аппарат устанавливаемой грузоподъемности для экстренного спуска человека по канату

Формула изобретения

Аппарат устанавливаемой грузоподъемности для экстренного спуска человека по канату, содержащий несущий корпус в форме кольца с прикрепленными к нему ручкой и крюком, силовой регулятор скорости спуска, состоящий из винтового механизма и силового блока, охватываемого канатом, с возможностью углового перемещения в радиальной плоскости несущего корпуса, отсчетное устройство силы трения, действующей на ведущей ветви каната, отличающийся тем, что в силовой регулятор скорости спуска включены следующие детали: закрепленный на ручке аппарата стакан с осевым резьбовым отверстием в его внешней торцевой части, которая служит гайкой винтового механизма; свободно установленная на конце винта винтового механизма шайба, связанная с винтом в осевом направлении; жестко связанная с шайбой силовая пружина сжатия, которая другим концом закреплена на детали в форме скобы с рабочими поверхностями, образующими клиновой паз и прижимающими клиновой канат к силовому блоку под воздействием осевой силы винтового механизма; ограничитель предельно допустимой скорости спуска человека в виде фиксируемого упора в полости стакана, определяющий предельную величину обратного хода винта и необходимую при этом в аппарате величину осевой силы винтового механизма; кроме того, тарированная шкала силы трения, действующей на ведущей ветви каната, нанесена на боковой поверхности стакана, а указателем ее величины служит торцевая поверхность шайбы, выступающей из продольного паза стакана; на рукоятке винтового механизма, выполненной в форме рычага, нанесены символы управления аппаратом: стрелка с направлением вращения рукоятки "против часовой стрелки" и слово "спуск"; стрелка с направлением вращения рукоятки "по часовой стрелке" и слово "стоп".

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области спасательной техники, а именно к устройствам экстренного спуска, применяемым в чрезвычайных ситуациях, например эвакуации людей из высотных зданий при техногенных и природных катастрофах.

Известен аппарат для спуска человека или груза на канате (SU 1237068 A3, 07.06.1986), содержащий корпус, блоки, охватываемые канатом, силовой регулятор скорости спуска, состоящий из силового блока-эксцентрика, установленного на оси и соединенного с поворотным рычагом, выступа с поверхностью торможения, расположенного напротив блока-эксцентрика.

Недостатком данного аппарата является отсутствие в нем механизмов контроля величины необходимой силы трения, удерживающей на канате аппарат с эвакуируемым человеком перед спуском, и исключающего значительную величину ускорения скорости спуска в начале его. Кроме того, канат в аппарате нагружен знакопеременными изгибающими моментами, в том числе и на малом диаметре блока-эксцентрика.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному техническому решению является аппарат для экстренного спуска человека по канату (RU 2246332 C1, 20.02.2005), содержащий несущий корпус в форме кольца с закрепленными к нему ручкой и крюком, силовой регулятор скорости спуска, состоящий из винтового механизма и силового блока, охватываемого канатом, с возможностью углового перемещения в радиальной плоскости несущего корпуса, отсчетное устройство силы трения, действующей на ведущей ветви каната.

Недостатками вышеуказанного аппарата являются необходимость приложения значительной физической силы эвакуируемого человека для управления аппаратом и отсутствие механизма, исключающего значительную величину ускорения скорости спуска в начале его.

Техническим результатом данного изобретения является обеспечение работы аппарата для спуска при приложении к нему небольшой физической силы и повышение безопасности спуска.

Указанный технический результат достигается тем, что в аппарат устанавливаемой грузоподъемности для экстренного спуска человека по канату, содержащий несущий корпус в форме кольца с закрепленными к нему ручкой и крюком, силовой регулятор скорости спуска, состоящий из винтового механизма и силового блока, охватываемого канатом, с возможностью углового перемещения в радиальной плоскости несущего корпуса, отсчетное устройство силы трения, действующей на ведущей ветви каната, согласно изобретению включены в силовой регулятор скорости спуска следующие детали: закрепленный на ручке аппарата стакан с осевым резьбовым отверстием в его внешней части, которая служит гайкой винтового механизма; свободно установленная на конце винта винтового механизма шайба, связанная с винтом в осевом направлении; жестко связанная с шайбой силовая пружина сжатия, которая другим концом закреплена на детале в форме скобы, с рабочими поверхностями, образующими клиновой паз и прижимающими канат к силовому блоку под воздействием осевой силы винтового механизма; ограничитель предельнодопустимой скорости спуска человека, в виде фиксируемого упора в полости стакана, определяющий предельную величину обратного хода винта и соответствующую величину осевой силы винтового механизма; кроме того, тарированная шкала силы трения, действующей на ведущей ветви каната, нанесена на боковой поверхности стакана, а указателем ее величины служит торцевая поверхность шайбы, выступающей из продольного паза стакана; на рукоятке винтового механизма, выполненной в форме рычага, нанесены символы управления аппаратом: - стрелка с направлением вращения рукоятки "против часовой стрелки" и слово "спуск"; - стрелка с направлением вращения рукоятки "по часовой стрелке" и слово "стоп".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена схема аппарата устанавливаемой грузоподъемности для экстренного спуска человека по канату; на фиг.2 - вид А фиг.1; на фиг.3 - вид Б фиг.1; на фиг 4 - вид В фиг.1.

Аппарат устанавливаемой грузоподъемности для экстренного спуска человека по канату содержит несущий корпус 1 в форме кольца, снабженный ступенчатым пазом 2 для ввода и вывода каната 3 через его полость, радиальным пазом 4 в сочетании с отверстием, поверхностью торможения 5 и радиальными канавками - внутренними 6 и наружной 7. На несущем корпусе 1 закреплены ручка аппарата 8, крюк 9 для подсоединения эвакуируемого человека, фиксатор 10, удерживающий канат 3 от выпадания из канавки 7 и ось 11, расположенная параллельно его образующей цилиндрической поверхности. На оси 11 установлен поворотный рычаг 12 с возможностью поворота в полости внутренних канавок 6 с направлением к поверхности торможения 5. К поворотному рычагу 12 жестко закреплен силовой блок 13, охватываемый канатом 3. К ручке аппарата 8 закреплен стакан 14, в осевое резьбовое отверстие которого ввернут винт 15 с установленной на его конце рукояткой 16 в форме рычага. Последние три детали образуют винтовой механизм аппарата. На ввернутом конце винта 15 свободно установлена шайба 17, связанная с ним в осевом направлении и жестко соединенная другим концом с силовой пружиной сжатия 18. Другой конец силовой пружины сжатия 18 соосно закреплен на скобе 19, рабочие поверхности 20 которой образуют клиновой паз и прижимают канат 3 к силовому блоку под воздействием осевой силы винтового механизма. На боковой поверхности стакана 14 нанесена тарированная шкала 21 силы трения, действующей на ведущей ветви каната 3, а указателем ее величины служит торцевая поверхность 22 шайбы 17, выступающей из стакана 14 через продольный паз 23. Ограничителем предельно допустимой скорости спуска человека служит фиксируемый в полости стакана 14 упор 24, устанавливаемый в стакан 14 через продольный паз 23, определяя предельную величину обратного хода винта 15 и необходимую при этом осевую силу винтового механизма. На внешней поверхности рукоятки 16, выполненной в форме рычага, нанесены символы управления аппаратом: - стрелка с направлением вращения рукоятки "против часовой стрелки" и слово "спуск"; - стрелка с направлением вращения рукоятки "по часовой стрелке" и слово "стоп".

Поставленная задача решена за счет использования в аппарате следующих элементов: 1) силовой пружины сжатия, обеспечивающей плавное изменение величины осевой силы винтового механизма, и скобы, рабочие поверхности которой образуют клиновой паз и прижимают канат к силовому блоку под воздействием осевой силы винтового механизма; 2) ограничителя максимально допустимой величины скорости спуска человека; 3) рукоятки винтового механизма в форме рычага с нанесенными на ее внешней поверхности символами управления аппаратом.

В настоящее время не известны технические решения, реализующие поставленную задачу изобретения с указанными выше отличительными признаками.

Работа аппарата делится на два этапа: 1 - подготовительный; 2 - эксплуатационный. При индивидуальном спуске возможно разделить эти этапы по времени, то есть подготовить аппарат к спуску заранее. Это может сделать обученный оператор (или купивший аппарат для личного применения), следующим образом. Оператор, удерживая аппарат одной рукой за ручку 8, другой рукой заводит канат 3, закрепленный одним концом на надежной опоре через ступенчатый паз 2 в полость несущего корпуса 1, огибает им силовой блок 13 снизу вверх и выводит из аппарата через следующую ступень паза 2, направляя канат вниз по внешней канавке 7. Затем поворачивает фиксатор 10 до горизонтального рабочего положения, чтобы исключить выпадание каната 3 из канавки 7, и освободившейся рукой вращает рукоятку 16 по часовой стрелке до совпадения торцевой поверхности шайбы 17 с "0" отметкой на шкале 21. При этом силовой блок 13 обеспечит контакт ведущей ветви каната 3 с поверхностью торможения 5 несущего корпуса 1. Чтобы получить необходимую величину силы трения на ведущей ветви каната, удерживающей на канате аппарат с человеком, надо продолжить вращать рукоятку 16 до совпадения поверхности 22 шайбы 17 с цифрой 100 на шкале 21 (или соответствующей известному весу человека). При этом все детали силового ряда регулятора скорости спуска получат дополнительное перемещение в направлении к поверхности торможения 5 при уменьшении высоты силовой пружины сжатия 18 и увеличении ее осевой силы. Нормальные силы на контактах каната 3 с деталями аппарата обеспечат появление суммарной силы трения, соответствующей установленной грузоподъемности. Для ограничения максимальной скорости спуска рекомендуемой величиной 1 м/с - зафиксировать упор 24 в полости стакана 14. Подсоединить аппарат с помощью крюка 9 к монтажному поясу. В таком положении аппарат готов к применению.

Эвакуируемому человеку перед спуском необходимо выполнить следующие действия:

1 - застегнуть на себе монтажный пояс, на уровне грудной клетки;

2 - сбросить бухту каната 3 с объекта, который надлежит покинуть;

3 - преодолеть границу уровня спуска и повиснуть на канате 3.

Эвакуируемый человек, удерживая аппарат за ручку 8, медленно вращает рукоятку 16 против часовой стрелки до начала спуска с малой скоростью. Изменение скорости спуска в пределах от нуля до максимально допустимой регулируется рукояткой 16, на внешней поверхности которой нанесены символы управления аппаратом. Достигнув нужного уровня спуска, эвакуируемый человек освобождается от монтажного пояса.

Освобождение аппарата от каната 3 выполняется оператором в обратной последовательности выполнения первого этапа работы аппарата.

При спуске взрослого человека с ребенком на руках управлять работой аппарата возможно одной рукой. В случае спуска травмированного человека аппарат закрепить на надежной опоре, эвакуируемого человека подсоединить к концу каната, а управлять работой аппарата будет другой человек. Поскольку закрепленный на надежной опоре канат может служить дорогой спуска для нескольких человек, предварительно проинструктированные потенциальные пользователи аппарата могут выполнить оба этапа работы аппарата самостоятельно и оперативно.

Предлагаемая конструкция аппарата позволяет повысить безопасность спуска эвакуируемого человека и увеличить число эвакуируемых людей, обеспеченных необходимым количеством аппаратов на объекте.

Данное техническое решение возможно использовать при осуществлении других операций по спуску объектов с высоты, например при спасательных операциях в горах, профилактических работах в шахтах и трюмах, при высадке объекта из вертолета на ограниченную площадку и др.