Переносной механизм для гравитационного спуска людей и грузов с большой высоты с автоматическим регулированием скорости
PORTABLE MECHANISM FOR GRAVITY LOWERING OF PEOPLE AND CARGOES FROM HIGH ALTITUDE WITH AUTOMATIC SPEED CONTROL

Изобретение относится к средствам перемещения грузов под действием гравитационной силы и может быть использовано в экстремальных ситуациях для эвакуации людей и грузов, находящихся на большой высоте.
При рассмотрении технической литературы выявлен ряд конструктивных решений, относящихся к указанной проблематике.
Известно устройство для гравитационного спуска вдоль троса, содержащее трос, размещенный внутри трубки, направляющую для него в виде трубчатого витка цилиндрической спирали, образующего кольцо, предназначенное для размещения пользователя, выполняющего функцию фрикционного барабана, при этом верхний конец трубки изогнут таким образом, что сопрягается с окружностью спирали и с вертикалью, которая проходит через центр окружности (патент на изобретение RU 2648191, кл. А62В 1/14, опубл. 22.03.2018 г, бюл. №9).
Основным недостатком данного устройства является отсутствие возможности для автоматического регулирования скорости гравитационного спуска на тросе, что существенно ограничивает его применение при перемещении грузов и людей, обладающих маломобильными физическими функциями.
Известно устройство для гравитационного спуска людей, содержащее корпус, гибкий грузоноситель, выполненный в виде упругой стальной ленты, размещенной на барабане, рейка с тягами, позволяющая регулировать скорость спуска груза по массе, на которой выполнены соответствующие массе грузов отверстия для установки карабина, соединенного с грузом, ручной тормоз для торможения дополнительной массы, размещенные в корпусе шпильки, между которыми перемещается грузоноситель и рейка с тягами (патент на изобретение RU 2452537, кл. А62В 1/14, опубл. 10.06.2012 г., бюл. №16).
Основным недостатком данного устройства является сложность практического применения, заключающаяся в необходимости предварительного определения массы груза перед его закреплением на рейке и использования ручного торможения при превышении массы груза в результате неправильного определения места его установки на регулирующей рейке.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является 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. А62В 1/14, опубл. 10.01.2015 г., бюл. №1).
Основным недостатком данного устройства является возможность его использования только при стационарной установке его элементов.
Задача, решаемая в изобретении, заключается в устранении указанных недостатков путем разработки механизма для гравитационного спуска людей и грузов с большой высоты с автоматическим регулированием скорости в переносной конструкции.
Технический результат изобретения заключается в повышении возможностей для спуска людей и грузов, находящихся на большой высоте, в различных экстремальных условиях.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается в результате того, что, согласно изобретению, переносной механизм для гравитационного спуска людей и грузов с большой высоты с автоматическим регулированием скорости содержит корпус, барабан с двумя жестко закрепленными в его средней части зубчатыми колесами и закрепленным между ними на барабане тросом, две закрепленные на корпусе напротив друг друга в одной горизонтальной плоскости опорные планки с установленными на них сателлитными шестернями, имеющими зубчатое соединение с зубчатыми колесами и установленными в одной горизонтальной плоскости тормозными устройствами, каждое из которых состоит из вала с выполненными в его средней части шлицами для обеспечения зубчатого соединения с сателлитной шестерней, двух закрепленных на валу с внешней стороны торцевой части каждого зубчатого колеса тормозных блоков, в каждом из которых со стороны внешней боковой поверхности каждого зубчатого колеса выполнены тормозной диск, установленный на валу с возможностью осевого перемещения по шлицам вала для соприкосновения в фазе торможения с внешней боковой поверхностью зубчатого колеса, центробежные рычаги, закрепленные на равном удалении друг от друга с помощью осевых соединений на неподвижно установленной на валу муфте, соединенные тягами с тормозным диском, при этом для обеспечения удержания тормозного диска в нейтральном положении при нормальной скорости спуска каждый центробежный рычаг соединен при помощи пружины с муфтой.
Изобретение поясняется фиг. 1 и 2.
На фиг. 1 изображен переносной механизм для гравитационного спуска людей и грузов с большой высоты с автоматическим регулированием скорости, вид в разрезе сверху.
На фиг. 2 изображен переносной механизм для гравитационного спуска людей и грузов с большой высоты с автоматическим регулированием скорости, вид в разрезе сбоку.
На фиг. 1 и 2 применены следующие обозначения:
1 - корпус;
2 - барабан;
3 - трос;
4 - зубчатое колесо;
5 - тормозной диск;
6 - центробежный рычаг;
7 - тяга;
8 - муфта;
9 - пружина;
10 - вал;
11 - сателлитная шестерня;
12 - опорная планка.
Переносной механизм для гравитационного спуска людей и грузов с большой высоты с автоматическим регулированием скорости работает следующим образом.
В корпусе 1 выполняют две опорные планки 12 для закрепления на них сателлитных шестерней 11, устанавливают барабан 2 с двумя жестко закрепленными в его средней части зубчатыми колесами 4 на расстоянии друг от друга, обеспечивающими возможность размещения между ними витков троса 3.
Выполняют сборку каждого из двух тормозных устройств. Для этого предварительно на валу 10, в средней его части, выполняют шлицы (не показаны) для обеспечения сцепления вала 10 с торцевыми поверхностями зубчатых колес 4 и осевого перемещения тормозных дисков 5. Монтируют два тормозных блока, для чего в каждом из них на шлицах вала 10 подвижно устанавливают тормозной диск 5, жестко закрепляют на валу 10 муфту 8, на муфте 8 с помощью осевых соединений (не показаны) устанавливают центробежный рычаги 6, например, в количестве шести штук, на равном удалении друг от друга, в средней части каждого из которых подвижно закрепляют тягу 7, которую другим концом подвижно присоединяют к тормозному диску 5, и пружину 9, противоположный конец которой закрепляют на муфте 8.
На каждой из двух опорных планок 12 устанавливают сателлитные шестерни 11 с обеспечением зубчатого соединения между ними и зубчатыми колесами 4.
Собранные тормозные устройства устанавливают в корпусе 1 в одной горизонтальной плоскости параллельно друг другу с обеспечением сцепления шлицов (не показаны) вала 10 с сателлитными шестернями 11.
Количество, размеры, массу и распределение центров тяжести центробежных рычагов 6, диаметры барабана 2, зубчатых колес 4 и тормозных дисков 5 определяют экспериментально с учетом минимальных и максимальных значений массы людей и груза для их спуска с помощью данного переносного механизма и требуемой безопасной скорости спуска.
Перед началом спуска корпус 1 закрепляют на поверхности, с которой выполняется этот спуск. Под действием гравитационных сил трос 3, разматываясь с барабана 2, приводит в движение зубчатые колеса 4, которые, в свою очередь, приводят в движение каждую из установленных на опорных планках 12 сателлитных шестерней 11, а те, в свою очередь - валы 10. На каждом валу 10 под действием центробежных сил, передаваемых от вращения установленной на нем муфты 8, центробежные рычаги 6, преодолевая сопротивление пружин 9, постепенно, с нарастанием скорости вращения, переходят в вертикальное положение, через тяги 7 воздействуют на тормозной диск 5 и перемещают его в сторону зубчатого колеса 4. Тормозные диски 5, соприкасаясь с внешними боковыми поверхностями зубчатых колес 4 и вращаясь во встречном направлении к ним, за счет возникающей силы трения замедляют их вращение. После завершения спуска центробежные рычаги 6 под воздействием пружин 9 переходят в нейтральное положение, а тормозные диски 5 под действием тяг 7 выходят из соприкосновения с зубчатыми колесами 4.
Таким образом, в результате реализации предложенного технического решения обеспечивается возможность выполнения переносной конструкции механизма для гравитационного спуска людей и грузов с большой высоты с автоматическим регулированием скорости и повышение возможностей для спуска в различных экстремальных условиях.