Мобильный буксировочный бугельный подъемник
MOBILE TOW SURFACE LIFT

Изобретение относится к буксировочным подъемникам, в частности к бугельным буксировочным подъемникам. Оно может быть использовано как в качестве буксировочного бугельного подъемника для горнолыжников по трассе, имеющим разный угол наклона, так и в качестве буксировочной бугельной канатной дороги для воднолыжников, спортсменов перемещающихся по снегу, воде по прямой трассе малой и большой протяженности с возможностью буксировки одновременно значительного количества людей, как взрослых, так и детей.
Известно устройство (пат. RU №2469891, МПК В61В 11/00, от 30.07.2008 г.) - канатная бугельная буксировочная дорога, для буксировки воднолыжников по водной поверхности воднолыжной трассы, содержащая перемещающийся канат, размещенный над водной поверхностью, закрепленный на канате буксировочный трос с рукояткой (бугель), на свободном конце троса закреплено подтягивающее устройство, два поворачивающихся устройства для цикличного перемещающегося каната, установленные на расстоянии друг от друга и между которыми находится воднолыжная трасса, управляющее устройство для управления приводом, тубус закрепленный на канате, содержащий возвратное устройство, буксировочный трос на возвратном устройстве, втягивающем трос при опущенной рукоятке. Возможен вариант размещения в тубусе ползуна, работающего в качестве тормоза, две вертикальные стойки, на конце каждой - ролики, поворачивающие диск, каретки, груза, растяжка.
Устройство переносное. Опоры в виде стоек закреплены стационарно на противоположных берегах. Устройство имеет ограничение: оно использовано только для воднолыжного спорта. Не мобильно. Установка опор-стоек с роликами на них для каната не обеспечивают надежное натяжение каната между ними и следовательно возможно его незапланированное отсоединение от мест закрепления. Устройство рассчитано на небольшую нагрузку на канат и стойки, обеспечивающую удержание одного лыжника и перемещение его на небольшое расстояние.
Известно устройство мобильной канатной бугельной одноканатной дороги (пат. №2287444, МПК В61В 7/04 от 06.04.2005 г.), содержащей как основную, так и дополнительную самоходные транспортные установки с приводным шкивом и натяжным шкивом соответственно. Транспортные установки заякорены натяжным устройством. Приводной и натяжной шкивы выполнены из отдельных сборно-разборных секторов, шарнирно соединенных между собой. Имеются огибающий шкив, замкнутый натянутый несуще-тяговый канат с прицепными устройствами (кабины) и роликовые балансиры, устанавливаемые на телескопических опорах вдоль продольной оси канатной дороги. Основная и дополнительная самоходные транспортные установки оснащены дополнительно пристанционными телескопическими опорами с роликовыми балансирами, а телескопические опоры, размещенные вдоль продольной оси канатной дороги, дополнительно установлены на прицепных транспортных установках. При этом прицепные транспортные установки расположены на вертикальных установленных аутригерах. Телескопические опоры конструктивно выполнены с возможностью их трансформации из рабочего положения в транспортабельное и наоборот.
Устройство многозвенно, металлоемко и усложнено мобильными узлами. В связи с этим ввод в эксплуатацию всей цепочки связей устройства затратен по времени и по привлечению специалистов. Эксплуатация устройства предполагает пассивное состояние людей (в кабинах), которые пользуются канатной дорогой. Перемещение по канату происходит на высоте, в отсутствие контакта с землей, что ограничивает функциональные возможности людей и дороги. Тем более, что, несмотря на наличие транспортных устройств, используемых при установке узлов дороги, в процессе эксплуатации - это стационарное устройство, а второе или дополнительное транспортное устройство с натяжным шкивом нереально использовать на малых площадках, крутых склонах и трудно перебросить и установить на места, имеющие сложный рельеф. Размещение натяжного шкива на дополнительное транспортное средство не гарантирует качественное натяжение каната на шкивы и незапланированный сброс его со шкивов. Поскольку использованы два транспортных средства, то увеличиваются энергозатраты в 2 раза при использовании двух автономных источников питания, которые к тому же устанавливаются на отдельных прицепных транспортных установках. Открытые транспортные средства не всегда позволяют гарантировать бесперебойность работы устройства в целом (снег, дождь, окислительный процесс на поверхности шкивов), уменьшают срок службы узлов.
5
В качестве прототипа заявленному изобретению выбрано устройство - передвижной бугельный подъемник для горнолыжников (патент №2011583, МПК В61В 11/010, от 23.05.1991 г.), содержащий передвижное устройство в виде автомобиля, которое используется для доставки устройства в сборе на место, где предполагается установка приводной станции и как приводная опора, а так же подставка под кузов, приводной вал с закрепленным на нем шкивом, обводной ролик на второй концевой станции, замкнутый трос, запасованный между этим шкивом и роликом с образованием двух ветвей. Приводной вал выполнен с механизмом крепления для установки его на место одного из ведущих колес автомобиля. При этом подъемник снабжен, связанным со шкивом, барабаном для намотки замкнутого троса, а также прижимными роликами, установленными у второй станции (обводной) полиспастным механизмом натяжения замкнутого троса, промежуточной опорой и дополнительными многочисленными обводными роликами, устанавливаемыми на промежуточной и концевой опорах для разнесения по высоте ветвей замкнутого троса. При этом прижимные ролики расположены друг от друга и от шкива на расстоянии, равном 1,5 диаметра замкнутого троса.
- Устройство ограничено функционально - для горнолыжников и соответственно при использовании лыж, а следовательно - только по снегу.
- Подготовительный этап связан со снятием с мобильной составляющей устройства - с автомобиля колеса и подведение специальной подставки под кузов, имеющий петлю для крюка, зацепляющего остальную часть устройства за автомобиль - опору, что усложняет этот этап и последующий, связанный с восстановлением автомобиля (вставка колеса, уборка подставки и т.д.).
- Усложнена система обводной части станции (промежуточная стойка, окончательная стойка и множество-разделительных роликов по верху и низу прохождения каната).
- Для непрерывной работы подъемника необходимо соблюдать лыжнику выполнения правила - отцеплять бугель до того, как он коснется ролика разделительного концевого выключателя, иначе произойдет обрыв цепи зажигания двигателя автомобиля и он заглохнет, остановив всю цепочку движущихся лыжников, закрепленных вдоль каната на отцепляемых от него бугелях. Что снижает возможность повышения производительности устройства, создает дискомфорт лыжникам, удерживающихся на склоне горы на бугелях до того, пока оператор не отцепит бугель, коснувшийся ролика в концевой станции.
- Усложнена система разделительных роликов и стоек в конечной станции, не гарантирующей постоянство натяжения каната и сход его с одного из роликов, как минимум.
- Наличие срезного штифта позволяет контролировать грузоподъемность устройства, но в случае перегрузки шкив раскрепляется на валу, что создает условия, которые не позволяют далее эксплуатировать подъемник, пока не закрепят вновь другим штифтом шкив на валу, нарушая систему непрерывности перемещения бугеля по канату и соответственно горнолыжника вдоль каната.
Техническое решение направлено на расширение функциональных возможностей буксировочного бугельного подъемника, упрощение в настройке и эксплуатации, повышение надежности в эксплуатации.
Технический результат достигается тем, что, как и в известном, мобильном буксировочном бугельном подъемнике, включающем мобильную станцию с приводным валом, приводным шкивом на нем, энергетический агрегат в виде генератора, соединяемый с узлом управления и приводом, барабан, связанный с приводным шкивом, ролики, замкнутый несуще-натяжной трос, переносную обводную станцию, включающую обводной элемент, закрепленный на опоре на оси, для разнесения ветвей замкнутого несуще-нятяжного троса, устройства натяжения мобильной составляющей мобильной станции и опоры для обводного элемента мобильной приводной и переносной обводной станций соответственно, барьер страховочный, автономный бугель, согласно изобретению в качестве мобильной составляющей мобильной станции использован со съемным верхом в виде пластикового кожуха автомобильный полуприцеп, на платформе которого размещена съемная рама с закрепленными на ней приводом в виде мотор-редуктора, в качестве автономного энергетического агрегата, использован бензиновый или дизельный генератор, соединенный с узелом автоматического управления перемещения замкнутого несуще-натяжного троса между станциями, узел автоматического управления соединен с приводом, на приводном валу установлен приводной шкив с возможностью регулировки его переустановки вдоль вала при изменении высоты натянутого замкнутого несуще-натяжного троса относительно выбранной трассы, дополнительно к приводному на оси установлен и жестко закреплен на раме мобильной приводной станции натяжной шкив, соединяемый с приводным шкивом замкнутым несуще-натяжным тросом, направляющие ролики по обе стороны натяжного шкива и стойка с возможностью телескопического увеличения для поддержания каната и изменения высоты замкнутого несуще-натяжного каната относительно трасы, мобильная составляющая - автомобильный полуприцеп выполнен с узлом закрепления к месту установки на выбранном участке земли в виде анкерного крепления и механизма натяжения в виде лебедки, переносная обводная станция выполнена в виде жестко закрепленной опоры треугольной формы с усеченной вершиной вверху для устойчивого закрепления на ней на подвижном шарнире обводного шкива, эта опора соединена с анкерами узлом закрепления тросом с натягом, автономный бугель выполнен в виде устройства, содержащего крюк и перекладину или рукоять, соединенными между собой гибким фалом.
На фиг. 1 схематично представлено устройство в сборе в общем виде.
На фиг. 2 схематично представлено части устройства - мобильная приводная и переносная обводная станции, вид сверху.
На фиг. 3 схематично представлены части устройства - мобильная приводная и переносная обводная станции, вид сбоку.
На фиг. 4 схематично представлена связь шкивов станций, вид сверху.
м.
На фиг. 5 а, б представлены бугели:
а - бугель с перекладиной в аксонометрии,
б - бугель с рукоятью в аксонометрии.
На фиг. 6 а, б, в, г схематично представлено устройство в эксплуатации:
а - представлено устройство, как подъемник для горнолыжников до 1000 м,
б - представлено устройство, как канатная дорога для воднолыжников до 500 м,
в - представлено устройство, как канатная дорога для спортсменов, занимающихся перемещением на роликах по земле, до 500 м.
г - представлено устройство, как подъемник для перемещения на надувных приспособлениях (тюбингах) до 300 м.
Сопоставительный анализ заявленного устройства с прототипом и его существенные отличия. Так транспортное средство мобильной станции выполнено в виде автомобильного полуприцепа, которое доставив все устройство в сборе к месту назначения и после заякоривания, использовано в качестве горизонтальной площадки - платформы для размещения остальной части мобильной станции, позволяя более быстро, чем в прототипе, проще и надежнее провести подготовительный период установки станции в заданном месте, исключая снятие колеса, подведение под автомобиль опоры, выполнение зацепа под автомобилем (петли) с крюком (закрепляющее устройство под автомобилем) - как в прототипе. Для этого сверху платформы, т.е. внутри кузова заранее закреплены все составные части этой станции (привод, шкивы, направляющие ролики, стойка телескопическая, барабан с канатом, энергетический агрегат автономный, управляющий узел). Размещение на платформе мобильной составляющей остальной части устройства позволяет, в отличие от прототипа закрепить, повысить надежность натяжения на шкивах каната с образованием между станциями подъемника или канатной дороги. Что в свою очередь позволяет расширить функциональные возможности устройства в целом, так как появляется возможность при наличии направляющих роликов, размещенных по обе стороны дополнительно к приводному натяжного шкива в мобильной станции изменить уровень натяжения каната на любой заданный угол, при смене направления эксплуатации устройства (для горнолыжников, воднолыжников, для катания на земле на роликах, на надувных приспособлениях, на доске по воде и т.д.).
Устройство расширяет и функциональные и конструктивные возможности в связи с размещением дополнительного к приводному, натяжного шкива на мобильной станции и размещением по обе стороны от этого шкива направляющих роликов, что обеспечивает повышение надежности закрепления на приводном шкиве каната, устойчивость связей между элементами в плане натяжения и изменения угла подъема каната к переносной станции (в отличие от прототипа). Переносная обводная станция выполнена с одной опорой для обводного (натяжного) шкива (без дополнительных роликов и опор), подвижной связью шкива на опоре и затвором, что обеспечивает возможность варьировать угол между опорой и шкивом и следовательно способствует тем же целям, что и заявляемые направляющие ролики на мобильной станции - расширению функциональных возможностей устройства (на земле, на воде, по снегу, для спортсменов любого возраста и роста).
Подвижность обводного шкива переносной обводной станции обеспечивает значительное снижение напряжения в узле их связи, и следовательно условия эксплуатации, повышающие надежность работы станции. Дополняется эффект надежности и за счет наличия регулятора угла затвора на обводном шкиве - ручного стопорного узла, позволяющего (в отличие от прототипа, в котором предусмотрен концевой выключатель и срезной штифт, присоединяемый к шкиву, надолго останавливающее систему в связи с необходимостью замены штифта под автомобилем и запуска автомобиля) в ручном режиме на короткое время приостанавливать перемещение каната, и мгновенно вручную отцепив автономный бугель, вновь восстанавливать работу подъемника. Наличие кожуха на мобильной - транспортной части станции позволяет уберечь составляющие станций от вредных воздействий при перевозке до места установки и в исходную позицию, где они хранятся после эксплуатации без специального помещения для него.
Устройство имеет более простое и более надежное в эксплуатации устройство, чем прототип, из-за использования автомобильного полуприцепа в качестве транспортирующего средства, закрепляющего на себе составные части мобильной станции, использования дополнительного шкива в качестве натяжного, размещенного на мобильной же станции, а так же направляющих роликов, устанавливаемых с обеих сторон натяжного шкива и подвижного закрепления обводного шкива на опоре переносной обводной станции, а также ручного затвора на обводном шкиве. Заявляемое устройство подъемника расширяет функциональные возможности, позволяя использовать на земле, на снегу, над водой, поднимая несуще-тяговый канат на заданную высоту над контактной поверхностью лыж, роликов, доски, и т.д. - для горнолыжника, воднолыжника и т.д при использовании телескопической стойки. На заявленное транспортное средство значительно легче разместить длинномерные составляющие части станций. Устройство при смене несуще-тягового каната позволяет использовать его на малые и большие расстояния.
Подъемник состоит из мобильной приводной станции и переносной обводной станции. В сборе мобильная приводная станция и переносная обводная станция размещены на мобильной составляющей мобильной станции 1 в виде автомобильного полуприцепа (фиг. 1), имеющего съемный кожух (не показан). На платформе 2 кузова мобильной составляющей мобильной станции 1 закреплена съемная рама 3, на которой жестко закреплены привод 4 в виде мотора-редуктора и приводной шкив 5 на валу 6, автономный энергетический агрегат 7 в виде, например, бензинового или дизельного генератора, узел автоматического управления 8, соединяемый с энергетическим агрегатом 7, соединяемый, в свою очередь, с приводом 4 в виде мотора-редуктора, на оси 9 натяжной шкив 10, соединяемый с приводным шкивом 5 несуще-тяговым канатом 11. На платформе мобильной составляющей (фиг. 2) мобильной станции 1 по обе стороны натяжного шкива 10 жестко установлены направляющие несуще-тяговый канат ролики 12, 13. Над приводным шкивом 5 на стойках 14 закреплен барабан 15 с несуще-тяговым канатом 11 для хранения и транспортировки его. Перед направляющими роликами 12, 13 (фиг. 1, 2) размещена телескопическая стойка 18 с возможностью телескопического увеличения, используемая, как для поддержания несуще-тягового каната в процессе разматывания с барабана или его сматывания на барабан, так и для регулирования высоты каната над землей, водой и т.д.. Якорь, включающий плиту 16 с анкерами 17 закрепляет мобильную составляющую мобильную станцию 1. Переносная обводная станция (фиг. 2) содержит: опору 19 с обводным шкивом 20 и отбойником 21, закрепленными на опоре 19 подвижным шарниром 22, анкера 23 для закрепления опоры 19 в земле в месте установки станции, лебедку 24 для натяжения опоры, якорь, соединяющий плиту 25 и анкера 26. Приводной шкив 5 соединен с обводным шкивом 20 несуще-тяговым канатом 11.
Подъемник имеет автономные бугеля, содержащие крюк легко отсоединяемый от каната 27, перекладину 28 или рукоять 29 и соединяющий их гибкий фал 30 (фиг. 5 а, б).
Устройство работает следующим образом
В зависимости от трассы, используемой для перемещения спортсмена (горнолыжника, лыжника, воднолыжника и т.д.) выбирают место установки устройства. В зависимости от рельефа местности, куда устанавливают и закрепляют станции 1-18 и 19-26 (фиг. 1, 2), возможна доставка переносной части к месту закрепления ее на мобильной станции, а затем установка мобильной станции на место закрепления ее. А возможна (в случае, например, крутого наклона трассы) установка и закрепление вначале мобильной приводной станции (1-18), а затем - переносной обводной станции (19-26) вручную. Для этого снимают кожух (не показан) с транспортного средства 1 - полуприцепа, заякоривают (16, 17) мобильную приводную станцию. Извлекают переносную обводную станцию (19-26) из мобильной составляющей 1 мобильной станции и доставляют к месту закрепления, предварительно размотав несуще-тяговый канат 11 на всю длину с барабана 15, закрепленного на стойках 14 над приводным шкивом 5, используя при этом стойку 18, поддерживающую канат как в процессе разматывания его, так и сматывания на барабан после окончания эксплуатации устройства или для регулирования высоты каната относительно трассы. Канат включается в переносную обводную станцию (19-26), которая закрепляется в земле анкерами 23, натягивается опора 19 лебедкой и заякоривается (25, 26). При этом мобильную и переносную станции устанавливают навстречу друг другу таким образом, чтобы их оси в плане совпадали. После натяжения несуще-тягового каната на шкивы 5, 10 и 20 (при помощи рычажной лебедки) производят пуск, запустив в работу энергетический агрегат 7, который соединен с приводом 4. В работу устройство запускает узел автоматического управления 8 после нажатия кнопки «Пуск»(не показана). Убедившись, что система работает надежно спортсмены зацепляют имеющиеся у каждого индивидуально автономные бугеля 27-30 (фиг. 5а, б) за несуще-тяговый канат 11, сохраняя интервал между ними, предусмотренный правилами эксплуатации, буксируют по наклонной трассе (фиг. 6а, г), по прямой трассе (по воде (фиг. 6б), по земле (фиг. в)) до станции (19-26) переносной обводной станции, где бугель быстро отцепляется за счет того, что крюк бугеля соприкасается с отбойником 21, не создавая задержки в движении других спортсменов по канату. Шарнирная система 22 закрепления шкива обводного 20 позволяет быстро перенастраивать высоту несуще-тягового каната относительно опоры для спортсмена (земля, вода, снег и т.д.), а так же улучшает напряженно-деформированное состояние каната и следовательно его работоспособность.
Преимущества заявляемого мобильного буксировочного бугельного подъемника:
- Повышение компактности устройства при его транспортировании и эксплуатации за счет наличия одного транспортного устройства и размещения на нем всех узлов при транспортировке и дополнительной возможности использования обводного шкива, как элемента, используемого в качестве второго транспортного узла, установки, устанавливаемого и заякориваемого на местности вдоль оси канатной дороги натяжным устройством, позволяющим, в свою очередь мобильно варьировать местонахождение дороги и ось этой дороги (в любом направлении относительно заякаренного прицепа, по снегу, земле, воде, скале и т.д).
- Повышение безопасности людей при эксплуатации устройства в качестве подъемника или канатной дороги за счет того, что, вместо доставки людей пассивно, в качестве опор использованы люди, перемещающиеся по воде, снегу, земле, скале с управляемой скоростью задаваемой автоматическим узлом управления и за счет натяжного шкива, размещенного на прицепе с возможностью использования, в зависимости от поверхности перемещения, как лыж, роликов, досок, так и надувных элементов на ногах и т.д.
- Удешевление устройства за счет отсутствия телескопических стационарных опор, отсутствия второго транспортного устройства. И, соответственно, уменьшение времени на монтаж (демонтаж) узлов устройства.
- Расширение функциональных возможностей устройства за счет повышения мобильности узлов (смена шкивов, узлов заякоривания, использования традиционных безопорных узлов и использования человека - как движущую опору, возможности мобильно размещать обводной шкив или транспортирующее устройство в различные участки поверхности земли (травянистый покров, снег, скала, вода залива при использовании лыж, роликов, досок, надувных материалов, контактирующих с поверхностью земли) для трасс различной протяженности.