Складная пространственная конструкция Советский патент 1992 года по МПК E04B1/343 B64G9/00 

Изобретение относится к ферменным сооружениям, например вышкам буровых установок, которые в процессе эксплуатации требуется перебазировать в сложенном виде и оперативно приводить их в рабочее состояние. Изобретение может быть использовано в фермах обслуживания стапелей авиа- и судостроительной промышленное/и, строительных лесов и т.д.

Известна складная конструкция фермы, состоящая из отдельных секций, каждая из которых выполнена из шарнирно соединенных стержней.

Однако монтаж такой фермы достаточно трудоемок, так как после ее раскрытия в рабочее состояние необходимо на каждой боковой грани каждой секции установить по две диагональные оттяжки (для фиксации).

Известна также складная конструкция, секции которой выполнены в виде кубической стержневой решетки с шарнирно соединенными стержнями оснований, боковых ребер и диагоналей боковых граней.

Однако в этой конструкции возможно только попарное складывание двух смежных секций, что усложняет процесс монтажа при многосекционной ферме. Кроме того, шарнирное соединение в средней части каждого стержня основания увеличивает трудоемкость работ по фиксации конструкции в раскрытом виде, и снижает надежность фиксации

Цель изобретения - повышение надежности конструкции, снижение трудоемкости и упрощение ее монтажа

Поставленная цель достигается тем, что диагональные стержни установлены на трех боковых гранях каждой секции, каждый из диагональных стержней выполнен телескопическим и связан с узлами решетки шарниром с одной степенью свободы, при этом стержни боковых ребер сочленены с узлами решетки шарнирами с тремя степенями своЈ

х|

СО СА) СЛ 00 СЛ

боды с фиксацией конструкции в рабочем положении с помощью диагонального стержня четвертой боковой грани каждой секции, жестко закрепленного в узлах решетки.

На фиг. 1 показана трехсекционная конструкция, общий вид: на фиг. 2 - развертка отдельной секции с указанием шарнирных соединений; на фиг. 3 и 4 - начальные стадии складывания соответственно первой и второй секций; на фиг. 5 и 6 - вариант исполнения секции (в сложенном и раскрытом виде), обеспечивающий проход коммуникаций через ее внутреннюю полость; на фиг. 7 - вариант исполнения конструкции с боковым ответвлением; на фиг. 8 - вариант исполнения секции с фиксацией ее в раскрытом положении путем блокирования шарнира; на фиг. 9 - вариант исполнения конструкции пирамидальной формы.

Конструкция в раскрытом состоянии (фиг. 1) состоит из отдельных секций, выполненных в виде кубической стержневой решетки, образованной стержнями оснований 1, боковых граней 2, диагоналей 3, располо- женныхс наклоном в одном направлении по периметру основания, и диагонального стержня 4 четвертой боковой грани каждой секции, жестко закрепленного в узлах решетки, Стержень 4 может быть съемный, складывающийся, откидной и т.д.

Стержни оснований 1 (фиг. 2) каждой секции скреплены между собой жестко, стержни боковых ребер 2 сочленены с основаниями шарнирами 3 с тремя степенями свободы, а диагональные 4 - шарнирами 5 с одной степенью свободы и дополнительно телескопическим соединением 6.

Конструкция складывается поочередно по секциям в любой последовательности. Для этого необходимо предварительно освободить стержень 4 (фиг, 1) соответствующей секции, который выполняет роль замкового звена. Путем взаимного поворота оснований на 90° секция складывается винтом, как показано на фиг.З. Аналогично выполняется складывание следующей секции (фиг. 4) и т.д. С целью обеспечения большей жесткости многосекционной конструкции в раскрытом состоянии направление наклона диагональных стержней смежных секций меняется, при этом меняется и направление поворота при складывании.

При эксплуатации конструкции может возникнуть необходимость обеспечения прохода коммуникаций через ее внутоен- нюю полость. Это, например, устройства привода раскрытия конструкции, кабельные трассы, т рубопроводы и т.д. Однйко ди- агональные стержни в споженном виде

взаимно пересекаются, перекрывая сквозной проход. С этой целью стержни могут быть выполнены, например, с полукольцевыми участками в средней части (фиг. 5),

образуя в сложенном виде сквозной канал (фиг. 6).

При необходимости выполнения многосекционной конструкции с боковыми ответвлениями, например ферм обслуживания на

0 авиа- и судостроительных стапелях, ее компоновка может ыть выполнена по типу конструкции, изображенной на фиг, 7. При этом секция, снабженная ответвлением, сама не складывается.

5Фиксация конструкции в раскрытом состоянии осуществляется установкой диагонального стержня на четвертой боковой грани каждой секции. Этот стержень выполняет роль замка и, по существу, блокирует

0 все шарнирные сочленения кубической решетки. Однако это необходимо лишь при наличии значительных эксплуатационных нагрузок, например в буровых установках. В случае отсутствия или незначительности

5 таковых фиксация может быть выполнена блокированием шарниров любой кинематической пары, например блокированием телескопического соединения 1 (фиг. 8).

Конструкция, состоящая из ряда после0 довательно соединенных звеньев, может быть выполнена по длине любой геометрической формы за счет изменения соотношения размеров стержней смежных секций. Пример исполнения многосекционной кон5 струкции (например буровой вышки) пирамидальной формы показан на фиг. 9.

Конструкция по сравнению с известными позволякет существенно упростить все работы, связанные с ее монтажем и приве0 дением в рабочее состояние, которое осуществляется простым поворотом на 90° каждого основания кубической секции, что, при необходимости, может быть механизировано,

5 Формула изобретения

1. Складная пространственная конструкция, содержащая секции в виде кубической стержневой решетки, состыкованные общими основаниями, стержни которых же0 стко соединены между собой, а в углах основания - шэрнирно со стержнями боковых ребер, при этом диагональные стержни боковых граней расположены с наклоном в одном направлении по периметру основа5 ния, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности конструкции, снижения трудоемкости и упрощения ее монтажа, диагональные стержни установлены на трех боковых гранях каждой секции, каждый из диагональных стержней выполнен

телескопическим и связан с узлами решетки шарниром с одной степенью свободы, при этом стержни боковых ребер сочленены с узлами решетки шарнирами с тремя степеняжня на четвертой боковой грани каждой секции, жестко закрепленного в узлах решетки. 2. Конструкция по п. отличающаяся тем, что диагональные стержни выпол

Сущность изобретения: конструкция содержит секции в виде кубической стержневой решетки с жестко соединенными стержнями оснований и шарнирно соединенными стержнями боковых граней. Диагональные стержни установлены на трех боковых гранях каждой секции. Каждый диагональный стержень выполнен телескопическим и связан с узлами решетки шарниром с одной степенью свободы Стержни боковых ребер сочленены с узлами решетки шарнирами с тремя степенями свободы Фиксация рабочего положения осуществлена диагональным стержнем на четвертой боковой грани каждой секции, жестко закрепленным в узлах решетки. 1з п ф-лы, 9 ил.

ми свободы с фиксацией рабочего 5 нены с полукольцевым участком для обеспеположения с помощью диагонального стерчения прохода коммуникаций.

CPu&f

о

Фиг.4

Фиг. 5

Фи&6

Фиг