Противотаранное устройство

Полезная модель относится к механическим устройствам, в частности к противотаранным устройствам (барьерам), предназначенным для преграждения несанкционированного проезда транспортных средств на особорежимные объекты и охраняемые территории.
Известен шлагбаум автоматический противотаранный (Патент RU 115789, МПК: E01F 13/04, опубликован 10.05.2012), содержащий заградительную полую балку с силовыми тросами, один конец которой снабжен противовесом и установлен на оси, закрепленной на основной стойке с возможностью поворота балки в вертикальной плоскости, а свободный конец выполнен с возможностью фиксации балки в горизонтальном положении в замковом механизме приемной стойки. При этом основания обеих стоек жестко закреплены в фундаментных блоках, а корпус замкового механизма и ось основной стойки соединены с дополнительными силовыми тросами, расположенными вертикально и жестко закрепленными в фундаментных блоках соответствующих стоек.
В данном техническом решении заградительная балка выполнена с возможностью перемещения в вертикальной плоскости путем поворота вокруг оси, что предусматривает наличие в ее конструкции противовеса, необходимого для удерживания балки в открытом положении шлагбаума. Это значительно увеличивает металлоемкость и вес устройства в целом, ограничивая при этом длину указанной балки не более чем шестью метрами. Также значительно уменьшается жесткость балки, причем в случае увеличения ее жесткости в геометрической прогрессии увеличивается вес противовеса.
Известен противотаранный барьер (Патент RU 2338830, МПК: E01F 13/10, опубликован 20.11.2008), содержащий шарнирную и замковую опоры, выполненные из двух металлических труб разного диаметра с вваренной в них арматурой, залитой бетоном, и балку, сваренную из двух швеллеров в форме короба, закрепленную на опорах с возможностью ее поворота в горизонтальной плоскости. Внутри балки вмонтированы предварительно натянутые стальные тросы, закрепленные по концам балки. Опоры выполнены разного уровня по высоте, на шарнирной опоре балка закреплена с помощью втулки, двух подшипников и запирающей муфты. На замковой опоре с помощью натяжного узла тросов и замкового устройства в горизонтальной плоскости балка удерживается с помощью кронштейна.
Недостатком данного технического решения является низкая надежность устройства, обусловленная высокой сложностью его конструкции.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является барьер противотаранный (Патент RU 2224840, МПК: E01F 13/10, опубликован 27.02.2004), содержащий балку, один конец которой шарнирно закреплен на одной опоре (поворотной опоре) с возможностью ее поворота в горизонтальной плоскости, а другой закреплен на другой опоре (опоре фиксации) с помощью механического замкового устройства. Балка сварена из двух швеллеров и внутри балки вмонтированы и закреплены по концам балки предварительно натянутые стальные тросы (канаты), а снаружи балки наварены стальные шипы.
В данном барьере консольный конец балки в горизонтальном положении поддерживается только с помощью стойки с колесом, что является недостаточно надежным решением. Кроме этого барьер имеет невысокую прочность, обусловленную тем, что балка имеет жесткое крепление только на одной опоре, в результате чего конструкция не создает жесткой противодействующей силы, препятствующей несанкционированному проникновению автотранспортных средств.
Техническая проблема, решаемая созданием данной полезной модели, заключается в низкой надежности, сложности и недостаточной прочности конструкций близких аналогов, что, в свою очередь, препятствует обеспечению высоких эксплуатационных и заградительных свойств.
Технический результат заявляемой полезной модели направлен на создание простого по конструкции и надежного в эксплуатации противотаранного устройства, обладающего повышенными прочностными и заградительными свойствами.
Технический результат достигается тем, что противотаранное устройство содержит балку, один конец которой закреплен на поворотной опоре с возможностью ее поворота в горизонтальной плоскости, а другой закреплен на первой опоре фиксации с помощью механического запорного устройства. Внутри балки вмонтирован и закреплен по концам балки предварительно натянутый кольцевой канат из стали. При этом оно отличается от прототипа тем, что поворотная опора и первая опора фиксации установлены и жестко закреплены на железобетонных основаниях, врытых в грунт. При этом поворотная опора дополнительно укреплена на железобетонном основании косынками, а конец балки, закрепленный на поворотной опоре, дополнительно закреплен с помощью механического запорного устройства на второй опоре фиксации, которая установлена и жестко закреплена на железобетонном основании совместно с поворотной опорой. Кроме этого балка поддерживается связью, один конец которой закреплен на консольном конце балки, а другой конец закреплен на верхней части поворотной опоры, имеющей при этом большую высоту, чем первая и вторая опоры фиксации.
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами, на которых представлены:
Фиг. 1 - общий вид противотаранного устройства;
Фиг. 2 - вид А на фиг. 1.
Противотаранное устройство (фиг. 1, 2) содержит установленные и жестко закрепленные на железобетонных основаниях 1, врытых в грунт, поворотную опору 2, первую 3 и вторую 4 опоры фиксации, а также балку 5, установленную с возможностью ее поворота в горизонтальной плоскости. Один конец балки 5 закреплен на первой опоре фиксации 3, а другой ее конец закреплен на поворотной опоре 2 и на совместно установленной с ней второй опоре фиксации 4 (фиг. 1). Поворотная опора 2 снабжена шарнирным механизмом перемещения балки 5, а первая 3 и вторая 4 опоры фиксации - механическими запорными устройствами 6 (фиг. 1), в которых фиксируются концы балки 5, образуя при этом во время таранного удара дополнительный пассивный зацеп. Поворотная опора 2 дополнительно укреплена на железобетонном основании 1 косынками 7 (фиг. 1, 2), которые предназначены для удержания (защиты) поворотной опоры 2 от смещения при таранном ударе. В балке 5 вмонтирован и закреплен по ее концам предварительно натянутый кольцевой канат 8 (фиг. 1) из стали, который при деформировании автомобилем балки 5, находящейся в закрытом положении, прочно фиксируется на ее концах с помощью металлических цапф. Балка 5 в горизонтальном положении поддерживается с помощью связи 9 (фиг. 1, 2) и стойки 10 (фиг. 1). Связь 9 представляет собой прямоугольную металлическую трубу, один конец которой закреплен на консольном конце балки 5, а другой конец закреплен на верхней части поворотной опоры 2. При этом для закрепления таким образом связи 9 поворотная опора 2 имеет большую высоту, чем первая 3 и вторая 4 опоры фиксации (фиг. 1). Связь 9 является дополнительным укрепляющим элементом и обеспечивает усиление конструкции в целом. Стойка 10 (фиг. 1) снабжена колесом с амортизатором, что позволяет компенсировать неровности дорожного покрытия и избежать затруднений при открытии и закрытии балки 5 противотаранного устройства. Кроме этого колесо с амортизатором оснащено тормозом, который предназначен для фиксации балки 5 в открытом состоянии, что исключает непроизвольное перемещение балки, возможные травмы и порчу имущества. Для удобства ручного перемещения балки 5 из положения «открыто» в положение «закрыто» и, наоборот, на ее консольном конце установлена ручка 11 (фиг. 1, 2).
Железобетонные основания 1 (фиг. 1, 2) имеют заглубленные в них анкерные устройства 12 с гайками 13. При этом первая опора фиксации 3 и поворотная опора 2 с косынками 7 и со второй опорой фиксации 4 посредством сварки закреплены на металлических плитах 14 (фиг. 2), которые, в свою очередь, зафиксированы на железобетонных основаниях 1 гайками 13, навинченными на выступающие резьбовые части анкерных устройств 12 (фиг. 1). Такой принцип крепления опор достаточно надежен и обеспечивает, при необходимости, возможность переноса конструкции без железобетонных оснований 1 на другой объект установки с подготовленными аналогичными железобетонными основаниями.
Поворотная опора 2 (фиг. 1, 2) выполнена с возможностью доступа к внутренним узлам шарнирного механизма, что облегчает техническое обслуживание и ремонт при необходимости. Шарнирный механизм поворотной опоры 2 обеспечивает плавность и легкость вращения. При этом для организации подачи смазочного материала к местам установки подшипников используется колпачковая пресс-масленка. В зависимости от места установки устройства поворотная опора 2 способна обеспечить поворот балки 5 на 270°.
Первая 3 и вторая 4 опоры фиксации (фиг. 1, 2) выполнены одинаковыми. При этом их механические запорные устройства 6 (фиг. 1) содержат по две планшайбы, наваренные на верхнюю часть каждой из опор.
Конструкция стойки 10 (фиг. 1) обеспечивает возможность монтажа съемного колеса с амортизатором и тормозом. При обильном снежном покрове, а также при намерзании наледи вместо колеса на стойке 10 может быть установлена мини-лыжа специальной конструкции. При этом необходимо отметить, что горизонтальное положение балки 5 при открытии или закрытии обеспечивается без установки стойки 10 с колесом или других опорных элементов.
Установка противотаранного устройства на объекте осуществляется следующим образом.
Железобетонные основания 1 (фиг. 1, 2) вкапывают в грунт на обочинах проезжей части дороги. Затем устанавливают опоры противотаранного устройства, для чего на железобетонные основания 1 устанавливаются металлические плиты 14 (фиг. 2), которые фиксируются на них посредством анкерных устройств 12 (фиг. 1) с гайками 13 (фиг. 1, 2). На металлические плиты 14 с помощью сварки устанавливают с одной стороны проезжей части дороги поворотную опору 2 с косынками 7 и вторую опору фиксации 4, а с другой стороны проезжей части первую опору фиксации 3 (фиг. 1, 2). После этого монтируют балку 5 со стойкой 10 и связь 9 (фиг. 1, 2). При этом расстояние между поворотной опорой 2 и первой опорой фиксации 3 зависит от ширины перекрытия проезжей части дороги и может стандартно составлять от трех до шести метров. Также, в зависимости от ширины проезжей части дороги (при ширине 12 метров и более), возможно использование двух и более противотаранных устройств одновременно, установленных по всей ширине проезжей части, и открываемых в зависимости от направления движения транспортных средств. Монтаж противотаранного устройства на объекте не предусматривает перекрытие дороги на время его установки, что не создает проблем движению автотранспорта. Расстояние от верхней плоскости балки 5 до проезжей части дороги должно быть не более 800 мм. При такой высоте балка 5 будет взаимодействовать с передней подвеской практически любого большегрузного автомобиля, независимо от его массы и скорости.
Расчетная прочность основных узлов противотаранного устройства превышает расчетную прочность основных узлов передней подвески автомобилей ЗИЛ-4331, КАМАЗ-5320, ЗИЛ-131, значение которой достигает 16 тонн. Так, противотаранное устройство позволяет принудительно остановить транспортное средство путем его повреждения и создания упора, препятствующего дальнейшему движению.
Противотаранное устройство может быть изготовлено из следующих материалов: поворотная опора 2 из труб диаметром 100…325 мм; первая 3 и вторая 4 опоры фиксации из швеллера №16-18; балка 5 и связь 9 из прямоугольной трубы 100×150; кольцевой канат 8 из стального троса диаметром 15…20 мм; планшайбы и торцевые накладки из стали листовой толщиной 10…20 мм.
Таким образом, предложенное техническое решение позволило создать надежное в эксплуатации противотаранное устройство с простой и прочной конструкцией, обеспечивающей высокие заградительные свойства.