Разборная опорная пирамида
COLLAPSIBLE SUPPORT PYRAMID

Область техники
Разборная опорная пирамида относится к приспособлению, механизмам, специализированному оборудованию и инструментам, применяемым при организации и проведении ремонтных, аварийно восстановительных работах, как с железнодорожным подвижным составом, так и другими транспортными средствами имеющими рамную основу, или несущий кузов, и предназначена для фиксированной опоры транспортного средства без колесной тележки в горизонтальном положении, на заданной высоте без дополнительного использования подъемных механизмов.
Уровень техники
Из уровня техники подобного приспособления известна только легкосборная опора для поддержания самолета, выполненная в виде шестигранной призмы имеющей три наклонные балки. Нижние концы которой соединены съемными стяжками и снабжены винтовыми опорами, а верхние концы соединены с корпусом опорного узла, содержащего головку сверху для упора в ответный узел (на самолете) и шкворень снизу для установки в соответствующее гнездо гидравлического подъемника. Каждая наклонная балка содержит блок с направляющим роликом, жестко закрепленным на ее наружной стороне около верхнего конца, и лебедку, жестко закрепленную на наружной стороне балки между блоком с направляющим роликом и нижним концом. При этом трос лебедки проходит через направляющий ролик и содержит монтажный крюк на конце, а корпус опорного узла содержит, по меньшей мере, один элемент для крепления монтажного крюка. Конструкция запатентована как полезная модель №RU 137594 U1; МПК: F16M 11/42 (2006.01), дата публикации 20.02.2014 г.
Недостаток такого опорного приспособления заключается в самой конструкции, где наклонные балки выполнены отдельными деталями, основание которых имеет малую площадь соприкосновения (упора) с землей и не имеет жесткого каркаса между собой, что обеспечивает высокую концентрацию напряжения в каждой опоре и не обеспечивает равномерное распределения силы тяжести на всю опорную конструкцию, возникающих после сборки и установки приспособления под транспортное средство (вагон). Использование такой конструкции не обеспечило бы надежной фиксации (опоры) транспортного средства и его удержание в горизонтальном положении при организации и проведении ремонтных или аварийно-восстановительных работ.
На железной дороге применяется наборная конструкция из деревянных шпал укладываемых в ручную под подпятник или края железнодорожного вагона (штабелем).
Недостатками данного аналога являются выполнение травмоопасных манипуляций (перенос деревянных шпал, ручная их укладка с заходом в габарит вагона который находится в подвешенном стоянии) при ремонтных, аварийно-восстановительных работах (с использованием крана на железнодорожном ходу или специальных домкратов).
Решением технической проблемы заявленного изобретения явилось преодоление технических недостатков, присущих аналогам, что привело к необходимости создания новой конструкции, обеспечивающую простоту ее изготовления, высокую степень надежности и оптимизацию производственных и технологических процессов при ремонтных или аварийно-восстановительных работах (транспортировка, удобство и сокращение времени сборки/разборки конструкции, исключение травмоопасных операций при сборке и установке конструкции под транспортное средство), а также расширение арсенала технических средств и приспособлений применяемых при ремонтных и аварийно-восстановительных работах как с железнодорожным подвижным составом, так и другими транспортными средствами, обладающих стойкостью к излому и разрушению конструкции, повышению эксплуатационной надежности приспособления.
Раскрытие сущности изобретения
Техническим результатом заявленного изобретения является оптимизация производственного и технологического процесса, повышение надежности конструкции, и исключения травмоопасных операций при ремонтных и аварийно-восстановительных работах с транспортным средством. Что достигается за счет изготовления конструкции в виде разборной опорной пирамиды состоящей из трех съемных секций, выполненных из углового профиля в виде рам. Съемные секции содержат в качестве верхнего и нижнего оснований металлические пластины. Конструкция разборной пирамиды выполнена с возможностью скрепления съемных секций посредством цилиндрических стержней. Первая съемная секция (основание пирамиды) выполнена в виде усеченной четырехугольной пирамиды высотой 600 мм с соотношением сторон нижнего основания 600 мм на 600 мм и верхнего основания 430 мм на 430 мм, в верхнем основании первой съемной секции закреплена гильза для установки металлического стержня, вторая (средняя) съемная секция выполнена в виде усеченной четырехугольной пирамиды высотой 400 мм с соотношением сторон нижнего основания 430 мм на 430 мм и верхнего основания 300 мм на 300 мм, в верхнем основании второй съемной секции закреплена гильза для установки металлического стержня, третья съемная секция (вершина пирамиды) выполнена в виде параллелепипеда высотой 200 мм с соотношением сторон нижнего и верхнего оснований 300 мм на 300 мм и имеет силовой элемент в виде трубы, позволяющий также закрепить третью съемную секцию цилиндрическим стержнем. Первая и вторая съемные секции также имеют дополнительные вертикальные силовые элементы, прикрепляемые между металлических пластин вершины и основания секций. Съемные секции оснащены креплениями для установки рукоятей.
Для удобства переноса опорной пирамиды к месту производства работ, все три (съемные) секции имеют технологические крепления для установки рукояток длинной 2300 мм. Рукоятки могут быть изготовлены из алюминиевых труб диаметром 35 мм (фиг. 4):
- первая секция имеет технологическое крепление для установки переносных рукояток в виде отрезков двух труб диаметром 50 мм, длинной 500 мм (элемент 3, фиг. 1) закрепленные в горизонтальном виде в средней части секции;
- вторая секция имеет технологическое крепление для установки переносных рукояток в виде отрезков двух уголков сечением 50×50 мм, длинной 380 мм (элемент 3.1, фиг. 2) закрепленные в горизонтальном состоянии в средней части секции;
- третья секция имеет технологические крепления для установки переносных рукояток в виде 4 колец из отрезка трубы диаметром 50 мм, длинной 25-30 мм (элемент 3.2, фиг. 3) закрепленные под крайним верхним уголком секции.
Такая конструкция пирамиды легко переносится к месту производства работ как в разобранном, так и собранном виде (фиг. 4), и устанавливается под неисправное транспортное средство без захода в его габарит четырьмя работниками.
Сборка конструкции пирамиды, осуществляется последовательно установкой секций друг на друга на цилиндрические стержни каждой секции на уменьшение.
Усеченная поверхность третьей секции пирамиды имеет размер 300×300 мм. По сравнению с прототипом (легкосборной опорой, применяемой для поддержания самолета и имеющую сложную конструкцию и малую площадь опорной головки фиксирующей транспортное средство), конструкция заявленного изобретения обеспечивает снижение концентрации напряжения передающегося от неисправного транспортного средства на верхнюю секцию пирамиды, а также плавное распределение и передачу вертикальной нагрузки, воздействующей на всю конструкцию пирамиды (с вершины до основания пирамиды), которая несет в себе основную функцию опоры при отсутствующей колесной тележки. Такое исполнение опорного приспособления обеспечивает исключение травмоопасных операций при ремонтных или аварийно-восстановительных работах с неисправным (аварийным) транспортным средством; оптимизированы технологические процессы по сокращение и удобству времени сборки/разборки и транспортировки разборной опорной пирамиды.
Нижняя часть третьей секции пирамиды выполнена таким же образом как и верхняя ее часть с одинаковым размером 300×300 мм, что обеспечивает повышение долговечности конструкции.
Результатом стал выбор варианта исполнения конструкции состоящей из трех съемных секций, где верхняя часть каждой секции является опорной частью следующей секции, повышающей устойчивость конструкции и снижающей воздействия распирающих нагрузок, воздействующих на рамную конструкцию и ребра жесткости. Дополнительным фиксатором для каждой последующей секции при их сборке, служат цилиндрические стержни установленные через отверстия в металлических пластинах гильзы. Гильзы закрепляются в металлических пластинах с нижней их части. Металлические пластины установлены и закреплены на вершине первой и второй секции пирамиды. Стержень второй секции имитирует шкворень, и повышает надежность скрепления секций в единой конструкции при установке опорной пирамиды под рамную основу или несущий кузов транспортного средства.
Геометрия одной разборной опорной пирамиды выполнена с обеспечением несущей способности до 45 тонн Краткое описание чертежей
Заявленное изобретение разборной опорной пирамиды поясняется фотографиями и рисунками, на которых изображено следующее:
фиг. 1 - секция №1 (с сносками на элементы);
фиг. 2 - секция №2 (с сносками на элементы);
фиг. 3 - секция №3 (с сносками на элементы);
фиг. 4 - опорная пирамида в собранном состоянии - вид сбоку.
Позициями на рисунках с секциями обозначены следующие элементы:
1 - уголок сварной рамной конструкции;
2 - силовые элементы;
3 - крепления для установки удлиненных рукояток для переноса конструкции;
4 - цилиндрический стержень;
5 - металлические пластины верхних и нижних оснований секций;
6 - гильза для установки цилиндрических стержней;
7 - отверстия для установки цилиндрических стержней.
При изготовлении сварных конструкций съемных секций опорной пирамиды есть несколько особенностей:
Особенностью конструкции третьей секции усеченной пирамиды является то, что секция имеет 1 усилитель жесткости (2), что обеспечивает надежность конструкции и не ухудшает эксплуатационные характеристики. Для переноса разборной опорной пирамиды к месту производства работ, все три съемные секции имеют технологические крепления (3, 3.1, 3.2) для установки удлиненных рукояток (фиг. 1, 2, 3, 4) длинной 2300 мм и диаметром 35 мм. Первая секция имеет технологическое крепление в виде отрезков двух труб (3) диаметром 50 мм, длинной 500 мм; вторая секция имеет технологическое крепление в виде отрезков двух уголков (3.1) сечением 50×50 мм, длинной 380 мм; третья секция имеет технологические крепления в виде 4 колец из отрезка трубы (3.2) диаметром 50 мм, длинной 25-30 мм закрепленные в верхнем углу секции. Это обусловлено экономией материала и снижением веса конструкции пирамиды.
Осуществление изобретения
Рамная конструкция съемных секций разборной опорной пирамиды (фиг. 4) изготовлена из углового профиля (1) (например, размером 50×50 мм, и толщиной 4 мм). Элементы металлоконструкций соединяются методом стыкового скрепления (кроме пластин в нижней части каждой секции, где пластины крепятся внахлест к нижней части рамки).
Для усиления жесткости рамной конструкции в первой и второй секции закреплены вертикальные силовые элементы (как пример, из 4 отрезков металлических труб (2), третья секция пирамиды имеет 1 усилитель рамной конструкции (фиг. 2, 3, 4).
Для фиксации каждой последующей секции пирамиды друг на друге, на металлических пластинах в верхней части первой и второй секции закреплены специальные гильзы (6, фиг. 1 и 2) в которые устанавливаются цилиндрические стержни (4, 4.1, фиг. 1 и 2). Стержень второй секции при этом имитирует шкворень вагона, при использовании данного приспособления на железнодорожном транспорте, что повышает надежность скрепления конструкции пирамиды при ее установке под железнодорожный вагон. Для установки второй и третьей секции на цилиндрические стержни, в металлических пластинах нижней части, а у третьей секции и вверху имеются технологические отверстия (7). Особенностью конструкции третьей секции (фиг. 3) является то, что цилиндрический стержень проходит внутри усилителя (ребра) жесткости конструкции секции выполненного в виде отрезка трубы (2).
При организации проведения ремонтных или аварийно-восстановительных работ с транспортным средством установка конструкции опорной пирамиды может осуществляться как в собранном состоянии (рекомендуется участие 4 человек), так и в разобранном виде (достаточно 2 человека) путем установки секций пирамиды друг на друга непосредственно под рамной основой или несущим кузовом транспортного средства. Для переноса опорной пирамиды к месту проведения работ и установки ее под транспортное средство с исключением захода работников в его габарит используются рукоятки изготовленные из алюминиевых труб (фиг. 5). Рукоятки прикрепляются к конструкции разборной опорной пирамиды путем пропуска их через специальные технологические приспособления (крепления) (фиг. 5).
Конструкция заявленного изобретения разборной опорной пирамиды обладает следующими техническими характеристиками, зависящими от параметров транспортного средства (железнодорожного подвижного состава):
Пример: секция №1
Высота первой секции пирамиды - 600 мм;
Размер основания (секции) пирамиды - 600×600 мм;
Размер вершины секции пирамиды - 430×430 мм;
Первая секция пирамиды имеет следующие составляющие элементы:
Вертикальные усилители жесткости (2) выполнены в виде 4 отрезков трубы длинной 580 мм, и диаметром 76 мм;
Технологические приспособления для крепления рукояток переноса данной секции отдельно или опорной пирамиды целиком (3) - выполнены в виде 2 отрезков труб, длинной 500 мм, и диаметром 50 мм;
Цилиндрический стержень (4) длиной 300 мм, и диаметром 50 мм;
Металлическая пластина основания (дна) пирамиды (5.1) - толщиной 8 мм, и размером - 599x599 мм;
Металлическая пластина вершины секции (5) - толщиной 8 мм, и размером - 330×330 мм;
Гильза (6) для установки цилиндрического стержня в секцию диаметром 55-56 мм, и длинной 150 мм;
Отверстие (7) в металлической пластине верхней части секции пирамиды диаметром 55 мм.
Пример: секция №2
Высота второй секции пирамиды - 400 мм;
Размер основания секции пирамиды - 430×430 мм;
Размер вершины секции пирамиды - 300×300 мм;
Вторая секция пирамиды имеет следующие составляющие элементы:
Вертикальные усилители жесткости (2) выполнены в виде 4 отрезков трубы длинной 380 мм, и диаметром 76 мм;
Технологические приспособления для крепления рукояток переноса секции пирамиды (3.1) - выполнены в виде 2 отрезков уголка, размером 50×50 мм и длинной 380 мм;
Цилиндрический стержень (4.1), который также имитирует шкворень вагона, длиной 450 мм, и диаметром 50 мм;
Металлическая пластина основания (дна) секции (5.3) - толщиной 8 мм, и размером - 429×429 мм;
Металлическая пластина вершины секции (5.2) - толщиной 8 мм, и размером - 200×200 мм;
Гильза (6) для установки цилиндрического стержня (шкворня) в секцию диаметром 55-56 мм, и длинной 150 мм;
Отверстие (7) в металлических пластинах верхней и нижней части секции пирамиды диаметром 55 мм.
Пример: секция №3
Высота третьей секции пирамиды - 200 мм;
Размер вершины и основания секции пирамиды - 300×300 мм;
Третья секция пирамиды имеет следующие составляющие элементы:
Вертикальный усилитель жесткости (2) выполнен в виде 1 отрезка трубы длинной 180 мм, и диаметром 90-100 мм;
Технологические приспособления для крепления рукояток переноса секции пирамиды (3.2) - выполнены в виде 4 колец (отрезков от трубы диаметром 50 мм и длинной 25-30 мм;
Металлическая пластина основания (дна) секции (5.4) - толщиной 8 мм, и размером - 299×299 мм;
Металлическая пластина вершины секции (5.2) - толщиной 8 мм, и размером - 200×200 мм;
Отверстия (7) в металлических пластинах вершины и основания секции пирамиды диаметром 55 мм.
Таким образом, заявленная конструкция разборной опорной пирамиды обеспечивает простоту ее изготовления, высокую степень надежности и эксплуатационные характеристики.