Устройство для спуска с высотных объектов Советский патент 1988 года по МПК A62B1/10 

(Л

4

С

Изобретение относится к средствам эвакуации, а именно к устройствам, обеспечивающим спуск людей и грузов с высотных объектов.

Цель изобретения - повышение бёзопас- ности спуска за счет стабилизации скорости спуска при различных весах спускающихся. На фиг. 1 представлена принципиальная схема работы устройства; на фиг. 2 - устройство, общий вид; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - вид В на фиг. 4. Устройство для спуска с высотных объектов содержит кожух 1 с разм ещенным внутри него и закрепленным на валу 2 барабаном 3 с тросом 4 и тормозной барабан 5с подпружиненными пружиной 6 тормозными колодками 7, установленными на конце вала со стороны подпружиненных колодок кулачком 8 и охватывающим кулачок корпусом 9 с подпружиненными толкателями 10 и 11, один конец каждого из которых взаимодействует с кулачком, а другой кинематически соединен с тормозными колодками. Радиус рабочей поверхности тормозного барабана определяется из соотнощения

R.r/ju.sinp--f rcos,,

где г расстояние от оси вала барабана до оси кинематического соединения толкателей;

JU - коэффициент трения тормозных колодок по тормозному барабану; р - угол между линией, соединяющей ось вала барабана и ось кинематического соединения толкателей, и линией, соединяющей ось вала барабана с центром давления тормозной колодки на тормозной барабан. Кроме того, толкатели контактируют с кулачком посредством рычагов 12, соединенных с тормозными колодками. Устройство содержит крыщки 13, а барабан выполнен заодно с валом на подшипниках 14, на одном конце вала имеется отверстие 15 под съем- ную рукоятку (на фиг. 2 не показано). На толкателях 10 закреплены вилки 16, в которых установлены опорные рычаги.

Устройство работает следующим образом После того, как человек пристегнет к своему поясу карабин на тросе 4, а к опорному элементу высотной конструкции - карабин на кожухе 1 и прыгает вниз, то под действием силы тяжести человека трос 4 начинает сматываться с барабана 3. Враще- ние барабана 3 передается через вал 2 и кулачок 8, корпусу 9, а соответственно и рычагам 12 с тормозными колодками 7. Рычаги 12 под действием центробежной силы начинают проворачиваться в щарнирах их крепления к вилкам 16, тем самым растягивая пружину 6. По мере увеличения скорости вращения вала 2 рычаги 12 растягивают пружину 6 все больще и больще до тех пор, пока

0

0

5

5

5

5 „ 5

0

тормозные колодки 7 не коснутся внутренней поверхности барабана 5. Касание колодок 7 барабана 5 приводит к их заклиниванию.

Для понимания процесса торможения необходимо рассмотреть упрощенную принципиальную схему (фиг. 1).

Пусть вокруг неподвижной оси О вращается водило ОА, на свободном конце которого щарнирно закреплен рычаг АВ. На конце рычага АВ установлена тормозная колодка с помощью щарнира. Колодка контактирует с внутренней частью неподвижного кольца радиусом R.ДIлeчo ОА имеет азмер, равный г. Угол ВОА , угол ОВА о, О А f. Приложив к водилу ОА момент М, получим, что вдоль рычага АВ будет дейст,1АЛ

вовать сила Р , где h r ,,

В точке В сила Р будет раскладываться на

нормальную силу N и тангенциальную силу

Т, при этом N , а Т Р . Вместе с тем в точке В

г iiTig

будет возникать и сила трения г, численно

равная , гае j -коэффициент трения колодки по кольцу.

Следовательно, сила Р в точке В будет раскладываться на сдвигающую (тангенциальную) силу Т и тормозящую силу Е Если , то будет иметь место заклинивание механизма, если , то механизм будет вращаться с ускорением. При Т Е механизм не будет вращаться, если до этого он был неподвижен, если же механизм вращался, то равенство сил будет обеспечивать равномерное движение. Подставив значение Т

и Е, получим Т Е№|.Л:«

ju tgdi. Одновременно из треугольника ОАВ :-ii2i. Krr-cBS R-rcos.

Точность изготовления устройства не позволяет выдержать описанного равенства, поэтому для устройства выбирается соотношение, обеспечивающее гарантированное

заклинивание, т.е. , следователь.К:

но, R ;- sinpM-rcosjj, но для безопасного опускания человека необходимо, чтобы механизм торможения устройства автоматически расклинивался. Для расклинивания необходимо нарушить указанную зависимость, т.е. механизм при заклинивании автоматически будет увеличивать значение г, что и приведет к нарушению зависимости. -При этом происходит остановка вращения корпуса 9. Под действием инерционных сил барабан 3 стремится провернуться. Вал 2, связанный с барабаном 3 своим кулачком 8, воздействует с усилием на толкатели 10 и 11. Это усилие сжимает упругие элементы, подпружинивающие толкатели, вызывая тем самым перемещение толкателей в корпусе 9. Перемещение толкателей 10, связанных с вилками 16, приводит к увеличению расстояния между осью вращения вала 2 и осью щарнирного крепления рычага 12 в вилке 16, при этом происходит снятие заклинивания с колодок 7, в корпус 9 начинает движение вместе с валом 2 барабана.

Однако после снятия заклинивания колодок 7 уже ничто не препятствует разжатию упругих элементов -внутри корпуса 9. Это приводит к уменьшению расстояния между осью вращения вала 2 и осью шарнирного крепления рычага 12 в вилке 16, и устройство стремится снова заклиниться, что приводит к повторению процесса.

Таким образом, энергия спускающегося будет расходоваться на сжатие упругих элементов внутри корпуса 9 и на преодоление силы трения, возникающей от силы давления колодок 7 на тормозной барабан 5. При этом будет обеспечиваться постоянная скорость спуска при различных весах спускающихся, а также уменьшение веса и габаритов устройства.

Формула изобретения

1.Устройство для спуска с высотных объектов, содержащее кожух с размещенным внутри него и закрепленным на валу

барабаном с тросом и тормозной барабан с подпружиненными тормозными колодками, отличающееся тем, что, с целью повышения безопасности спуска за счет стабилизации скорости спуска при различных весах

0 спускающихся, оно снабжено установленным на конце вала со стороны подпружиненных колодок кулачком и охватывающим кулачок корпусом с подпружиненными толкателями, один конец каждого из которых взаг имодействует с кулачком, а другой кинематически соединен с тормозными колодками.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что радиус рабочей поверхности тормозного барабана R определяют из соотношения

R r/ju r-cos,

0 где r расстояние от оси вала барабана до оси кинематического соединения толкателей;

ju- коэффициент трения тормозных колодок по тормозному барабану; р- угол между линией, соединяющей ось вала барабана и ось кинематического соединения толкателей, и линией, соединяющей ось вала бара бана с центром дав чения тормозной колодки на тормозной барабан.

5

Изобретение относится к средствам эвакуации, а именно к устройствам, обеспечивающим спуск людей и грузов с высотных объектов. Цель изобретения -- повышение безопасности спуска за счет стабилизации скорости спуска при,различных массах спускающихся. Устройство содержит кожух 1 с размещенным внутри него на валу 2 барабаном с тросом 4, тормозной барабан 5 с тормозными колодками 7, кулачок 8, установленный на конце вала со стороны кулачка, и подпружиненные толкатели и, заключенные в корпусе и контактирующие с кулачком 8. 1 3. п. ф-лы, 5 ил.

Фиг.1

0иг.З

Г2

75