устройство для заземления

Формула изобретения

Устройство для заземления, содержащее заостренный металлический стержень с двумя буртиками, удаленными друг от друга на расстояние хода молота, при этом один из буртиков расположен в верхней части стержня, и молот с двумя ручками, отличающееся тем, что в его состав дополнительно введены шток с упорной шайбой, пружина на сжатие и стопорная гайка с внешней резьбой, при этом в теле молота имеется вертикальный сквозной паз с цилиндрической стенкой, концентричной оси молота, и шириной, равной диаметру металлического стержня, с одной из сторон паза имеется, как минимум, одно сквозное отверстие с меньшим диаметром с внутренней стороны и внутренней резьбой с внешней стороны, в которое с внешней стороны вставляется шток с упорной шайбой с надетой на него с внешней стороны от упорной шайбы пружиной на сжатие и ввинчивается стопорная гайка.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к заземляющим устройствам передвижных электротехнических установок, предназначенным для защиты обслуживающего персонала от поражения электрическим током.

Известно устройство для заземления подвижного объекта [1], содержащее заостренный металлический стержень, соединенный с корпусом объекта гибким тросом, и груз, перемещающийся по стержню в осевом направлении, осуществляя при этом вертикальную установку стержня в начальный момент времени. Недостатком этого устройства является то, что оно не обеспечивает достаточной надежности заземления объекта, поскольку стержень вводится в грунт усилием руки человека.

Известно устройство для забивания заземлителя в грунт [2], выполненное в виде приваренной шайбы на поверхности заземлителя, а для выбивания заземлителя наверху навернута гайка.

Недостатками данного устройства являются незначительная механическая прочность конструкции в виде приваренной к штырю шайбы, а также наличие съемного элемента в виде гайки.

Известны стержневые заземлители для передвижных электроустановок [3], представляющие собой стержень той или иной длины, зажим для подключения к стержню контактного провода и устройство для забивки стержня в грунт и извлечения его из грунта, состоящее из разъемного замка с запирающей ручкой и молота. Отличительной особенностью молота является наличие двух ручек и вертикального отверстия, посредством которого молот надевается на стержень для последующего забивания стержня в грунт или извлечения из грунта.

Одним из недостатков этого устройства является наличие весьма сложного по конструкции, а следовательно, и в изготовлении, разъемного замка с запирающей ручкой. Кроме того, указанный замок характеризуется недостаточной надежностью - имеются случаи его самораскрывания, что может привести к травмам обслуживающего персонала при забивании.

Другим недостатком этого устройства является наличие съемных элементов - зажима и разъемного замка, требующих в полевых условиях повышенного к ним внимания с целью обеспечения их сохранности.

Известен замок для забивания заземлителей в грунт [4], отличающийся по сравнению с [3] большей надежностью. Однако он характеризуется еще более сложной конструкцией.

Известно устройство для заземления [5], содержащее как минимум два элемента стержня - забиваемый и направляющий, замок и молот. При этом замок выполнен в виде втулки с торцевыми отверстиями, расположенными по продольной оси втулки и предназначенными для размещения в них с зазором забиваемого элемента стержня, и элемента стержня, служащего направляющей для молота, причем каждый из элементов стержня выполнен с возможностью разъемного соединения в его торцевой части с замком-втулкой посредством шпильки.

Основным недостатком этого устройства является наличие съемного элемента - замка в виде втулки со шпилькой, который при нахождении устройства для заземления в рабочем состоянии должен находиться вне заземлителя, вследствие чего может быть легко утерян.

Наиболее близким к изобретению устройством, принятым за прототип, является устройство для заземления [6], содержащее заостренный металлический стержень с зажимом и двумя буртиками, удаленными друг от друга на расстояние хода молота, при этом один из буртиков расположен в верхней части стержня, и молот с двумя ручками и вертикальным осевым отверстием для скольжения по стержню. Отличительной особенностью устройства-прототипа является то, что его молот выполнен в виде двух половинок с плоскостью разреза вдоль оси вертикального отверстия, соединенных друг с другом посредством петлевого соединения и защелки.

Наличие двух буртиков на металлическом стержне, а также конструкция молота в виде двух половинок с петлевым соединением между собой, обеспечили положительный эффект - отсутствие съемных элементов в составе устройства для заземления. Однако в качестве одного из недостатков устройства-прототипа следует отметить, что использование петлевого соединения характеризуется значительной сложностью его конструкции для достижения необходимой механической прочности и обуславливает принятие повышенных мер предосторожности по предотвращению травмирования личного состава при работе в полевых условиях.

Целью изобретения является исключение петлевого соединения в устройстве для заземления.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что предлагается устройство для заземления, содержащее заостренный металлический стержень с зажимом для подключения контактного провода и двумя буртиками, удаленными друг от друга на расстояние хода молота, при этом один из буртиков расположен в верхней части стержня, и молот, имеющий две ручки и вертикальное отверстие для перемещения по стержню, отличающееся от устройства-прототипа тем, что в его состав дополнительно введены шток с упорной шайбой, пружина на сжатие и стопорная гайка с внешней резьбой, при этом в теле молота имеется вертикальный сквозной паз с цилиндрической стенкой, концентричной оси молота, и шириной, равной диаметру металлического стержня, с одной из сторон паза имеется как минимум одно боковое сквозное отверстие с меньшим диаметром с внутренней стороны и внутренней резьбой с внешней стороны, в которое с внешней стороны вставляется шток с надетой на него с внешней стороны от упорной шайбы пружиной на сжатие и ввинчивается стопорная гайка.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием дополнительных элементов при соответствующем конструктивном исполнении. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения «новизна».

Сравнение заявляемого устройства с другими аналогичными техническими решениями показывает, что создание подобных устройств в виде заостренного металлического стержня с двумя буртиками и зажимом для подключения контактного провода и молота с двумя ручками и вертикальным отверстием для скольжения по стержню известно. Однако благодаря тому, что в его состав дополнительно введены шток с упорной шайбой, пружина на сжатие и стопорная гайка с внешней резьбой, а в теле молота прорезан вертикальный сквозной паз с цилиндрической стенкой, концентричной оси молота, и шириной, равной диаметру металлического стержня, с одной из сторон паза имеется как минимум одно боковое сквозное отверстие с меньшим диаметром с внутренней стороны и внутренней резьбой с внешней стороны, в которое с внешней стороны вставляется шток с надетой на него с внешней стороны от упорной шайбы пружиной на сжатие и ввинчивается стопорная гайка, появляются новые свойства заявляемого устройства, заключающиеся в отсутствии петлевого соединения его элементов. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «существенные отличия».

На фиг.1 изображен стержень 1 с двумя буртиками 2, на фиг.2 - молот 3 с двумя ручками 4, вертикальным пазом и одним боковым отверстием, на фиг.3 - сборочный узел, состоящий из штока 5 с упорной шайбой 6, пружины на сжатие 7 и стопорной гайки 8, а на фиг.4 - вся конструкция предлагаемого устройства для заземления в сборе, т.е. в боковое сквозное отверстие молота 3 с внешней стороны вставлен шток 5 с надетой на него с внешней стороны от упорной шайбы 6 пружиной на сжатие 7 и ввинчена стопорная гайка 8, а по вертикальной оси молота 3 расположена внутрибуртиковая часть металлического стержня 1.

Согласно приведенным чертежам конструкция молота 3 собирается следующим образом. На шток 5 с его внутренней стороны надеваются вначале стопорная гайка 8, затем пружина на сжатие 7 и устанавливается упорная шайба 6, после чего полученный таким образом сборочный узел вставляется внутренней частью штока 5 снаружи в боковое сквозное отверстие молота 3, и посредством внешней резьбы вворачивается стопорная гайка 8. При этом внутренняя часть штока 5 окажется внутри вертикального сквозного паза молота 3.

Для приведения устройства для заземления в рабочее состояние необходимо, взявшись за внешнюю часть штока 5 и преодолевая сопротивление пружины 7, вытянуть его из вертикального сквозного паза молота 3, после чего ввести в центр молота 3 тело металлического стержня 1 между буртиками 2 и отпустить шток 5. Под действием пружины 7 шток 5 возвратится в исходное состояние, зафиксировав при этом нахождение металлического стержня 1 внутри молота 3.

При осуществлении скольжения молота 3 вдоль стержня 1 и производя при этом его удары о нижний или верхний буртик, стержень 1 будет соответственно либо погружаться в грунт, либо извлекаться из него. Шток 5, находясь под воздействием пружины 7 в исходном состоянии, обеспечит надежное удержание металлического стержня 1 в центральной части молота 3.

По окончании процесса забивания стержня в грунт либо извлечения его из грунта также взявшись за внешнюю часть штока 5 вытаскивают его внутреннюю часть из вертикального сквозного паза молота 3, выводя при этом из паза молота 3 металлический стержень 1. Молот 3, отсоединенный от данного металлического стержня 1, может использоваться аналогичным образом для забивки в грунт или выемки из грунта очередного стержня 1.

Как следует из приведенного описания, неоспоримым достоинством предложенного устройства для заземления является то, что в нем очень просто осуществляются соединение для производства работ и разъединение по окончании работы молота с металлическим стержнем, для этого достаточно лишь преодолевая сопротивление пружины на сжатие вытянуть на короткое время из вертикального сквозного паза молота шток, введя в паз или выведя из него в это время металлический стержень. При этом в рабочем состоянии обеспечивается весьма надежное соединение молота с металлическим стержнем.

На фиг.2 и фиг.4 изображен молот 3, имеющий только одно боковое отверстие для введения сборочного узла; в принципе таких отверстий, а соответственно и вводимых в них сборочных узлов, может быть несколько, например два, расположенных в верхней и нижней частях молота.

Из приведенного описания конструкции и использования предложенного устройства для заземления видно, что в нем отсутствует петлевое соединение его элементов.

Следовательно, можно сделать вывод, что цель, поставленная перед предполагаемым изобретением, - исключение наличия петлевого соединения элементов устройства для заземления - достигнута.

Предложенное устройство может найти широкое применение в качестве заземляющих устройств передвижных электропитающих установок с целью защиты обслуживающего персонала от поражения электрическим током.

Технико-экономический эффект, обусловленный применением предложенного устройства, заключается в уменьшении стоимости производства и улучшении условий использования устройства для заземления передвижных электроустановок в полевых условиях, а следовательно, и в повышении боевой готовности соответствующих систем электропитания.

Количественная величина ожидаемого технико-экономического эффекта от использования предложенного устройства зависит в первую очередь от масштабов и условий его применения, ее определение возможно только после внедрения предложенного устройства на конкретных объектах.

Источники информации

1. А.с. СССР №458068, Устройство для заземления подвижного объекта, МКИ Н01R 3/06, А.В.Михалков и В.В.Жаров. 1975 г., БИ №3.

2. Патент США №2270325, кл. 174-7, 1942 г.

3. ГОСТ 16556-81. Заземлители для передвижных электроустановок. Общие технические требования.

4. А.с. СССР №1008826, Замок для забивания заземлителей в грунт, МКИ Н01R 4/66, В.А.Сизов, В.И.Титов и др. 1983 г., БИ №12.

5. А.с. СССР №991535, Устройство для заземления, Н01R 4/66, И.И.Черный и П.А.Щеголев. 1983 г., БИ №3.

6. Патент РФ №2277275, Устройство для заземления, H01R 4/66, В.В.Бартош и Б.В.Волкодаев. 2006 г., БИ №15 (прототип).