СКАМЬЯ

Полезная модель относится к средствам оборудования мест отдыха, парков, скверов, танцплощадок, летних концертных залов.
Известна скамья, содержащая опорную раму, включающую наклонные трубчатые элементы и несущую перекладину, с установленными на них сиденьем и спинкой, имеющими возможность перемещения с фиксацией вдоль трубчатых элементов /см.патент СССР №1340571, кл. A47D 1/00, 1/10, 1983 [1]/.
Известна также скамья, содержащая основание в виде сваренной из продольных и поперечных трубок рамы, на которой смонтированы сиденье и шарнирно соединенная с ним спинка, имеющая возможность перемещения с фиксацией на трубках рамы /см. а.с. СССР №288257, кл. A47C 1/022, 1969 [2]/.
Недостатком известных устройств является отсутствие механизма, предотвращающего их несанкционированного использование именно - сидение на спинке скамьи.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности существенных признаков является скамья, содержащая закрепленные на основании сиденье и два размещенных по краям сиденья кронштейна с установленной на них в верхней части плоской прямоугольной спинкой, при этом кронштейны выполнены в виде направляющих кольцевого поперечного сечения с продольными пазами на внутренних сторонах в плоскости спинки, в полость которых свободно введены витые цилиндрические пружины, а спинка вставлена боковыми торцами в пазы кронштейнов и соединена с пружинами цилиндрическими пробками, плотно введенными сверху внутрь пружин, прикрепленными к верхнему торцу спинки /см. патент РФ на полезную модель №46159, кл. А47С 11/00, 2004 [3]/, и принятое за прототип.
Недостатками известного устройства-прототипа являются сравнительно низкая надежность и ограниченный ресурс вследствие обязательного при эксплуатации в незакрытых помещениях попадания влаги через продольные пазы в кронштейнах на тело пружины с возможностью выхода из строя последней, заклинивание и т.п., а также большой вероятности похищения пружин из хулиганских побуждений.
Сущность полезной модели заключается в том, что в предлагаемой конструкции спинка находится в устойчивом рабочем состоянии при нормальном опирании на спинку человека спиной вследствие силовой нагрузки на несущие спинку кронштейны-стержни при таком характере их нагружения в плоскости наибольшей жесткости стержней. Однако, при несанкционированном использовании спинки, а именно при попытке человека сесть на ее торец сверху, нагрузка несущих спинку стержней осуществляется в плоскости их наименьшей жесткости, что сопровождается скачкообразной потерей стержнями прямолинейной устойчивой формы равновесия, смещением спинки вниз с одновременным разворотом в вертикальной плоскости, и соответственно мгновенным освобождением спинки человеком, с последним возвращением спинки в исходное рабочее состояние.
Технический результат - упрощение конструкции скамьи, повышение ее надежности и увеличение ресурса эксплуатации.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в известной скамье, содержащей закрепленные на основании сиденье и плоскую прямоугольную спинку, установленную в верхней части двух консольно закрепленных по краям сиденья вертикальных кронштейнов, особенность заключается в том, что каждый из кронштейнов выполнен в виде стержня прямоугольного поперечного сечения, плоскость спинки совпадает с плоскостью наименьшей жесткости стержней и имеет возможность относительного проворота и смещения в данной плоскости, для чего спинка укреплена на стержнях с помощью установленной на ней сзади по всей длине горизонтальной скобы, свобода вставленной в выполненные в стержнях отверстия, при этом поперечные размеры сечения стержней при заданной их высоте определяются из условия обеспечения минимальным весом садящегося на спинку человека продольного изгиба стержней, то есть скачкообразной потери ими прямолинейной устойчивой формы равновесия.
Предлагаемая скамья схематично изображена на виде спереди на фиг.I - в рабочем состоянии, и на фиг.2 - при несанкционированном использовании; на фиг.3 - вид А на фиг.I.
Скамья содержит закрепленные на основании I сиденье 2 и плоскую прямоугольную спинку 3, усталовленную в верхней части двух консольно закрепленных по краям сиденья 2 вертикальных кронштейнов 4, при этом каждый из кронштейнов 4 выполнен в виде стержня прямоугольного поперечного сечения, плоскость спинки 3 совпадает е плоскостью наименьшей жесткости стержней 4 и имеет возможность относительного проворота и смещения в данной плоскости, для чего спинка 3 укреплена на cтержнях 4 с помощью установленной на ней сзади по всей длине горизонтальнойскобы 5, свободно вставленной в выполненные в стержнях 4 отверстия 6 вблизи их передних торцов, причем, поперечные размеры сечения стержней 4 при заданной их высоте определяются из условия обеспечения минимальным весом садящегося на спинку 3 человека продольного изгиба стержней 4, то есть скачкообразной потери ими прямолинейной устойчивой формы равновесия.
Предлагаемая скамья работает следующим образом.
При нормальной эксплуатации скамьи, то есть при сидении человека на скамье с опиранием спиной на спинку 3 нормальная составляющая давления на спинку 3 действует на кронштейны 4 в плоскости их наибольшей жесткости вдоль длинных сторон поперечного сечения, в результате чего конструкция устойчива. При попытке несанкционированного использования скамьи, а именно - сесть сверху на спинку 3, кронштейны-стержни 4 под действием веса человека работают в плоскости их наименьшей жесткости вдоль коротких сторон их поперечного сечения. При заданном конструктивном значении высоты стержней 4 размеры их поперечного сечения экспериментально и расчетным путем подбираются таким образом, чтобы минимальный возможный вес садящегося на спинку 3 человека /порядка 40 кг массы/ гарантированно обеспечивал продольный изгиб стержней 4 в плоскости их наименьшей жесткости, то есть приводил к скачкообразной потере стержнями 4 прямолинейной устойчивой формы равновесия. Как известно, минимальное изменение характера и условий нагружения изменяет вид продольного изгиба стержней. Поэтому, в общем случае вследствие нессиметричности нагрузки /веса человека/ относительно стержней 4, не полной повторяемости характеристик крепления стержней 4, их геометрических параметров и т.п.изгиб каждого из стержней 4 может происходить наружу, внутрь и на разные углы /на фиг.2 показан случай продольного изгиба обоих стержней 4 внутрь на разные углы/. При этом происходит смещение скобы 5 внутри отверстий 6 стержней 4 относительно последних, в результате чего спинка 3 скачком /см. фиг.2/ начинает совершать сложное поступательно-вращательное движение/плоскопараллельное движение/ в вертикальной плоскости. При этом человек вынужден мгновенно освободить спинку 4, после чего стержни 4 сразу же упруго возвращаются обратно в устойчивое вертикальное рабочее состояние.
Предлагаемая конструкция скамьи отличается предельной простотой, повышенной надежностью и ресурсом, отсутствием нестабильных, дорогостоящих и т.п. элементов, возможностью изготовления в кустарных условиях, простотой экспериментальной подборки конструктивных параметров.