МЕХАНИЗИРОВАННАЯ АППАРЕЛЬ
MECHANIZED RAMP

Изобретение относится к области военной инженерной техники и может быть использовано в качестве механизированной аппарели понтонного моста.
Прототипом является аппарель-трап, включающий аппарель, шарнирно связанную с корпусом судна, и трап, шарнирно связанный с аппарелью и имеющий ступени и съемные леера, привод подъема-опускания аппарели, привод раскладывания и складывания трапа с гидроцилиндрами и рычажными механизмами, отличающийся тем, что на аппарели выполнены ступени и размещены съемные леера ограждения, рычажные механизмы расположены по обе стороны аппарели и каждый содержит две параллельные оси, расположенные на конце тетивы аппарели, при этом одна ось является осью поворота трапа, а вторая - является осью поворотного рычага, с которым шарнирно соединен шток гидроцилиндра, и тягу, шарнирно связанную со штоком гидроцилиндра и взаимодействующую с осью на торце трапа [Пат. РФ 2250853, МПК B63B 27/14, 2005].
Недостатками прототипа являются:
- сложная конструкция, обусловленная наличием большого количества деталей и узлов, а также присутствием гидравлических цилиндров, ограничивающих поворот секций вокруг оси, что ухудшает эксплуатационные характеристики;
- относительно большая суммарная масса секции аппарели и значительный момент ее инерции, обусловленные установкой на нее гидравлических механизмов перемещения, гидравлических труб и другого оборудования, что увеличивает момент вращения, требуемый для ее поворота, и ухудшает тем самым эксплуатационные характеристики.
Задачей изобретения является упрощение конструкции, снижение энергопотребления и улучшение эксплуатационных характеристик.
Задача решается тем, что в механизированной аппарели, содержащей связанные с корпусом плавсредства секции, снабженные механизмом подъема, часть механизма для подъема первой секции выполнена, по крайней мере, в виде двух червяков со скрещивающимися взаимно перпендикулярными осями и червячного колеса, которое жестко закреплено на оси первого червяка, размещенного на платформе и взаимодействующего с зубчатым колесом, которое жестко связано с первой секцией, и сопряжено со вторым червяком, выполненным со сквозным осевым отверстием, при этом другая часть механизма для подъема второй секции выполнена в виде червячной пары, червяк которой размещен в отверстии второго червяка, а червячное колесо соединено кинематической связью с шарниром второй секции.
Червячное колесо части механизма для подъема второй секции размещено на одной оси с шарниром крепления первой секции к платформе. Кинематическая связь выполнена в виде цепной передачи. Червяк выполнен глобоидным. Червячная передача выполнена самотормозящейся. Платформа в зоне механизма подъема выполнена в виде масляной ванны. Вдоль оси червяка механизма подъема второй секции выполнено сквозное отверстие. Червяк намагничен в радиальном направлении. Червячное колесо выполнено заодно с первым червяком. Трос механизма подъема пропущен через сквозное отверстие червяка части механизма для подъема второй секции.
Указанные отличительные признаки позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.
Выполнение части механизма подъема первой секции, по крайней мере, в виде двух червяков со скрещивающимися взаимно перпендикулярными осями и червячного колеса, которое жестко закреплено на оси первого червяка, размещенного на платформе и взаимодействующего с зубчатым колесом, которое жестко связано с первой секцией, и сопряжено со вторым червяком, выполненным со сквозным осевым отверстием, при этом другая часть механизма для подъема второй секции выполнена в виде червячной пары, червяк которой размещен в отверстии второго червяка, и соединение червячного колеса кинематической связью с шарниром второй секции позволяет размещать двигатели, поднимающие (опускающие) секции аппарели, вне секций (на неподвижном основании). Это упрощает конструкцию, снижает весогабаритные характеристики поворачивающихся частей, а также их момент инерции, что уменьшает энергопотребление, дает возможность применять менее мощные двигатели, улучшая тем самым также и эксплуатационные характеристики.
Размещение червячного колеса части механизма подъема второй секции на одной оси с шарниром крепления первой секции к платформе упрощает конструкцию и уменьшает ее весогабаритные характеристики.
Выполнение кинематической связи в виде цепной передачи упрощает конструкцию и уменьшает ее весогабаритные характеристики. При этом для снижения нагрузок на подъемный механизм при движении по аппарели транспортных средств натяжение цепи после ее установки может быть ослаблено, например, путем перевода натяжного механизма в соответствующее положение.
Выполнение червяка глобоидным уменьшает весогабаритные характеристики, так как глобоидный червяк может воспринимать большие нагрузки, а червячное колесо, выполненное заодно с червяком, уменьшает число деталей и узлов механизма, что упрощает его конструкцию.
Выполнение червячной передачи самотормозящейся позволяет автоматически фиксировать секции в нужном положении после отключения двигателя, что упрощает конструкцию и улучшает эксплуатационные характеристики.
Выполнение платформы в зоне механизма подъема в виде масляной ванны улучшает условия их работы, что повышает надежность и эксплуатационные характеристики.
Выполнение вдоль оси червяка механизма подъема второй секции сквозного отверстия позволяет использовать его в качестве трубы, осуществляя проведение через нее, например, троса, стягивающего секции для увеличения их несущей способности. Это улучшает эксплуатационные характеристики. Заметим, что возможно также и дополнительное жесткое сцепление, например стяжками, секций после их установки в рабочее положение.
Намагничивание червяка в радиальном направлении позволяет использовать его при необходимости в качестве датчика угла поворота секций, разместив при этом рядом с ним, например, геркон или датчик Холла. Это упрощает конструкцию и повышает ее надежность.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображена установленная на понтоне аппарель в момент подъема секций. На фиг. 2 изображен разрез Α-A механизма подъема секций аппарели. На фиг. 3 изображен вид Б. На фиг. 4 изображено положение аппарели на складывающемся понтоне после его раскрывания. На фиг. 5 изображено положение аппарели после ее перемещения на понтоне в размер колеи.
Механизированная аппарель содержит стойки 1, закрепленные на платформе 2, установленной на втулке 3, закрепленной на палубе 4 плавсредства 5, например понтона. В стойках с возможностью вращения установлена ось 6, на которой неподвижно закреплены первая секция 7 и зубчатое колесо 8, взаимодействующее с зубьями глобоидного червяка 9, который установлен в пазу 10 стоек 1 с возможностью осевого вращения и имеет жестко закрепленное на оси червячное колесо 11, сопряженное с полым червяком 12, вал 13 которого установлен во втулке 3 с возможностью вращения и соединен с первым двигателем (не показан), закрепленным на палубе 4 (или на платформе 2). На оси 6 установлены с возможностью вращения и скрепленные между собой ведущая звездочка 14 цепной передачи 15 и червячное колесо 16, которое сопряжено с червяком 17, размещенным с возможностью вращения в полом червяке 12 и соединенным со вторым двигателем (не показан). На оси 18 (шарнире), жестко закрепленной на конце первой секции, установлены с возможностью вращения и скрепленные между собой вторая секция 19 и ведомая звездочка 20. Через сквозное отверстие червяка 17 может быть пропущен трос 21, один конец которого, например, соединен со второй секцией. Платформа 2 может быть выполнена в виде зубчатого колеса 22, сопряженного с червяком 23, вращающимся в опорах палубы 24 и соединенным с третьим двигателем (на показан).
Механизированная аппарель работает следующим образом.
После спуска цельного (нераскрывающегося) понтона на воду включают первый двигатель для поворота секции 7 вокруг горизонтальной оси, благодаря чему начинают вращаться вал 13 с червяком 12, который посредством зубчатого колеса 11 и связанного с ним червяка 9 поворачивает зубчатое колесо 8 с осью 6 и секцией 7 (фиг. 1, 2, 3). После поворота секции до требуемого положения производят ее фиксирование путем выключения двигателя.
Опускание или подъем второй секции 19 производят путем включения второго двигателя, который посредством червяка 17 и червячного колеса 16 вращает ведущую звездочку 14 цепной передачи 15. При этом происходит поворот на оси 18 ведомой звездочки 20 заодно со второй секцией 19, фиксирование которой производят выключением двигателя. В случае необходимости вращение секции 7 вокруг оси, а также подъем или опускание секции 19 можно производить одновременно обоими двигателями.
При необходимости для усиления нагрузочной способности и уменьшения амплитуды колебаний секций при движении транспортных средств по аппарели производят крепление конца троса 21, например, к секции 19 и последующее натягивание его. Платформу в зоне механизма подъема можно сделать в виде масляной ванны, что облегчит его работу. На цельном понтоне платформа 2 может быть закреплена неподвижно на палубе 4 (или может быть выполнена с возможностью перемещения относительно палубы 4 для изменения при необходимости ширины колеи), при этом надобность выполнения ее в виде зубчатого колеса 22 отпадает.
Заметим, что, так как двигатели могут быть размещены под платформой, то аппарель получается компактной и максимально облегченной, а ее секции - с малым моментом инерции, что позволяет использовать для ее работы двигатели малой мощности. Кроме того, размещенные под платформой двигатели смещают центр тяжести вниз и ближе к понтону, что является оптимальным при подъеме (опускании) секций. Упрощается также и управление этими двигателями, поскольку они находятся на неподвижном основании.
Следует также отметить, что на складывающемся понтоне целесообразно устанавливать два механизма подъема (соответственно в левой и правой складывающихся частях понтона), каждый из которых укладывает из двух секций только одну часть (одну сторону) колеи. При этом после раскрывания понтона посредством третьего двигателя вращают червяк 23, который посредством зубчатого колеса 22 поворачивает платформу 2 в положение, при котором секции аппарели переходят из транспортного положения на понтоне (фиг. 4) в рабочее, которое соответствует ширине колеи (фиг. 5). В этом случае стойки 1 должны быть установлены на платформе 2 асимметрично относительно оси ее поворота. Затем производят подъем секций в нужное положение описанным способом.
Внедрение изобретения позволит создать простую по конструкции и удобную в эксплуатации механизированную аппарель, размещаемую на обычном понтоне, которая уменьшает время наведения переправы через препятствие.