Ранец для переноски оборудования Советский патент 1991 года по МПК A45C5/12 A45F3/04 B65D81/02 

Изобретение относится к устройствам для обеспечения сохранности при переносках на любые расстояния и в любых клима- тических условиях малогабаритных прецизионных объектов, особо чувствительных к пространственным вибрационным и ударным воздействиям, и может бы1ъ использовано в люббй области техники и про- мышленности, а также в сфере

обслуживания, где возникает необходимость обеспечить сохранность упомянутых объектов при их переноске и перевозке.

На фиг.1 показан ранец, общий вид; на фиг.2 - устройство внутренней емкости ранца, вид сбоку; на фиг.З - то же, вид сверху.

Ранец содержит дополнительные рамки 1 (фиг.1) и корпус 2, состоящий из двух

коаксиально расположенных с зазором Д одна относительно другой емкостей из водоустойчивого материала, причем емкость 2 является наружной, а емкость 3 (фиг,2) - внутренней, при этом емкости соединены между собой элементами крепления (не показано).

В полости внутренней емкости расположен основной упругий элемент 4, поперечная ось симметрии которого совпадает с вертикальной осью симметрии (OZ) ранца. Данный элемент выполнен в виде гибкого кольца (в недеформированном состоянии показан на фиг.2 штриховыми линиями), принявшего после воздействия предварительной поперечной упругой деформации при монтаже форму горизонтально расположенной симметричной (как относительно оси OZ. так и относительно оси ОУ) гантеле- образной фигуры. Гибкое кольцо4 выполнено из композитного упругодемпфирующего прутка или пластины (пакета пластин), каким является, например, трос, свитый из металлических и полимерных проволок, заключенных в гибкую металлическую или полимерную оболочку. Основной упругий элемент 4 обладает повышенными прочностью, надежностью и долговечностью, имеет повышенные демпфирующие свойства за счет высокого межпроволочного трения между проволоками в его структуре и внутреннего трения в гибкой оболочке, что дает возможность эффективно поглощать энергию вибрационных и ударных перегрузок.

Крайние боковые участки гантелеобраз- ного кольца.4 жестко соединены с внутренней емкостью 3 ранца посредством жестких, например, текстолитовых П-образ- ных траверс 5 и 6, горизонтальные полки которых снабжены резьбовыми отверстиями или пазами для размещения болтов механизма регулировки несущей способности и компенсации статической осадки, а вертикальные полки снабжены элементами 7 и 8 крепления, в которых фиксируются крайние боковые участки гантелеобразного кольца 4. Элементы 7, 8 крепления выполнены в виде резьбовых шпилек с бобышками, имеющими отверстия под трос 4. Трос 4 пропущен в отверстие бобышки, после чего она сжата под прессом, и трос в ней жестко закреплен. Шпилька с помощью гаек присоединена к вертикальной полке П-образной траверсы 5 (6). Таким образом, крайние боковые участки гантелеобразного кольца 4 жестко фиксируются на внутренней емкости ранца, а кольцо 4 превращается в упругую пружину, гибкую по оси 02. Элементы 7 и 8 крепления снабжены упругими упорами-отбойниками 9 и-10, выполненными в виде

блоков из металлической резины (МР), т.е. из прессованной стальной проволоки, образующей по всему объему блока мелкоячеистую переплетенную структуру, что

позволяет получить у такого блока высокое межпроволочное трение при упругих его деформациях и эффективно гасить резонансы и удары при существенном возрастании амплитуд колебаний защищаемого объекта 11.

0 Упоры 9 и 10 устанавливаются на расстоянии И (фпг.З) от защищаемого объекта 11. причем 2li 2Амакс, где Амакс - максимальная амплитуда колебаний объекта по горизонтали в случае отсутствия резонанса и

5 действия ударных нагрузок. Если при резо- нансах и ударах амплитуда колебаний объекта по оси ОУ превысить Амакс, то объект начинает взаимодействовать с упругими упорами 9 и 10, благодаря чему его ампли0 туда мягко, плавно и упруго ограничивается. Упоры 9 и 10 могут приклеиваться к бобышкам элементов 7 и 8 крепления эпоксидным клеем.

Механизм снижения жесткости основ5 ного упругого элемента 4 выполнен в виде закрепленных гайками на элементах 7 и 8 крепления двух параллельных одна другой и оси ОХ планок 12 и 13 соответственно. Планки 12 и 13 связаны отрезком тонкого

0 стального тросика 14, имеющего форму П- образного прямоугольной петли (фиг.З). Тросик 14 охватывает планку 13, проходя через сделанное под нею отверстие 15 в элементе 8 крепления, а его концы закреп5 лены в натяжных болтах 16 и 17, снабженных стопорными гайками 18. При отсоединении гантелеобразного кольца 4 от траверс 5 и 6 его можно поджимать по оси ОУ на любую необходимую величину, нама0 тывая тросик 14 на болты 16 и 17 при отпущенных гайка 18.

На тросик 14 вдоль оси ОУ надеты упругие блоки 19 из МР, которые выполняют роль упругих упоров, установлены на рас5 стоянии 12 (фиг.З) от защищаемого объекта 11 и имеют возможность мягко и упруго ограничивать амплитуды его колебаний на ре- зонансах и при ударах.

Устройство содержит две пары А - В

0 и С - D симметрично расположенных относительно оси OZ гантелеобразного кольца 4 аналогичных механизмов регулировки несущей способности и компенсации статической осадки, причем в каждой паре А

5 - В или С - D оба механизма размещены симметрично один другому относительно продольной оси симметрии ОУ гантелеобразного кольца 4. Каждый механизм содержит гибкий стальной тросик- 20, установленный на гантелеобразном кольце

4, шип 21 с втулкой 22. Шип 21 ввинчен во втулку 22, которая с помощью винта 23 закреплена на тросике 20. При отпущенном винте 23 втулка 22 может перемещаться по кольцу 4 и устанавливаться в необходимом месте.

Механизм регулировки содержит также тангенциально изогнутую упругую пластину 24. снабженную натяжным болтом 25, при этом болт 25 ввинчен в одно из резьбовых отверстий горизонтальной полки П-образ- ной траверсы 5 (6), а один конец пластины жестко закреплен болтом 26 на этой же полке. На шипе 21 установлена втулка 27, которая снабжена стбпорным винтом 28 и натяжным болтом 29 ввинченного в полки швеллера 30, закрепленного на данной втулке. Тросик 20 связывает свободный конец упругой пластины 24 с натяжным болтом 29, при этом втулка 27 при регулировках может смещаться вдоль шипа 21 на требуемую величину.

Дополнительный упругий элемент выполнен, например, из двух аналогичных и симметричных относительно продольной оси симметрии ОУ основного упругого элемента 4 секции I и II (фиг.2), каждая из которых включает.не менее двух вертикально расположенных и параллельных друг другу отрезков гибкого стального тросика 31, покрытых полимерной оболочкой (для гашения высокочастотной вибрации), при этом длина тросиков имеет возможность изменяться в необходимых пределах. Между планками 32 и 33 с помощью болтов 34 верхние концы отрезков тросика 31 жестко скреплены с гантелеобразным кольцом 4, а нижние концы тросиков 31 намотаны на натяжной болт 35, пропущенный через полки швеллера 36, жестко скрепленного с защищаемым объектом 11. При отпущенной контргайке 37 отрезки тросика 31 можно наматывать на болт 35, благодаря чему длина отрезков тросика уменьшается, верхняя и нижняя ветви кольца 4 сближаются, в результате чего оно и приобретает гантелеоб- разную форму с той или иной степенью кривизны.

Кроме этого каждый из элементов 32-34 крепления снабжен упругим упором-отбойником 38 в виде блока из MF. Данные упоры устанавливают на некотором расстоянии (не превышающем двойной номинальной амплитуды колебаний по вертикали OZ) от верхней части ранца и дна внутренней емкости с возможностью взаимодействия с ними для ограничения резонансных амплитуд и ударов.

Механизм регулировки частоты свободных колебаний по вертикали выполнен в

виде пары гибких колец 39 и 40 (фиг.2 и 3), которые связывают внутреннюю емкость 3 ранца с гантелеобразным кольцом 4 посредством кольца 39, пропущенного через сквозной паз 41 в планке 33 (по типу серьги), а с другой (диаметрально противоположной стороны) кольцо 39 прикреплено болтом и гайками 42 к внутренней емкости 3, т.е. данный болт может создавать требуемое предварительное натяжение данного кольца. Ось болта 42 наклонена под углом т/Ь к оси ОУ.

В вертикальном направлении (ось Z, фиг.2) отрегулированное на малую жесткость гантелеобразное кольцо 4 упруго деформируется и, обладая малой (0,5-1 Гц и ниже) частотой свободных колебаний, обеспечивает низкочастотную пространственную защиту объекта 11. Большое

межпроволочное трение в тросе, из которого изготовлено кольцо 4, дает возможность эффективно рассеивать энергию вибрационных и ударных нагрузок в резонансных режимах. Для дополнительного гашения

экстремальных перегрузок, когда экстремальная амплитуда колебаний по вертикали превышает номинальную, с поверхностью ранца упруго взаимодействуют упоры 38 из МР, причем высокое трение между прово/.очками и большая упругость упора из МР позволяют плавно и мягко сбивать большие резонансные амплитуды, снижая динамические перегрузки на защищаемом объекте в экстремальных условиях эксплуатации, а

полимерная оболочка, надетая на трос, позволяет эффективно демпфировать и заглушать высокочастотные составляющие вибрации.

В горизонтальных направлениях (оси X,

У, фиг,2) низкочастотная защита достигается за счет того, что объект смещается на тросах-маятниках 31, в результате чего нижняя и верхняя ветвь кольца 4 сближаются, И поскольку эти ветви обеспечивают малую

жесткость по вертикали, то и по горизонтали они, деформируясь тросами 31, обеспечивают малую жесткость и низкую (0,5-1 Гц) частоту колебаний.

В экстремальных условиях (резонансные и ударные перегрузки) в работу вступают упругие упоры из МР,

Если по оси У амплитуда колебаний превышает номинальную величину, равную И (фиг.З), торцы объекта 11 начинают мягко и

плавно упруго взаимодействовать с упорами 9 и 10, благодаря чему динамические нагрузки на нем не возрастают до неприемлемых величин;

если по оси X амплитуда превышает величину Га, объект взаимодействует с упорами 19, в результате чего устраняется возможность нежелательного роста резонансных перегрузок.

Таким образом, по любому из направлений пространства объект надежно защищен от динамических воздействий, что позволяет полностью сохранить его работоспособность и механическую целостность.

Формула изобретения

1. Ранец для переноски оборудования, преимущественно прецизионного, содержащий корпус из водоустойчивого материала, состоящий из наружной и внутренней емкостей, расположенных коаксиальное зазором одна относительно другой и соединенных элементами крепления, причем внутренняя емкость служит для размещения оборудования, и заплечные ремни,о т л- ичающийся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения пространственной низкочастотной защиты оборудования от вибрационных и ударных воздействий, внутренняя емкость снабжена основным упругим элементом, поперечная ось симметрии которого совладает с вертикальной осью симметрии ранца, а крайние боковые участки закреплены на боковых стенках внутренней емкости посредством узлов крепления, включающих П-образные траверсы, жестко соединенные с внутренней емкостью, и установленных, на вертикальных полках этих траверс, горизонтальные полки которых соединены с механизмами регулировки несущей способности и компенсации статической осадки, каждый из которых выполнен в виде пары аналогичных механизмов, размещенных симметрично относительно продольной оси симметрии основного упругого элемента, дополнительным упругим элементом для соединения основного упругого элемента с оборудованием, снабженным средствами крепления к основному упругому элементу и оборудованию, а также механизмом снижения жесткости основного упругого элемента, связанным с узлом крепления основного упругого элемента к вертикальным полкам П-образных траверс, и механизмом регулировки частоты свободных колебаний по вертикали, связывающим внутреннюю емкость ранца с основным упругим элементом, причем все элементы крепления снабжены упругими упорами для

ограничения амплитуды колебания оборудования.

2.Ранец по п.1, отличающийся тем, что основной упругий элемент выполнен в виде гибкого кольца, принявшего при монтаже форму горизонтально расположенной гантелеобразной симметричной фигуры, преимущественно выполненного свитым из металлической и полимерной

проволоки и заключенного в гибкую оболочку.

3.Ранец по п,1 .отличающийся тем, что дополнительный упругий элемент выполнен из двух аналогичных секций, зеркально расположенных относительно продольной оси симметрии основного упругого элемента, каждая из которых включает гибкий тросик с двумя вертикально расположенными и параллельными друг другу

участками, установленными с возможностью изменения их длины.

4.Ранец по п.1, отличающийся тем, что каждый механизм регулировки несущей способности и компенсации статической осадки содержит шип с втулкой для закрепления на основном упругом элементе, тангенциально изогнутую упругую пластину, снабженную натяжным болтом и одним концом соединенную с горизонтальной полкой П-образной траверсы, а другим

концом посредством гибкого тросика - с

узлом крепления, установленным на шипе с

. возможностью продольного перемещения

относительно шипа, при этом тросик выполнен с возможностью изменения длины.

5.Ранец по п.1, отличающийся тем, что механизм снижения жесткости основного упругого элемента выполнен в виде закрепленных на его противоположных боковых сторонах параллельных планок, размещенных в горизонтальной плоскости и соединенных между собой посредством стального тросика в виде прямоугольной петли, средняя часть которой опоясывает

одну планку, а концы петли размещены на

натяжных болтах, установленных на концах

второй планки, причем продольные участки

прямоугольной петли снабжены упругими

упорами,

6. Ранец по п.1,отличающийся тем, что механизм регулировки частоты свободных колебаний по вертикали выполнен в виде пары гибких колец, снабженных натяжными болтами.

Фие.1

Изобретение относится к устройствам для переноса оборудования, преимущественно прецизионного. Целью изобретения является повышение надежности. Ранец содержит корпус из водоустойчивого материала, состоящий из внутренней и наружной емкостей, коаксиально расположенных с зазором одна относительно другой и соединенных элементами крепления, и заплечные рамки. При этом внутренняя емкость снабжена основным упругим элементом, поперечная ось симметрии которого совпадает с вертикальной осью симметрии ранца, а крайние боковые участки закреплены на боковых стенках внутренней емкости посредством узлов крепления, включающих П-образные траверсы, жестко соединенные с внутренней емкостью ранца. Узлы крепления основного упругого элемента установлены на вертикальных полках П-образной траверсы, а ее горизонтальные полки соединены с механизмами регулировки несущей способности и компенсации статической осадки, каждый из которых выполнен в виде пары аналогичных механизмов, размещенных симметрично относительно продольной оси симметрии основного упругого элемента. Дополнительный упругий элемент служит для соединения основного упругого элемента с оборудованием и снабжен средствами крепления к основному упругому элементу и переносимому оборудованию. Устройство содержит также механизм снижения жесткости основного упругого элемента, связанный с узлом крепления основного упругого элемента к вертикальным полкам П-образных траверс, и механизм регулировки частоты свободных колебаний по вертикали, связывающий внутреннюю емкость ранца с основным упругим элементом. Элементы крепления снабжены упругими упорами для ограничения амплитуды колебания оборудования. При этом основной упругий элемент выполнен в виде гибкого кольца, принявшего при монтаже форму горизонтально расположенной гантелеобразной симметричной фигуры. 5 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л С с 00 о g Jb

Фиг. 2