Система для гравитационного самостоятельного спуска людей с большой высоты
System for gravity self-descent of people from great heights

Изобретение относится к средствам спасения людей при пожарах и других чрезвычайных ситуациях в многоэтажных зданиях и других высотных объектах.
Для сохранения жизни людей во время пожаров и других чрезвычайных ситуациях первостепенную важность имеет их своевременная массовая эвакуация из зданий и других высотных объектов, до прибытия спасательных подразделений. В настоящее время в качестве основного средства спасения в условиях отсутствия возможностей для использования лифтов и лестничных маршей внутри здания предусматриваются спасательные лестницы, устраиваемые по высоте между балконами и лоджиями. Однако в современном домостроении все чаще либо вообще отказываются от устройства балконов и лоджий, либо выполняют их таким образом, что исключается возможность установки между ними спасательных лестниц. В таких условиях приоритетное значение приобретает использование средства для гравитационного самостоятельного спуска людей с большой высоты.
При рассмотрении технической литературы выявлен ряд технических решений, относящихся к указанной проблематике.
Известно устройство для гравитационного спуска вдоль троса, содержащее трос, направляющую, выполненную в виде трубчатого витка цилиндрической спирали, образующего кольцо для размещения эвакуируемого человека и выполняющего функцию фрикционного барабана, трос размещен внутри трубки, которая в верхней части изогнута таким образом, что сопрягается с окружностью спирали и вертикалью, проходящей через центр окружности (патент на изобретение RU 2648191, кл. А62В 1/14, опубл. 22.03.2018 г., бюл. №9).
Недостатками данного устройства являются:
- отсутствие страховочных элементов для предотвращения падения эвакуируемого человека, помещенного внутри кольца, при отсутствии у него физической способности для поддержания равновесия в процессе спуска;
- необходимость использования специально обученного человека, находящегося на земле, для натяжения троса с целью регулирования скорости спуска, что связано с задержкой начала эвакуации, вызванной сроком прибытия этого человека к месту чрезвычайной ситуации, и несвоевременностью спасения людей;
- отсутствие возможности для повторного использования устройства при необходимости эвакуации нескольких человек.
Известно устройство для гравитационного спуска людей и грузов, содержащее корпус, гибкий грузоноситель, выполненный в виде упругой стальной ленты, размещенной на барабане, подвижные и неподвижные шпильки, между которыми перемещается грузоноситель, ограничитель скорости, расположенный между двумя неподвижными шпильками и состоящий из планки, посаженной на ось, правой и левой шпилек, расположенных на планке по разные стороны от оси, штока с поршнем, перемещаемого вниз левой шпилькой, пружины, сжимаемой поршнем и болта, служащего для регулировки упругости пружины, а также набор шестерен, передающих вращение с барабана на зубчатое колесо, взаимодействующее через ось балансира с маятником и маятниковым грузом, при этом балансир может быть также и пружинным (патент на изобретение RU 2538515, кл. А62В1/14, опубл. 10.01.2015 г., бюл. №1).
Недостатками данного устройства являются:
- сложность настройки автоматического регулирования скорости спуска людей и грузов, имеющих различную массу;
- отсутствие механизма для автоматической обратной намотки упругой стальной ленты на барабан для обеспечения спуска каждого очередного эвакуируемого человека или груза;
- отсутствие возможности для экстренного ручного торможения в процессе спуска, что может привести к травматизму эвакуируемых людей.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является устройство для спуска людей из зданий и сооружений при пожарах и других чрезвычайных ситуациях, содержащее фал, пропущенный сквозь корпус устройства, тормозной механизм, включающий тормозной элемент, опирающийся через фал на корпус и обеспечивающий автоматическую стабилизацию безопасной скорости спуска спасаемого человека за счет его расположения с возможностью смещения параллельно и перпендикулярно фалу и размещения пружины между тормозным элементом и винтом, прижимающим тормозной элемент к фалу (патент на изобретение RU 2416440, кл. А62В 1/14, опубл. 20.04.2011 г., бюл. №11).
Недостатками данного устройства являются:
- отсутствие возможности для автоматического регулирования скорости спуска нескольких человек на общем фале, одновременно эвакуируемых при пожаре и других чрезвычайных ситуациях, что не обеспечивает равномерность их спуска и может вызвать затруднения при использовании устройства человеком, не обладающим способностью контролировать собственную скорость спуска и управлять ею вручную;
- сложность индивидуальной настройки синхронизированной скорости спуска по фалу одновременно нескольких человек, что может привести к возникновению помех как в процессе спуска, так и на его завершающей стадии;
- отсутствие возможности для экстренного ручного торможения в процессе спуска, что может привести к травматизму эвакуируемых людей.
Задача, решаемая в изобретении, заключается в устранении указанных недостатков путем разработки системы для гравитационного самостоятельного спуска людей с большой высоты, обеспечивающей в автоматическом режиме равномерную, синхронную скорость спуска одновременно нескольких человек и возможность экстренного ручного торможения в процессе спуска.
Технический результат изобретения заключается в повышении безопасности и надежности самостоятельного одновременного спуска нескольких эвакуируемых людей при пожарах и других чрезвычайных ситуациях в многоэтажных зданиях и других высотных строительных конструкциях.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается в результате того, что, согласно изобретению, система для гравитационного самостоятельного спуска людей с большой высоты содержит бокс с установленными в его внутренней полости в несколько ярусов полками и зигзагообразно уложенным на них фалом, оба конца которого выведены из нижней части бокса и соединены между собой, ограничитель скорости спуска, включающий электрогенератор, выполненный с функцией автоматического торможения вращения вала при превышении допустимой скорости его вращения, и жестко закрепленный на валу шкив с намотанным на нем по меньшей мере одним витком фала, подвесное устройство, снабженное посадочным местом и зажимом с фрикционными накладками, фиксирующими неподвижное соединение зажима с фалом посредством прижимной планки, приводимой в действие под воздействием прижимного эксцентрика с жестко присоединенным к нему рычагом, на конце которого закреплено посадочное место, тормозной трос, верхний конец которого соединен с механизмом ручного торможения, подключенным к электрогенератору.
Изобретение поясняется фиг. 1 - 8.
На фиг. 1 схематично изображена система для гравитационного самостоятельного спуска людей с большой высоты, общий вид.
На фиг. 2 изображена схема укладки фала на полке внутри бокса, вид в разрезе сверху.
На фиг. 3 изображена схема укладки фала на полках внутри бокса, вид в разрезе сбоку (в исходном положении).
На фиг. 4 изображено положение фала в завершающей стадии его выпуска из бокса, вид в разрезе сбоку.
На фиг. 5 изображен ограничитель скорости спуска, вид в разрезе сбоку.
На фиг. 6 изображен зажим в исходном положении, вид в разрезе сбоку.
На фиг. 7 изображен зажим в рабочем положении, вид в разрезе сбоку.
На фиг. 8 изображен зажим, вид в разрезе сверху.
На фиг. 1 - 8 применены следующие обозначения:
1 - фал;
2 - бокс;
3 - катушка;
4 - ограничитель скорости спуска;
5 - зажим;
6 - подвесное посадочное место;
7 - тормозной трос;
8 - полка;
9 - электрогенератор;
10 - шкив;
11 - вал;
12 - механизм ручного торможения;
13 - подвес;
14 - фрикционная накладка;
15 - прижимная планка;
16 - рычаг;
17 - прижимной эксцентрик;
18 - направляющая;
19 - пружина;
20 - заслонка;
21 - фиксатор.
Система для гравитационного самостоятельного спуска людей с большой высоты работает следующим образом.
При сборке бокса 2 в его внутренней полости устанавливают в несколько ярусов полки 8. На углу каждой полки 8 над местом выхода фала 1 из бокса 2, противоположного месту выхода фала 1 из бокса 2 во внутреннюю полость ограничителя скорости спуска 4, закрепляют по одной катушке 3, располагая их на одной вертикальной оси. На внутренней поверхности дна бокса 2 две катушки 3 устанавливают перед местами выхода фала 1 из бокса 2. Начиная с внутренней поверхности дна бокса 2 и далее - на каждой последующей полке 8 зигзагообразно укладывают фал 1, предотвращая тем самым образование на нем перехлестов и/или узлов процессе выведения из бокса 2, которые могут привести к серьезным помехам в процессе спуска эвакуируемых людей.
Во внутренней полости ограничителя скорости спуска 4, устанавливают электрогенератор 9, выполненный с функцией автоматического торможения вращения вала 11 при превышении допустимой скорости его вращения. На валу 11 жестко закрепляют шкив 10. К электрогенератору 9 подключают механизм ручного торможения 12 с присоединенным к нему верхним концом тормозного троса 7. Ограничитель скорости спуска 4 неподвижно присоединяют к дну бокса 2 в месте выхода из него фала 1. Концевую часть фала 1 заводят во внутреннюю полость ограничителя скорости спуска 4, по меньшей мере одним витком наматывают на шкив 10, выводят из нижней части внутренней полости ограничителя скорости спуска 4 и соединяют с концом фала 1, выведенным из места бокса 2, противоположного месту выхода фала 1 из бокса 2 во внутреннюю полость ограничителя скорости спуска 4. Собранную в клубок свободную часть тормозного троса 7 закрепляют подвесами 13 на нижней части ограничителя скорости спуска 4.
Корпус зажима 5 выполняют из согнутой под прямыми углами металлической полосы высокой прочности, который в поперечном сечении имеет G-образный вид. На внутренней стороне зажима 5, ближней к проему для заведения в зажим 5 фала 1 и перпендикулярной ему, закрепляют по меньшей мере четыре фрикционные накладки 14, удаленные друг от друга на расстояние, равное длине фрикционной накладки 14. Между выполненными во внутренней полости зажима 5 параллельными направляющими 18 устанавливают прижимную планку 15 с тремя фрикционными накладками 14, размещенными в горизонтальной плоскости напротив соответствующих трех промежутков между фрикционными накладками 14, закрепленными на внутренней стороне зажима 5, ближней к проему для заведения в зажим 5 фала 1 и перпендикулярной ему. К верхней и нижней частям тыльной стороны прижимной планки 15 присоединяют по две пружины 19, противоположные концы которых закрепляют на внутренней стороне зажима 5, противоположной стороне зажима 5 с закрепленными на ней фрикционными накладками 14. Устанавливают прижимной эксцентрик 17 с жестко присоединенным к нему рычагом 16. На внешней поверхности зажима 5, в месте проема для заведения в зажим 5 фала 1, устанавливают заслонку 20, выполненную в виде дверцы на петле, и фиксатор 21, который выполняют подпружиненным. Верхнюю часть подвесного посадочного места 6 присоединяют к рычагу 16.
Бокс 2 с неподвижно присоединенным к его дну ограничителем скорости спуска 4 жестко закрепляют на стене здания или другого высотного объекта в месте экстренного выхода людей при пожаре и других чрезвычайных ситуациях. Длину фала 1 определяют исходя из удвоенного расстояния от места установки бокса 2 до поверхности земли, диаметра шкива 10 и количества выполняемых на нем витков фала 1 и расстояния между местами выхода фала 1 из бокса 2. В свою очередь, габариты бокса 2 и количество размещаемых в его внутренней полости полок 8 определяют с учетом длины фала 1 и удобства крепления бокса 2 на стене здания или другого высотного объекта.
В начальной фазе эвакуации на теле эвакуируемого человека закрепляют подвесное посадочное место 6, открывают на зажиме 5 заслонку 20, заводят зажим 5 через его проем на фал 1, закрывают заслонку 20 и закрепляют ее положение фиксатором 21. Снимают подвесы 13 с клубка тормозного троса 7, обеспечивая спуск его свободного конца параллельно направлению спуска эвакуируемого человека.
Затем выводят эвакуируемого человека наружу, под воздействием веса которого рычаг 16 зажима 5 поворачивает прижимной эксцентрик 17, который, в свою очередь, перемещает прижимную планку 15 по направляющим 18, фрикционные накладки 14 зажимают фал 1 между их поверхностями и обеспечивают надежное крепление зажима 5 и установленного на нем подвесного посадочного места 6 на фале 1. Под воздействием веса эвакуируемого человека фал 1 вращает установленный в ограничителе скорости спуска 4 шкив 10 и через вал 11 переводит электрогенератор 9 в рабочее состояние, который в процессе спуска посредством его механизма (не показан) автоматического торможения вращения вала 11 регулирует скорость спуска. Одновременно в процессе спуска в месте выхода из бокса 2, со стороны присоединенного к дну бокса 2 ограничителя скорости спуска 4 выводят сначала часть фала 1, зигзагообразно уложенную на внутренней поверхности дна бокса 2, затем, через катушку 3, выводят часть фала 1, зигзагообразно уложенную на первой снизу полке 8, и далее, в таком же порядке, - части фала 1, зигзагообразно уложенные на последующих полках 8. После окончания выведения фала 1 с поверхностей полок 8 его перемещение внутри бокса 2 происходит между катушками 3, установленными на внутренней поверхности дна бокса 2 перед местами выхода фала 1 из бокса 2. При возникновении ситуации, требующей экстренного торможения, дергают за тормозной трос 7, который посредством механизма ручного торможения 12 останавливает вращение вала 11 электрогенератора 9 и, тем самым, -перемещение фала 1.
После достижения эвакуируемым человеком земли рычаг 16 переводят в крайнее верхнее положение, обеспечивая перемещение прижимной планки 15 под воздействием пружин 19 в исходное положение, перемещают фиксатор 21 на зажиме 5, открывают заслонку 20 и отсоединяют зажим 5 через его проем от фала 1. Для каждого другого эвакуируемого человека перечисленные операции выполняют в такой же последовательности.
Таким образом, в результате реализации предложенного технического решения обеспечивается возможность выполнения системы для гравитационного самостоятельного спуска людей с большой высоты с автоматическим регулированием равномерной, синхронной скорости спуска, одновременно нескольких человек, с возможностью экстренного ручного торможения в процессе спуска, повышение безопасности и надежности самостоятельного одновременного спуска нескольких эвакуируемых людей при пожарах и других чрезвычайных ситуациях в многоэтажных зданиях и других высотных строительных конструкциях.