Устройство для аварийной эвакуации с высотных сооружений

 

Устройство используется в подъемно-транспортном машиностроении для аварийной эвакуации людей с высотных зданий. Устройство содержит эластичный спасательный рукав, верхний конец которого закреплен на выходном люке сооружения. Устройство снабжено автоматическим регулятором скорости эвакуации, выполненным в виде введенного плотно с натягом в полость рукава упругого узла, состоящего из двух термобиметаллических пластинок, ориентированных вдоль рукава, изогнутых в противоположные стороны и шарнирно связанных концами. Активные слои термобиметаллических пластинок обращены наружу к внутренней поверхности рукава. Пластинки в месте их максимального удаления друг от друга соединены между собой частично закрученной термобиметаллической винтовой спиральной пружиной, имеющей в местах крепления к пластинкам участки из материала с низкой теплопроводностью. В нижней части упругого узла в зоне шарнира размещен механизм для крепления эвакуируемого объекта. Данное средство имеет повышенную безопасность при эвакуации. 1 ил.

Изобретение относится к области подъемно-транспортного машиностроения, а именно к устройствам для аварийной эвакуации обслуживающего персонала с высотных зданий, сооружений, башенных кранов.

Известны устройства для аварийной эвакуации с высотных сооружений, содержащие установленную в направляющих подъемно-опускную платформу /люльку/, механизм спуска и регулятор /гаситель/ скорости спуска, в которых регулятор скорости спуска выполнен в виде либо центробежной муфты с дисковым тормозом /см. а.с. СССР №513928, кл. В 66 С 13/54, 1974 [1]/, либо силового гидравлического механизма с сообщающимися через дроссель полостями /см. а.с. СССР №880952, кл. В 66 С 13/54, 1979 [2]/, либо смонтированного в нижней части направляющих вязко-упругого поглотителя энергии удара /см. а.с. СССР №1167144, кл. В 66 С 23/16, 1983 [3]; а.с. СССР №1636323, кл. В 66 С 13/54, 1988 [4]/.

Недостатками известных устройств являются их значительная сложность /главным образом за счет механизма спуска и регулятора скорости спуска/ и громоздкость, неудобство в эксплуатации, сравнительно большое время эвакуации.

Известны также устройства для аварийной эвакуации с высотных сооружений, содержащие собираемый в пакет эластичный спасательный рукав с жестким кольцом на его верхнем конце, устанавливаемым над выходным люком, и крепления для навески рукава на металлоконструкцию высотного сооружения /см. а.с. СССР №998311, кл. В 66 С 13/54, 1981 [5]; а.с. СССР №1197984, кл. В 66 С 13/54, 1984 [6]/.

Недостатком известных, характеризующихся простотой конструкции устройств является низкая безопасность процесса эвакуации, обусловленная отсутствием регулятора скорости спуска /гасителя скорости/, что делает характер спуска случайным, зависимым от веса эвакуируемого объекта, его размеров, формы, геометрических и механических параметров рукава при внешней температуре и т.д. Известные же регуляторы скорости спуска /[1]-[4]/ имеют специфическую конструкцию и не стыкуются с конструкциями данных устройств; а их перестройка под данные устройства вызовет предельное усложнение конструкции последних и нецелесообразность их применения.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является устройство для аварийной эвакуации с высотных сооружений, содержащее собираемый в пакет эластичный спасательный рукав с жестким кольцом на его верхнем конце, устанавливаемым над выходным люком [5], принятое за прототип.

Недостатком известного устройства-прототипа является низкая безопасность процесса аварийной эвакуации, обусловленная отсутствием регулятора скорости спуска /гасителя скорости/.

Сущность изобретения заключается в создании конструкции устройства для аварийной эвакуации с высотных сооружений, сохраняющего простоту устройства-прототипа и снабженного автоматическим регулятором скорости спуска, вписывающимся в конструкцию известного устройства без ее изменений, и использующего зависимость температуры нагрева движущихся поверхностей в месте их контакта от скорости относительного перемещения данных поверхностей.

Технический результат - повышение безопасности эвакуации за счет использования автоматического регулятора скорости спуска.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве для аварийной эвакуации с высотных сооружений, содержащем эластичный спасательный рукав, верхний конец которого закреплен на выходном люке сооружения, особенность заключается в том, что устройство снабжено автоматическим регулятором скорости эвакуации, выполненным в виде введенного плотно с натягом в полость рукава упругого узла, состоящего из двух термобиметаллических пластинок, ориентированных вдоль рукава, изогнутых в противоположные стороны и шарнирно связанных концами, при этом активные слои термобиметаллических пластинок обращены наружу к внутренней поверхности рукава, пластинки в месте их максимального удаления друг от друга соединены между собой частично закрученной термобиметаллической винтовой спиральной пружиной, имеющей в местах крепления к пластинкам участки из материала с низкой теплопроводностью, а в нижней части упругого узла в конце шарнира размещен механизм для крепления эвакуируемого объекта.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где схематично изображено предлагаемое устройство, общий вид с центральным разрезом.

Устройство для аварийной эвакуации с высотных сооружений содержит эластичный спасательный рукав 1, верхний конец которого с помощью жесткого кольца 2 закреплен на выходном люке сооружения (на чертеже крепление не показано), при этом устройство снабжено автоматическим регулятором скорости эвакуации, выполненным в виде введенного плотно с натягом в полость рукава 1 упругого узла, состоящего из двух термобиметаллических пластинок 3, 4, ориентированных вдоль рукава 1, изогнутых в противоположные стороны и связанных концами с помощью шарниров 5, 6, причем, активные слои термобиметаллических пластинок 3, 4 обращены наружу к внутренней поверхности рукава 1, пластинки 3, 4 в месте их максимального удаления друг от друга соединены между собой частично закрученной термобиметаллической винтовой спиральной пружиной 7, имеющей в местах крепления к пластинкам 3, 4 участки 8, 9 из материала с низкой теплопроводностью, а в нижней части упругого узла в конце шарнира 6 размещен механизм 10 для крепления эвакуируемого объекта 11. На чертеже механизм 10 показан упрощенно в виде надетого на шарнир 6 кольца, а эвакуируемый объект 11 в виде люльки. Естественно, что данный вопрос не самый принципиальный, вместо кольца 10 может быть использован специальный зажим, а в качестве объекта 11 - человек, держащийся руками за кольцо 10, или пристегнутый за ремень к кольцу 10 специальным зажимом. Участки 8, 9 могут быть выполнены из специальной прочной пластмассы, заармированной в тела пружины 7 и биметаллов 3, 4, в случае значительных нагрузок и повышенной надежности устройства участки 8, 9 выполняются из титана, имеющего низкую теплопроводность. Пружина 7 в исходном состоянии частично закручена, и в данном состоянии ее концы прикреплены к термобиметаллам 3, 4.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

В случае возникновения аварийной ситуации эвакуируемый объект 11, прикрепленный механизмом 10 к низу упругого узла 3-9, спускаются в рукав 1 через верхнюю часть последнего, при этом пластинки 3, 4 изогнуты наружу так /имеют такую выпуклость/, что упругий узел 3-9 вводится во внутреннюю полость рукава 1 плотно с натягом. При этом за счет исходной кривизны пластинок 3, 4 /причем, с учетом увеличения выпуклости при допустимой скорости движения и разогреве пластинок, см. далее/ выбирается натяг, обеспечивающий требуемую скорость движения эвакуируемого объекта 11. Под действием силы тяжести объекта 11 упругий узел 3-9 начинает скользить вниз в полости рукава 1. При движении узла за счет сил сухого трения термобиметаллических пластинок 3, 4 о внутреннюю поверхность рукава 1 происходит нагрев пластинок 3, 4, увеличение их кривизны /выпучивания/, причем, величина нагрева и, соответственно, выпучивания пропорциональна скорости движения. Очевидно, что в данном случае происходит автоматический процесс стабилизации скорости: чем больше разогрев, выпучивание, больше натяг, приводящий к уменьшению скорости. То есть, устройство функционирует в режиме следящей системы с отрицательной обратной связью. При этом мгновенно гасятся опасные скачки скорости при несанкционированном разгоне эвакуируемого объекта 11 либо за счет избыточного веса объекта, либо ослабления упругих сил зажатия со стороны рукава 1 и т.п. Термобиметаллическая спиральная винтовая пружина 7 выполняет функции температурного конденсатора. Если нагрев термобиметаллов 3, 4 происходит за счет сил трения, возникающих при их скольжении относительно рукава 1 /см. выше/, и этот нагрев является рабочим параметром, пружина 7 изолирована от возможности такого нагрева участками 8, 9 с низкой теплопроводностью и сохраняет свое исходное, частично закрученное состояние. При изменении же температуры за счет посторонних внешних факторов /нерабочее изменение параметров/, например, в случае пожара на высотном сооружении, сильного мороза и т.п. пружина 7 компенсирует это изменение. Например, при увеличении температуры в случае пожара на сооружении пластинки 3, 4 соответственно дополнительно нагреваются и сильнее выпучиваются. Однако одновременно винтовая пружина 7 также нагревается от данного внешнего источника тепла, происходит увеличение ее исходного закручивания, сопровождающееся укорочением рабочей длины, увеличением сил натяжения пластинок 3, 4 друг к другу, что, естественно, компенсирует выпучивание пластинок 3, 4 от увеличения температуры под действием внешнего источника. При уменьшении температуры меньше нормальной процесс компенсации аналогичен, только пружина 7 уменьшает свое первоначальное закручивание, увеличивает длину и ослабляет стягивающее воздействие на пластинки 3, 4.

Очевидно, что предлагаемое устройство, сохраняя простоту конструкции устройства-прототипа, обеспечивает повышенную безопасность эвакуации, довольно универсально, не предъявляет жестких требований к сборке и регулировке.

Формула изобретения

Устройство для аварийной эвакуации с высотных сооружений, содержащее эластичный спасательный рукав, верхний конец которого закреплен на выходном люке сооружения, отличающееся тем, что устройство снабжено автоматическим регулятором скорости эвакуации, выполненным в виде введенного плотно с натягом в полость рукава упругого узла, состоящего из двух термобиметаллических пластинок, ориентированных вдоль рукава, изогнутых в противоположные стороны и шарнирно связанных концами, при этом активные слои термобиметаллических пластинок обращены наружу к внутренней поверхности рукава, пластинки в месте их максимального удаления друг от друга соединены между собой частично закрученной термобиметаллической винтовой спиральной пружиной, имеющей в местах крепления к пластинкам участки из материала с низкой теплопроводностью, а в нижней части упругого узла в зоне шарнира размещен механизм для крепления эвакуируемого объекта.

РИСУНКИ

Рисунок 1