магнита 4 с опорной поверхностью до 32 кг в зависимости от размеров плоских магнитов 2, что достаточно для надежного удерживания на ней устройства с поддерживаемым кабелем 4, в том числе в условиях вибрации и тряски. Зажим кабеля 4 в двух взаимно перпендикулярных плоскостях увеличивает устойчивость положения кабеля 4 в устройстве при его эксплуатации, особенно при воздействии вибрации и тряски, и также повышает надежность поддержки. При выполнении в оправках 3 лыски эти показатели могут быть дополнительно улучшены за счет увеличения площади соприкосновения поддерживаемого кабеля 4 с основными прижимными элементами. Оперативное снятие устройства с поддерживаемым кабелем 4 осуществляется с помощью отогнутой части 8 фигурной пластины 5, выполняющей роль съемочной рукоятки. Каждый из находящихся в конструктивном единстве узлов и элементов устройства, охарактеризованный в формуле полезной модели соответствующим существенным признаком, в той или иной степени влияет на повышение надежности поддержки кабеля 4, устойчивости его положения в устройстве, уменьшения вероятности повреждения оболочки поддерживаемого кабеля, простоты эксплуатации устройства и оперативности его использования при ненарушении опорной поверхности, что приводит к повышению эксплуатационной эффективности устройства. Таким образом, все признаки заявленной совокупности существенных признаков, выражающей сущность полезной модели как технического решения, находятся в причинно-следственной связи с указанным техническим результатом (повышение эксплуатационной эффективности устройства для поддержки кабеля 4 на обладающей магнитными свойствами опорной поверхности), влияя на его получение.
Устройство для жесткой поддержки кабеля 4, выполненное в соответствии с полезной моделью, по сравнению с аналогичными устройствами обладает более высокой эксплуатационной эффективностью, т.е. оно более приспособлено к процессу и требованиям его эксплуатации. При этом оно обеспечивает надежную поддержку кабеля 4 на опорных поверхностях из материала, обладающего магнитными свойствами, в том числе в условиях вибрации и тряски. Обеспечивается устойчивое положение поддерживаемого кабеля 4 в устройстве и уменьшается риск повреждения его оболочки. Устройство удобно в эксплуатации и может оперативно и просто присоединяться к опорной поверхности и сниматься с нее без ее повреждения и ухудшения качества.