ПРОТИВОВЗРЫВНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2004 года по МПК F24F13/08 

Изобретение относится к области защитных сооружений гражданской обороны в целях предотвращения проникания через них ударной волны ядерного взрыва, более конкретно касается конструкций противовзрывных устройств, предназначенных для их установки в воздухозаборных и вытяжных каналах защитных сооружений.

Из уровня техники известны противовзрывные устройства см. “Инструкция по монтажу и эксплуатации противовзрывных устройств УЗС-8, УЗС-25 и УЗС-50”, Военное издательство Министерства Обороны СССР, Москва, 1979 г.

С учетом развития прогресса и использования в настоящее время совершенных технологий конструирования и создания новейшего оборудования в любой отрасли техники, более жестких требований Министерства Обороны к конструкциям и эксплуатации противовзрывных устройств, мировой актуальностью этой проблемы, перечисленные выше модели противовзрывных устройств выбраны в качестве прототипа заявляемого устройства, которые сегодня должны быть усовершенствованы и соответствовать мировому стандарту.

Известные противовзрывные устройства (УЗС) собираются из унифицированных защитных секций, монтируемых на опорных рамах.

Унифицированная секция (см. рис.1 Инструкции...) представляет собой раму прямоугольной формы, изготовленную из уголков 80×50×5 мм, с вваренной в нее решеткой. К решетке с помощью шарниров и осей крепятся двенадцать подпружиненных дюралюминиевых лопастей толщиной 2 мм. Лопасти удерживаются пружинами и подвижной рамкой под углом 45° к решетке.

Противовзрывное устройство УЗС-8 (см. рис.2 Инструкции...) состоит из секции и опорной рамы, соединенных между собой шарнирно, с помощью специальных болтов. Для монтажа УЗС-8 в раме имеются четыре отверстия под анкерные болты диаметром 16 мм.

Противовзрывное устройство УЗС-25 (см. рис.3 Инструкции...) состоит из рамы, дверной рамы и укрепленных на ней трех секций.

Опорная и дверная рамы соединены между собой шарнирами и двумя запорами. Шарниры и запоры допускают регулировку плотности поджатая дверной рамы к опорной раме, между которыми имеются резиновые прокладки. В целях обеспечения герметизации между секциями и дверной рамой проложены паронитовые прокладки. Для монтажа УЗС-25 в опорной раме имеются восемь отверстий под анкерные болты диаметром 16 мм.

Противовзрывное устройство УЗС-50 (см. рис.4 Инструкции...) состоит из опорной рамы с двумя подкосами, одной дверной рамы, трех секций, укрепленных на дверной раме, и трех секций, укрепленных на опорной раме. Дверная рама соединена с опорной рамой шарнирами и двумя запорами. Шарниры и запоры допускают регулировку плотности поджатия дверной рамы, между которыми имеется резиновая прокладка. Между секциями и дверной рамой уложены паронитовые прокладки. Для крепления УЗС-50 в опорной раме имеются двенадцать отверстий под анкерные болты диаметром 24 мм.

При действии ударной волны подпружиненные дюралюминиевые лопасти поворачиваются на осях и за определенное время перекрывают живое сечение опорных решеток (вентиляционные каналы). За противовзрывные устройства проскакивает незначительная часть ударной волны с временем действия и давлением, которые сегодня не соответствуют нормам, установленным Министерством Обороны.

Установка и монтаж известных противовзрывных устройств осуществляется следующим образом.

Противовзрывные устройства УЗС-8, УЗС-25 и УЗС-50 могут устанавливаться в воздухозаборных и вытяжных вентиляционных вертикальных или горизонтальных каналах (см. рис.5 Инструкции...).

При монтаже в горизонтальных каналах противовзрывные устройства могут перекрывать канал или размещаться в его боковой стенке.

Унифицированная защитная секция (см. рис.1 Инструкции...) может быть установлена без опорной рамы, если нет необходимости ее открывать. В этом случае секция крепится болтами к конструкциям сооружения.

Применительно к требованиям, изложенным в “Инструкция по монтажу и эксплуатации противовзрывных устройств ” перед монтажом противовзрывных устройств необходимо:

- проверить и при необходимости отрегулировать усилия страгивания подпружиненных лопастей;

- проверить исправность запорных устройств;

- обеспечить крепление противовзрывных устройств УЗС-8, УЗС-25 и УЗС-50 в воздухозаборных или вытяжных вентиляционных каналах к опорному основанию анкерными болтами;

- обеспечить герметичность соединения между основанием и рамой противовзрывного устройства, для чего устанавливается резиновая прокладка;

- дверные рамы противовзрывных устройств, как правило, открываются в левую сторону. Если по условиям монтажа необходимо обеспечить открытие дверной рамы в правую сторону, то противовзрывное устройство следует развернуть на 180°, снять секции и установить их лопастями вниз.

Работа известных противовзрывных устройств осуществляется следующим образом.

Перед началом эксплуатации противовзрывных устройств проверяют:

- угол наклона лопастей;

- усилия страгивания подпружиненных лопастей:

- герметичность прилегания дверной рамы к опорной раме;

- герметичность прилегания опорной рамы к основанию;

- степень затяжки анкерных болтов.

После этого, лопасти секций устанавливаются под углом 45° к опорной решетке. Установка угла наклона лопастей производится перемещением подвижной рамки с помощью двух регулировочных винтов, которые вывинчиваются до упора подвижной рамки в ограничитель (при исправности и правильном расположении упора).

Во время эксплуатации противовзрывных устройств пружины лопастей могут снизить свою упругость. В этом случае лопасти будут закрываться при расходах воздуха, меньше нормальной величины. Для устранения этого следует снять секцию с противовзрывного устройства, а затем с секции снять подвижную решетку, пластинку, удерживающую оси лопастей, вынуть оси и лопасти с пружинами. После этого пружины растянуть, установить все детали на место и снова проверить усилие страгивания каждой лопасти.

Страгивание лопастей, установленных под углом 45° к опорной решетке, должно происходить от груза массой 1,1-1,2 кг, положенного на край лопасти.

Опорные рамы противовзрывных устройств должны герметично прилегать к основанию. Поэтому необходимо периодически проверять исправность герметизирующих прокладок между основанием и опорными рамами и степень затяжки гаек на анкерных болтах.

Дверные рамы противовзрывных устройств в закрытом положении должны герметично прилегать к опорной раме. Если дверная рама неплотно прилегает к опорной раме или закрывается, то следует отрегулировать шарнирные устройства с помощью гаек путем их затяжки или ослабления. Неисправные герметизирующие прокладки на дверной раме должны восстанавливаться или заменяться.

Противовзрывные устройства при открытых дверных рамах должны обеспечивать аварийный выход из сооружения. Кроме того:

- в противовзрывных устройствах при выключенной вентиляции может происходить их обледенение за счет перетекания из сооружения влажного воздуха. Поэтому для предохранения их от обмерзания все герметические клапаны (при неработающей вентиляции) должны быть закрыты;

- в целях предохранения от обмерзания противовзрывные устройства в вытяжных каналах должны быть установлены в местах, где температура воздуха не будет ниже 0°С;

- транспортировка и хранение противовзрывных устройств на складах допускается только с открытыми лопастями. Укладка противовзрывных устройств в штабель допускается с прокладкой между ними деревянных брусьев, обеспечивающих открытое положение лопастей.

Недостатками известных устройств являются низкая герметичность запорного органа в закрытом состоянии, увеличенное время запирания запорного органа, что связано с увеличенным путем рабочего хода запорного органа, и пропуски следов ударной волны, а с ними и продуктов заражения, после ее непосредственного воздействия на запорный орган.

Основным недостатком из перечисленных мероприятий, необходимых для осуществления стабильной работы известных противовзрывных устройств, является то, что модель известного устройства сегодня, в век технического прогресса, устарела, требует усовершенствования конструкции, и создание конкурентного на внутреннем и внешнем рынке противовзрывного устройства с показателями, соответствующими мировым стандартам, и естественно соответствовать требованиям Министерства Обороны.

В основу изобретения поставлена задача - устранить указанные недостатки в прототипе путем создания уникальной конструкции, эксплуатация которой позволила обеспечить:

- снижение воздействия на организм человека факторов ударной волны за счет снижения времени воздействия при закрытии запорного органа, а именно путем снижения времени перекрывания живого сечения проходного отверстия опорных решеток (вентиляционных каналов), и обеспечения максимальной герметичности в закрытом состоянии,

- а также снижение воздействия следов ударной волны путем фиксации запорного органа в закрытом состоянии.

Поставленная задача решается благодаря тому, что предлагаемая конструкция противовзрывного устройства включает опорную раму 1 с фланцем 2, выполненную в виде опорной решетки, к которой шарнирно прикреплены подпружиненные пружинами 3 лопасти 4 под фиксированным углом к решетке, например 45°, и рамку 5 фиксации указанного угла.

Согласно изобретению:

подпружиненные лопасти 4 выполнены с профилем кромок 6, которые при сопряжении друг с другом в закрытом положении образуют лабиринтные каналы 7.

Длина лабиринтного канала составляет 0,10-0,25 ширины лопастей, т.е. L=(0,10-0,25) В; где L - длина лабиринтного канала; В - ширина лопасти.

С целью ограничения проникновения следов ударной волны лопасти 4 после воздействия ударной волны зафиксированы захватами 8 в закрытом положении.

Наличие таких конструктивных признаков по сравнению с известными устройствами обеспечило достижение технического эффекта лабиринтного уплотнения:

образование лабиринтных каналов позволяет обеспечивать минимальные зазоры между кромками с местными сопротивлениями, обеспечивающими большие перепады давления воздуха на заданной длине лабиринтного канала.

Заявленная геометрия является оптимальной для данного вида запорного органа, т.к. увеличение ширины лопасти связано с увеличенным ее путем прохождения, что при заданной скорости ударной волны увеличивает время поворота лопастей.

Предельное соотношение зависимости длины лабиринтного канала от ширины лопасти определено экспериментальным путем и составляет

L=(0,10-0,25) В; где L - длина лабиринтного канала; В - ширина лопасти.

Это в совокупности позволило снизить время перекрывания живого сечения проходного отверстия опорных решеток (вентиляционных каналов) и максимально обеспечить в закрытом состоянии герметичность образованного сопрягаемыми поверхностями кромок лопастей лабиринтного уплотнения.

Известно, что после прохождения ударной волны наступают периоды колебаний прохождения следов, что может повторно воздействовать на людей в убежище, в том числе путем занесения радиоактивного заражения. Поэтому после прохождения ударной волны запорный орган также должен быть надежно закрыт.

Заявленное устройство решает и эту проблему: ограничение проникновения следов ударной волны благодаря тому, что лопасти 4 после воздействия ударной волны надежно зафиксированы захватами 8 в закрытом положении.

Сущность изобретения подтверждается чертежами:

на фиг.1 приведен чертеж противовзрывного устройства в функциональном открытом состоянии;

на фиг.2 показан узел подпружинивания лопастей;

на фиг.3 - состояние устройства в закрытом положении.

Противовзрывное устройство состоит из опорной решетки 1, которая воспринимает силу воздействия ударной волны и обеспечивает герметичное прилегание лопастей в закрытом состоянии. С помощью фланца 2 устройство через герметичную прокладку (не показана) крепится к вытяжной или приточной шахте. К опорной решетке 1 шарнирно прикреплены лопасти 4, которые подпружинены пружинами 3. Рамка 5 фиксации угла наклона лопастей 4 относительно опорной решетки 1 также шарнирно соединена с последней и обеспечивает возможность фиксации заданного угла наклона лопастей 4 относительно опорной решетки 1 (практически от 0 до 90°). Угол устанавливается на заданную величину (например, на 45°) с помощью болтов (позиция на чертеже не показана).

На опорной решетке 1 установлены захваты 8, обеспечивающие фиксацию лопастей в закрытом состоянии после действия ударной волны. Кромки лопастей 4 выполнены таким образом, что в закрытом положении последних образуют лабиринтные каналы 7.

Противовзрывное устройство работает следующим образом.

Противовзрывное устройство устанавливается в воздухозаборных или вытяжных каналах на фланцах 2 через герметизирующие прокладки (не показаны).

В нормальных условиях лопасти 4 устройства находятся в открытом состоянии и свободно пропускают воздух в помещение или из помещения. Под действием ударной волны подпружиненные лопасти 4 поворачиваются на осях и перекрывают живое сечение опорной решетки 1. Одновременно силой ударной волны рамка 5 фиксации угла наклона лопастей 4 относительно опорной решетки прижимается к закрытым лопастям и захватами 8 фиксируется закрытое положение последних. Таким образом, поставлен надежный заслон проникновению ударной волны и ее следов через воздухозаборные или вытяжные каналы.

При этом, благодаря оптимально подобранным параметрам и конфигурации кромок профилей, при сопряжении которых друг с другом в закрытом положении лопастей образуется герметичное лабиринтное уплотнение, заявленным устройством обеспечено до минимума снижение воздействия на организм человека факторов ударной волны и ее последствий. Сегодня, заявленное противовзрывное устройство соответствует требованиям Министерства обороны, является конкурентным продуктом на мировом рынке, разработано и изготавливается Заявителем, обеспечивая потребность оборонной промышленности и безопасность мирного населения.

Изобретение относится к области защитных сооружений гражданской обороны в целях предотвращения проникания через них ударной волны ядерного взрыва, более конкретно касается конструкций противовзрывных устройств, предназначенных для их установки в воздухозаборных и вытяжных каналах защитных сооружений. Противовзрывное устройство включает опорную раму с фланцем, выполненную в виде опорной решетки, к которой шарнирно прикреплены подпружиненные пружинами лопасти под фиксированным углом к решетке, например 45°, и рамку фиксации указанного угла. Подпружиненные лопасти выполнены с профилем кромок, которые при сопряжении друг с другом в закрытом положении образуют лабиринтные каналы. Длина лабиринтного канала составляет 0,10-0,25 ширины лопастей, т.е. L=(0,10-0,25) В; где L - длина лабиринтного канала; В - ширина лопасти. Техническим результатом изобретения является снижение воздействия ударной волны. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Противовзрывное устройство, включающее опорную раму 1 с фланцем 2, выполненную в виде опорной решетки, к которой шарнирно прикреплены подпружиненные пружинами 3 лопасти 4 под фиксированным углом к решетке, например, 45°, и рамку 5 фиксации указанного угла, отличающееся тем, что подпружиненные лопасти 4 выполнены с профилем кромок 6, которые при сопряжении друг с другом в закрытом положении образуют лабиринтные каналы 7, при этом длина лабиринтного канала составляет 0,10-0,25 ширины лопастей, т.е.

L=(0,10-0,25)В,

где L - длина лабиринтного канала;

В - ширина лопасти.