СПАСАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (ВАРИАНТЫ)

Известны аналогичные спасательные устройства, содержащие подвеску, трос, тросовый барабан с зацепом и тормозной механизм, который выполняется в виде маховика (пат. США №4088201), механического тормоза (пат. США №4190132), редуктора (пат. США №№4253545 и 5913383), гидравлического тормоза (пат. РФ №2205669), магнитного тормоза (пат. РФ №2081639) или анкерного механизма (заявка РФ №2000110070). Указанные устройства являются конструктивно сложными, крупногабаритными и имеющими значительную массу.
Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому является устройство для гравитационного спуска людей в экстремальных условиях по патенту РФ №2209099, которое содержит тросовый барабан, гибкий несущий элемент (несущий трос), внутренний конец которого закреплен на валу тросового барабана, зацеп для фиксации устройства на надежной конструкции покидаемого объекта, пояс и лямки для фиксации на теле эвакуируемого (подвеска), тормозной механизм, выполненный в виде концентрично смонтированных статора и ротора, промежуток между которыми заполнен вязким текучим веществом, и неподвижный корпус. Тормозной механизм установлен на одном валу с тросовым барабаном и неподвижно соединен с корпусом. Тормозной механизм снабжен гидромеханической системой для регулирования скорости спуска эвакуируемого.
Это устройство, как и указанные ранее, является конструктивно сложным,
имеющим значительную массу и габариты, а потому не может использоваться в качестве носимого средства спасения и, кроме того, использование его в условиях малоэтажных зданий является нерентабельным.
Задачей предлагаемого технического решения является создание компактного, конструктивно простого спасательного устройства одноразового действия, обеспечивающего постоянную скорость спуска эвакуируемого вне зависимости от его веса.
Технический результат достигается за счет того, что устройство по первому варианту имеет ряд типоразмеров в соответствии с весовыми категориями эвакуируемых, а также за счет того, что спасательное устройство, содержащее корпус, установленный в корпусе с возможностью вращения вокруг своей оси тросовый барабан с несущим тросом, внутренний конец которого закреплен на тросовом барабане, укрепленную на внешнем конце несущего троса подвеску, зацеп и тормозной механизм, отличается тем, что корпус выполнен в виде обоймы, профиль которой имеет форму трапеции, меньшее основание которой расположено в открытой части обоймы, а тормозной механизм образован взаимодействующими между собой поверхностями тросового барабана и корпуса, на которые нанесены соответственно покрытия, выполненные из материала с большим коэффициентом трения. По второму варианту тормозной механизм образован взаимодействующими между собой поверхностями тросового барабана, которая выполнена рифленой, и поршня, расположенного в камере, которой снабжен корпус, причем поршень находится под воздействием создаваемого в камере давления с помощью сжатого воздуха или механических пружин.
Сущность предложения поясняется прилагаемыми иллюстрациями, где на фиг.1 показан общий вид спасательного устройства, на фиг.2 и 3
приведены соответственно проекции конструкций корпуса и тросового барабана по первому варианту, на фиг.4 показан вариант выполнения подвески, на фиг.5 и 6 приведены конструктивные решения устройства по второму варианту, на фиг.7 и 8 даны схемы решения многомодульной конструкции устройства.
Спасательное устройство (фиг.1) содержит корпус 10, в котором с возможностью вращения вокруг своей оси установлен тросовый барабан 20. На тросовый барабан 20 намотан несущий трос 30, внутренний конец которого закреплен на тросовом барабане 20. На внешнем конце несущего троса 30 укреплена подвеска 40, имеющая, например, лямки 41 и 42 для фиксации соответственно на руке и ноге эвакуируемого. Корпус 10 по первому варианту (фиг.2) выполнен в виде обоймы, профиль которой имеет форму трапеции, меньшее основание 11 которой расположено в открытой части обоймы. Габариты тросового барабана 20 выбраны таким образом, что при установке его в корпус 10 последний принимает прямоугольную форму и создает соприкасающимися поверхностями давление на поверхности тросового барабана 20. Корпус 10 и тросовый барабан 20 (фиг.2 и 3) имеют соответственно отверстия 12 и 21, через которые пропущена замкнутая металлическая серьга 22, обеспечивающая вращение тросового барабана 20 относительно корпуса 10. Корпус 10 и тросовый барабан 20 выполняются из металла или прочной пластмассы.
К серьге 22 крепится зацеп 50, выполненный из гибкого троса, снабженного креплением типа «кошка» 51 или карабином 52. Зацеп 50 служит для фиксации на надежной конструкции покидаемого объекта. Гибкий трос зацепа 50 и несущий трос 30 выполняются из прочных металлических волокон или из огнеупорных полимерных материалов. Подвеска 40 (фиг.4) может иметь автономную конструкцию, снабженную лямками 42 и 43 для закрепления на ногах и лямкой 44, закрепляемой
подмышками эвакуируемого. С помощью кольца 45 эта конструкция подсоединяется к несущему тросу 30, на свободном конце которого для этого укрепляется карабин. В качестве подвески может использоваться обычный мешок, сеть или коробка, а также стандартная парашютная подвеска.
Тормозной механизм устройства по первому варианту образован взаимодействующими между собой поверхностями тросового барабана 20 и корпуса 10, на которые нанесены соответственно покрытия 13, 14 и 23, 24, выполненные из материала с большим коэффициентом трения. Для покрытия могут использоваться абразивные материалы, антрацитная крошка и другие.
В соответствии с весовыми категориями эвакуируемых спасательное устройство имеет ряд типоразмеров, обеспечивающих постоянную скорость спуска, что достигается варьированием размеров тросового барабана 20, размера основания 11 профиля корпуса 10 и коэффициента трения между покрытиями 13 и 23 и 14 и 24 в зависимости от весовой категории спасаемого.
Предлагаемое спасательное устройство используется следующим образом.
В экстремальной ситуации спасаемый с помощью зацепа 50 крепит корпус 10 с тросовым барабаном 20 к какой-либо надежной конструкции покидаемого объекта (трубопровод, балконные перила), самостоятельно или с помощью спасателя укрепляет на себе подвеску 40. Затем выходит на наружную сторону стены и повисает на несущем тросе 30. Тросовый барабан 20 начинает вращаться. При этом даже если трущиеся поверхности частично разрушаются, сила трения между покрытиями 13 и 23 и 14 и 24 остается постоянной за счет стабильного давления, обеспечиваемого трапецеидальным профилем корпуса 10.
Конструкция устройства по второму варианту (фиг.5) содержит корпус 10, выполненный в виде обоймы, профиль которой имеет прямоугольную форму. В корпусе 10 установлен с возможностью вращения вокруг своей оси тросовый барабан 20, внешняя поверхность которого выполнена рифленой. Корпус 10 снабжен камерой 15 с поршнем 16, выполненным из абразивного или полимерного материала. Поршень 16 прижимается к рифленой поверхности тросового барабана 20 за счет воздействия создаваемого в камере 15 давления с помощью сжатого воздуха, подаваемого в нее через ниппель 17. Давление на поршень 16 может также создаваться с помощью механических пружин (на чертеже не показано), устанавливаемых в камере 15 по периметру поршня 16. Величина создаваемого в камере 15 давления определяет типоразмер устройства.
Типоразмер устройства можно регулировать с помощью конструкции (фиг.6), в которой поршень 16 выполнен в виде дискретных элементов. Эти элементы представляют собой гильзы 18, которые жестко, например резьбой, соединены с корпусом 10 и установлены по обеим его сторонам. Внутри каждой гильзы 18 установлен поршень 19, взаимодействующий с рифленой поверхностью тросового барабана 20. Давление на поршень 19 осуществляется с помощью сжатого воздуха, подаваемого внутрь гильзы 18 через ниппель 17, или с помощью устанавливаемой в ней механической пружины.
Вопросы регулирования типоразмера устройства решаются также использованием многомодульной компоновки устройства. В этом случае (фиг.7) два корпуса 10а и 10б жестко соединяются между собой, а несущие тросы 30а и 30б тросовых барабанов 20а и 206 объединяются в общий несущий трос. Такая компоновка позволяет, кроме того, повысить
надежность работы конструкции. Конструкция может быть скомпонована также (фиг.8) из модулей, содержащих тросовые барабаны 20 а, 20 б, 20в, 20г со своими корпусами (на схеме не показаны) с использованием одного несущего троса.
Испытания макета устройства показали его эффективные возможности для спасения людей, домашних животных и материальных ценностей весом от 3 до 250 кг с высоты до 300 метров.
Компактность устройств позволяет спасателю доставить в очаг бедствия достаточное их количество. Поскольку себестоимость производства таких устройств невысока, они могут найти широкое распространение среди жителей малоэтажных (7-10) домов.
Предлагаемое спасательное устройство вторично не используется, а отправляется на реставрацию.