устройство для имитации страховки альпинистов

Формула изобретения

1. Устройство для имитации страховки альпинистов, содержащее стендовую опору с вертикальной стенкой, на верхнем и нижнем кронштейнах которой шарнирно установлена наклонная стенка в виде рельефной плиты с возможностью изменения угла своего наклона посредством нижнего кронштейна, и гибкую тягу, отличающееся тем, что оно снабжено грузом в виде параметрической модели альпиниста, взаимодействующим с рельефной плитой, снабженной компенсатором изменения длины, при этом нижний кронштейн снабжен рядом гнезд для закрепления на вертикальной стенке, а в верхней части вертикальной стенки жестко закреплен верхний кронштейн в виде горизонтальной полки, вдоль которой перемещается тележка с приводным двигателем, на выходном валике которого расположен приводной барабан, соединенный через установочный ролик приводной тягой со сбрасывающей муфтой, удерживающей груз в виде параметрической модели альпиниста, на которой закреплен один конец гибкой тяги, образующей траекторию страховочной цепи другим концом, удерживаемым страхующим альпинистом, а выполнение траектории страховочной цепи обеспечивается установкой гибкой тяги посредством крюков, закрепленных на опорах, выполненных в виде электромагнитных шайб, расположенных размерными рядами в отверстиях рельефной плиты, при этом крюки имеют возможность отделения от рельефной плиты под воздействием нагрузки, пропорциональной прочности соответствующего типа крюка, для имитации испытуемой страховочной цепи.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что сбрасывающая муфта выполнена в виде двух рычагов с разнесенными осями, соединенными распорной планкой, связанной с приводной тягой, при этом нижние захваты рычагов взаимодействуют с противолежащими пазами бобышки модели альпиниста, и каждый из рычагов имеет возможность поворота вокруг своей оси при нахождении его верхнего наклонного конца на выступе рельефной плиты и освобождения параметрической модели альпиниста.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике обеспечения страховки альпинистов при работах на высотных объектах и может быть использовано в качестве тренировочного устройства для имитации страховки альпинистов и рабочих-верхолазов, работающих в высотных строительно-монтажных условиях.

Известно приспособление для страховки альпинистов, закрепляемое на имитационной поверхности, содержащее два кронштейна, несущих рычаг со средством для зажима веревки, на которой закреплен альпинист (а. с. СССР 1227212, кл. А 63 В 29/00, 1986 г.).

Недостатками устройства является ограничение высоты подъема альпиниста длиной набегающей ветви веревки и отсутствие в страховочной цепи страхующего, что не обеспечивает имитацию страховочных цепей и, следовательно, не позволяет тренирующемуся получать навыки их организации и навыки регулирования усилия удержания веревки, что приводит к узкой специализированности приспособления, снижает его функциональные возможности и ухудшает качество тренировки.

Наиболее близким из известных технических решений является устройство для имитации страховки альпинистов, содержащее стендовую опору с вертикальной стенкой, на верхних и нижних кронштейнах которой шарнирно установлена наклонная стенка в виде рельефной плиты с возможностью изменения угла своего наклона посредством нижнего кронштейна, и гибкую тягу (заявка Франции 2682606, кл. А 63 В 29/00, 1993 г.).

Недостатком данного устройства является установка крючьев, не позволяющая регулировать усилие закрепления крюка соответственно его типу, что не обеспечивает имитацию прочности крепления крюка, также в устройстве исключена возможность приобретения навыков регулирования усилия удержания гибкой тяги при восхождении альпиниста в гору и его внезапном срыве, и, следовательно, не обеспечивается имитация страховки альпиниста при падении, а значит, не обеспечивается имитация страховочных цепей, в результате снижаются функциональные возможности стенда и ухудшается качество тренировки.

Данное устройство имеет сравнительно низкий технический уровень вследствие отсутствия возможностей создания условий для имитации страховочных цепей и, следовательно, сравнительно низкого качества тренировки, не позволяющего тренирующемуся получить навыки обеспечения безопасного торможения напарника в случае его срыва.

В этой связи важнейшей задачей является создание принципиально новой конструкции устройства для имитации страховки альпинистов в лабораторных условиях в виде стендовой опоры с рельефной плитой, имитирующей участки склонов, имеющей параметрическую модель альпиниста и новую сбрасывающую систему параметрической модели альпиниста с приводом срабатывания и сбрасывающей муфтой, имитирующую подъем и внезапное падение альпиниста, а выполнение различных траекторий страховочных цепей осуществляется новой схемой установки гибкой тяги между параметрической моделью страхуемого альпиниста и страхующим альпинистом посредством крюков, расположенных размерными рядами на рельефной плите, при этом крюки имеют возможность отделения от рельефной плиты под воздействием нагрузки, пропорциональной прочности соответствующего типа крюка, что позволяет имитировать усилие закрепления крюка и обеспечивает возможность приобретения навыков регулирования усилия удержания гибкой тяги, исключающего вырыв крюка, т. е. обеспечивает имитацию страховочных цепей, в результате повышаются качество тренировки страхующего альпиниста и расширяются функциональные возможности приспособления.

Техническим результатом заявленного устройства для имитации страховки альпинистов является создание принципиально новой компоновочной схемы устройства, имитирующего участки склонов гор, снабженного параметрической моделью страхуемого альпиниста, регулирующего подъем альпиниста в гору по заданной траектории и его внезапное падение посредством сбрасывающей системы, тем самым производится имитация страховочных цепей для комплексной тренировки альпинистов с целью получения навыков безопасного передвижения, вследствие чего повышается качество тренировки и расширяются функциональные возможности устройства, что приводит к повышению мастерства альпинистов и безопасности их восхождений.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для имитации страховки альпинистов, содержащее стендовую опору с вертикальной стенкой, на верхнем и нижнем кронштейнах которой шарнирно установлена наклонная стенка в виде рельефной плиты с возможностью изменения угла своего наклона посредством нижнего кронштейна, и гибкую тягу, снабжено грузом в виде параметрической модели альпиниста, взаимодействующим с рельефной плитой, снабженной компенсатором изменения длины, при этом нижний кронштейн снабжен рядом гнезд для закрепления на вертикальной стенке, а в верхней части вертикальной стенки жестко закреплен верхний кронштейн в виде горизонтальной полки, вдоль которой перемещается тележка с приводным двигателем, на выходном валике которого расположен приводной барабан, соединенный через установочный ролик приводной тягой со сбрасывающей муфтой, удерживающей груз в виде параметрической модели альпиниста, на которой закреплен один конец гибкой тяги, образующей траекторию страховочной цепи другим концом, удерживаемым страхующим альпинистом, а выполнение траектории страховочной цепи обеспечивается установкой гибкой тяги посредством крюков, закрепленных на опорах, выполненных в виде электромагнитных шайб, расположенных размерными рядами в отверстиях рельефной плиты, при этом крюки имеют возможность отделения от рельефной плиты под воздействием нагрузки, пропорциональной прочности соответствующего типа крюка, для имитации испытуемой страховочной цепи, а сбрасывающая муфта выполнена в виде двух рычагов с разнесенными осями, соединенными распорной планкой, связанной с приводной тягой, при этом нижние захваты рычагов взаимодействуют с противолежащими пазами бобышки модели альпиниста, и каждый из рычагов имеет возможность поворота вокруг своей оси при нахождении его верхнего наклонного конца на выступ рельефной плиты и освобождения параметрической модели альпиниста.

Благодаря введению в страховочную цепь сбрасывающей системы параметрической модели страхуемого альпиниста создается моделирование ситуаций подъема в гору и внезапного падения альпиниста, что обеспечивает расширение функциональных возможностей устройства.

Вследствие того, что выполнение траекторий страховочных цепей осуществляется установкой гибкой тяги между параметрической моделью страхуемого альпиниста и страхующим альпинистом посредством крюков, легко отделяемых от рельефной плиты под воздействием нагрузки, пропорциональной прочности соответствующего типа крюка, обеспечивается имитация регулирования усилия удержания гибкой тяги, исключающего вырыв крюка, создаются условия для имитации страховочных цепей, что приводит к повышению качества тренировочного устройства, а значит, к повышению безопасности восхождений.

На фиг. 1 изображено устройство для имитации страховки альпинистов; на фиг. 2 - вид слева на фиг.1; на фиг.3 - сбрасывающая муфта; на фиг.4 -разрез А-А на фиг.3; на фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.1.

Устройство для имитации страховки альпинистов содержит стендовую опору 1 в виде вертикальной стенки 2 с неподвижно закрепленным на ее верхнем торце верхним кронштейном 3, который шарнирно соединен с наклонной стенкой 4 в виде рельефной плиты 5, имитирующей участки склонов горы. Рельефная плита 5, высота которой пропорциональна длине веревки, имеет возможность изменять свой угол наклона к вертикали посредством шарнирно установленного в ее нижней части нижнего кронштейна 6 в виде горизонтальной планки 7, который снабжен рядом гнезд 8 для шарнирного соединения с вертикальной стенкой 2 и позволяет изменять свою длину, что обеспечивает имитацию крутизны склона, а наклонная стенка 4 снабжена компенсатором 9 изменения длины наклонной стенки 4 для обеспечения горизонтального расположения верхнего кронштейна 3 при изменении угла наклона рельефной плиты 5 (фиг.1, 2).

Верхний кронштейн 3 выполнен в виде горизонтальной полки 10, вдоль которой перемещается тележка 11, выполненная из легкого неметаллического материала и обслуживающая всю ширину рельефной плиты 5, с приводным двигателем 12, на выходном валике 13 которого расположен приводной барабан 14, соединенный через установочный ролик 15 приводной тягой 16 со сбрасывающей муфтой 17 груза 18 в виде параметрической модели альпиниста 19, взаимодействующей с поверхностью рельефной плиты 5, обеспечивая имитацию подъема модели альпиниста 19 в гору.

Параметрическая модель альпиниста 19, характеризуемая заданными параметрами: массой, длиной и шириной, выполнена в виде фигуры, плоской со стороны рельефной плиты 5, исключающей ее проворот вокруг своей вертикальной оси при взаимодействии с поверхностью рельефной плиты 5, имеет в своей верхней части плоскую бобышку 20 (фиг.3, 4) с двумя выполненными на ее нижней стороне противолежащими пазами 21, взаимодействующими с рычагами 22 сбрасывающей муфты 17 посредством нижних захватов 23, при этом оси 24 рычагов 22 разнесены и соединены распорной планкой 25, связанной с приводной тягой 16, а каждый из рычагов 22 имеет возможность поворота вокруг своей оси 24 при контакте верхних наклонных концов 26 с выступами рельефной плиты 5, что приводит к выходу нижних захватов 23 рычагов 22 из противолежащих пазов 21 бобышки 20 модели страхуемого альпиниста 19 и высвобождению модели 19 из рычагов 22 сбрасывающей муфты 17, тем самым обеспечивается моделирование ситуации внезапного срыва страхуемого альпиниста.

На параметрической модели альпиниста 19 закреплен один конец гибкой тяги 27 в виде веревки, образующей траекторию имитируемой страховочной цепи, другой конец которой удерживается рукой тренирующегося страхующего альпиниста 28. Выполнение страховочной цепи обеспечивается установкой гибкой тяги 27 посредством заданно расположенных крюков 29 (фиг.5), в проушины 30 которых пропускается гибкая тяга 27. Крюки 29 закрепляются на опорах 31, выполненных в виде электромагнитных шайб 32, установленных размерными рядами в отверстиях 33 рельефной плиты 5 и запитываемых от блока питания по команде с блока управления для задания различных усилий прижатия крюков 29 соответственно их типу, при этом крюки 29 выполнены поворотными на своих сферических основаниях 34 для обеспечения различного положения в пространстве проушин 30 и облегчения выхода крюков 29 из отверстий 33 с электромагнитными шайбами 32, тем самым обеспечивается имитация параметров соединения, а именно типа крюка и типа горной породы, в результате чего поворотные крюки 29 имеют возможность легкого отделения от рельефной плиты 5 под воздействием нагрузки со стороны гибкой тяги 27, пропорциональной прочности соответствующего типа крюка, что дает возможность получения навыков регулирования усилия удержания гибкой тяги, исключающего вырыв крюка, и обеспечивает имитацию страховочных цепей для организации безопасного торможения напарника в случае его срыва. В результате повышается качество тренировки страхующего и расширяются функциональные возможности приспособления.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Для имитации крутизны склона горы наклонная стенка 4 стендовой опоры 1 в виде рельефной плиты 5 с высотой, пропорциональной длине веревки, устанавливается под заданным углом, а соответствующее гнездо 8 нижнего кронштейна 6 шарнирно устанавливается на вертикальной стенке 2, при этом рельефная плита 5 занимает заданное положение относительно вертикальной стенки 2, а благодаря компенсатору 9 изменения длины наклонной стенки 4 обеспечивается горизонтальное положение верхнего кронштейна 3 в виде горизонтальной полки 10, таким образом, имитируется заданный участок склона горы (фиг.1, 2).

После выбора места расположения крайней точки имитируемой страховочной цепи - параметрической модели страхуемого альпиниста 19 - тележка 11 с приводным двигателем 12 перемещается вдоль горизонтальной полки 10 до совпадения по вертикали с местом расположения параметрической модели альпиниста 19, при этом приводной двигатель 12 не функционирует, и параметрическая модель альпиниста 19 свободно висит на нижних захватах 23 рычагов 22 сбрасывающей муфты 17, к распорной планке 25 осей 24 которой прикреплена приводная тяга 16, связанная через установочный ролик 15 с приводным барабаном 14 приводного двигателя 12 (фиг.3, 4).

Для подготовки к моделированию заданной схемы страховочной цепи часть опор 31 (фиг.5), выполненных в виде электромагнитных шайб 32, установленных размерными рядами в отверстиях 33 рельефной плиты 5, запитывается от блока питания по команде с блока управления для задания различных усилий прижатия крюков 29 соответственно их типу. Выполнение траектории страховочной цепи обеспечивается установкой гибкой тяги 27 в виде веревки между грузом 18 в виде параметрической модели страхуемого альпиниста 19 и страхующим альпинистом 28 посредством крюков 29, расположенных на рельефной плите 5. При этом обеспечивается заданное расположение в пространстве проушин 30 крюков 29 за счет возможности поворота на сферических основаниях 34, через которые пропускается гибкая тяга 27, что обеспечивает имитацию параметров соединения, а именно типа крюка и горной породы, а также возможность легкого отделения крюка 29 от рельефной плиты 5 под воздействием нагрузки со стороны гибкой тяги 27, пропорциональной прочности соответствующего типа крюка, что дает возможность получения навыков регулирования усилия удержания гибкой тяги 27, исключающего вырыв крюка 29, и обеспечивает имитацию страховочных цепей.

При включении приводного двигателя 12 крутящий момент от его выходного валика 13 передается на приводной барабан 14, который наматывает на себя приводную тягу 16, укорачивая ее, а параметрическая модель альпиниста 19, выполненная в виде фигуры, плоской со стороны рельефной плиты 5, поднимается вверх рельефной плиты 5, что обеспечивает имитацию подъема модели альпиниста 19 в гору. При этом страхующий альпинист 28 стравливает гибкую тягу 27 в виде веревки таким образом, чтобы исключить вырыв крюка 29 из отверстия 33 рельефной плиты 5, что обеспечивает получение тренирующимся страхующим альпинистом 28 навыков протравливания веревки.

При контакте наклонных концов 26 рычагов 22 сбрасывающей муфты 17 с выступом рельефной плиты 5 один или оба рычага 22 поворачиваются вокруг своих осей 24, что приводит к выходу нижних захватов 23 из противолежащих пазов 21 бобышки 20 модели страхуемого альпиниста 19 и высвобождению модели 19 из рычагов 22 сбрасывающей муфты 17, что обеспечивает моделирование ситуации внезапного срыва страхуемого альпиниста. При этом страхующий альпинист 28 удерживает гибкую тягу 27 в виде веревки таким образом, чтобы исключить разрыв гибкой тяги 27 и вырыв крюка 29 из отверстия 33 рельефной плиты 5 для имитирования организации безопасного торможения напарника в случае его срыва.

В результате, вследствие имитации страховочных цепей, обеспечивается комплексная тренировка альпинистов, позволяющая получить навыки определения страховочной цепи и навыки регулирования усилия удержания веревки, что приводит к повышению качества тренировки, расширению функциональных возможностей устройства, а значит, к повышению безопасности восхождений.

Предлагаемое устройство с принципиально новой компоновочной схемой обеспечивает имитацию подъема параметрической модели страхуемого альпиниста в гору и внезапного его срыва благодаря наличию новой сбрасывающей системы, обеспечивает имитацию страховочных цепей благодаря новой схеме установки гибкой тяги между параметрической моделью страхуемого альпиниста и страхующим альпинистом посредством крюков, расположенных размерными рядами на рельефной плите с возможностью отделения, что позволит тренирующемуся страхующему альпинисту получить навыки регулирования усилия удержания веревки и навыки определения страховочной цепи, в результате расширяются функциональные возможности устройства, повышается качество тренировки и, следовательно, повышается безопасность восхождений альпинистов.

Таким образом, вышеизложенное свидетельствует о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:

- устройство для имитации страховки альпинистов, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для обеспечения страховки альпинистов при работах на высотных объектах и может быть использовано в качестве тренировочного устройства для имитации страховки альпинистов и рабочих-верхолазов, работающих в высотных строительно-монтажных условиях;

- для заявленного изобретения, в том виде как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления в соответствии с описанием и прилагаемым чертежом;

- устройство для имитации страховки альпинистов, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость".