Способ спуска грузов и людей с высотных объектов

Изобретение относится к способам спуска людей из зданий и может быть использовано для аварийной эвакуации грузов и людей с высотных сооружений при пожарах или стихийных бедствиях. Способ заключается в том, что соединяют два гибких силовых элемента между собой соединительными эластичными нитями с образованием между гибкими силовыми элементами постоянного по величине зазора по всей длине гибких силовых элементов. При этом образуют шов, параллельный каждому гибкому силовому элементу, а все эластичные нити располагают в одной плоскости. Подвешивают объект на свободном конце первого гибкого силового элемента, крепят свободный конец второго гибкого силового элемента в точке, из которой должен начаться спуск, растягивают одновременно несколько соединительных эластичных нитей до их разрыва, осуществляют спуск объекта вниз. При этом свободный конец первого гибкого силового элемента перемещают вдоль поверхности второго гибкого силового элемента. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к способам спуска людей из зданий и может быть использовано для аварийной эвакуации грузов и людей с высотных сооружений при пожарах или стихийных бедствиях.

Известен способ спуска с высотных объектов, заключающийся в том, что в нем соединяют два гибких силовых элемента между собой соединительными элементами, крепят свободные концы силовых элементов в точке, из которой должен начаться спуск, подвешивают объект на спусковом элементе, снабженном режущим лезвием, режут при помощи лезвия соединительные элементы, позволяя объекту опускаться вниз (заявка на полезную модель Японии № 4-136244, кл. МПК A62B 1/16, опубл 18.12.1992 г.).

Недостатком данного способа является то, что в нем скорость резания соединительных элементов весьма высока, что при спуске с высотных зданий представляет опасность для жизни человека, кроме того при реализации данного способа возможно схождение спускового элемента с соединительных элементов, что также представляет серьезную опасность для жизни человека.

Известен выбранный в качестве ближайшего аналога способ амортизации, заключающийся в том, что в нем соединяют два гибких силовых элемента между собой соединительными нитями, соединяют свободный конец второго гибкого силового элемента с верхней частью стропа с возможностью перемещения указанного конца совместно со стропом, подвешивают объект на свободном конце первого гибкого силового элемента, прикладывают разрывающую нагрузку одновременно к нескольким соединительным нитям, до их разрыва, позволяя объекту спускаться на свободном конце первого силового элемента до полной остановки и на расстояние, зависящее только от веса груза и скорости падения груза в момент начала натяжения силовых элементов (патент Австралии на изобретение № 1904001, кл. МПК A62B 35/04, опубл 24.06.2002 г.).

Недостатком данного способа является то, что в нем полностью не предусмотрена возможность спуска, а только амортизация при ударе груза, воздействующем на несущий трос, и снижение скорости до полной остановки, за счет разрыва соединительных нитей без их растяжения, кроме того, в данном способе не предусмотрено регулирование скорости спуска.

Технический результат, который может быть получен в заявленном изобретении, - создание способа, пригодного для безопасного спуска грузов и людей с высотных объектов.

Технический результат достигается тем, что в способе спуска грузов и людей с высотных объектов, заключающемся в том, что в нем соединяют два гибких силовых элемента между собой соединительными нитями с шагом, равным 0,1-10 мм, подвешивают объект на свободном конце первого гибкого силового элемента, крепят свободный конец второго гибкого силового элемента в точке, из которой должен начаться спуск, прикладывают разрывающую нагрузку одновременно к нескольким соединительным нитям, до их разрыва, осуществляют спуск объекта вниз, крепят шарнирно свободный конец второго гибкого силового элемента в точке, из которой должен начаться спуск, соединяют два гибких силовых элемента между собой соединительными эластичными нитями, с образованием между гибкими силовыми элементами постоянного по величине и равного 0,5-200 мм зазора по всей длине гибких силовых элементов, при этом образуют шов, параллельный каждому гибкому силовому элементу, а все эластичные нити располагают в одной плоскости, свободный конец первого гибкого силового элемента перемещают вдоль поверхности второго гибкого силового элемента, кроме того каждую эластичную нить растягивают в течение от 0,0005 до 0,2 секунд до разрыва, при этом удлинение каждой соединительной эластичной нити до разрыва составляет от 5 до 500%, растягивают одновременно к 50-2500 нитям в секунду до разрыва, а объект спускают вниз со скоростью прямо пропорциональной массе объекта и шагу между эластичными нитями, соединяющими два гибких силовых элемента, и обратно пропорциональной толщине эластичной нити, величине зазора между гибкими силовыми элементами, и величине удлинения эластичной нити до разрыва.

Изобретение поясняется при помощи схем, приведенных на фиг.1-5.

При этом на фиг.1 и 2 показан способ соединения двух силовых элементов, при этом фиг 2 является видом по стрелке А на фиг.1;

на фиг.3 показан способ соединения свободных концов силовых элементов с опорой и спускаемым объектом;

на фиг.4 показан процесс спуска объекта под воздействием силы тяжести объекта;

на фиг.5 показан процесс разрыва соединительных эластичных нитей во время спуска объекта.

Способ спуска грузов и людей с высотных объектов реализуется следующим образом.

Перед началом спуска соединяют первый гибкий силовой элемент 1 и второй гибкий силовой элемент 2 между собой соединительными эластичными нитями 3. При этом между первым гибким силовым элементом 1 и вторым гибким силовым элементом 2 образуют постоянный по величине зазор 4. Зазор 4 между первым гибким силовым элементом 1 и вторым гибким силовым элементом 2 имеет постоянное значение по всей длине первого гибкого силового элемента 1 и второго гибкого силового элемента 2. Первый гибкий силовой элемент 1 и второй гибкий силовой элемент 2 могут быть выполнены в виде лент, полученных тканным способом, путем переплетения основных и уточных нитей, при этом предел прочности этих основных и уточных нитей превышает предел прочности соединительных эластичных нитей 3, по меньшей мере, на 20%. При соединении первого гибкого силового элемента 1 и второго гибкого силового элемента 2, при помощи эластичных соединительных эластичных нитей 3, образуют шов 5, параллельный каждому гибкому силовому элементу 1 и 2, а все эластичные нити 3 располагают в одной плоскости или в нескольких параллельных плоскостях. Здесь под параллельностью шва 5 каждому гибкому силовому элементу 1 и 2 понимается параллельность шва 5 боковым сторонам гибких силовых элементов 1 и 2, выполненных в виде лент или ремней. В том случае, если в качестве гибких силовых элементов 1 и 2 используют канаты или тросы, то шов 5 будет параллелен осям этих канатов или тросов.

Перед началом спуска крепят свободный конец 7 второго гибкого силового элемента 2 в точке, из которой должен начаться спуск, как показано на фиг.3, после чего подвешивают объект 8 на свободном конце 6 первого гибкого силового элемента 1. При этом предпочтительно, чтобы свободный конец 7 второго гибкого силового элемента 2 крепили в точке, из которой должен начаться спуск, шарнирно, чтобы компенсировать непредвиденные, возможные колебания второго гибкого силового элемента 2 во время спуска объекта 8. В качестве объекта 8 может выступать человек или любой другой груз.

После того, как объект 8 подвесят на свободном конце 6 первого гибкого силового элемента 1, растягивают одновременно несколько ближайших к свободному концу 7 второго гибкого силового элемента 2 соединительных эластичных нитей 3, образующих группу нагруженных соединительных эластичных нитей 3, с силой растяжения, равной силе тяжести, создаваемой объектом 8, обозначенной на фиг.4 как Р, направление которой показано на той же фиг.4 стрелкой. При этом распределение силы растяжения на соединительные эластичные нити 3 из группы нагруженных соединительных эластичных нитей 3 производят неравномерно. Все растянутые соединительные эластичные нити 3 располагают в одной плоскости. Наиболее нагруженной будет соединительная эластичная нить 3, которая является ближайшей к свободному концу 7 второго гибкого силового элемента 2. Следующей по величине нагружения (растяжения) будет нить 3, следующая за соединительной эластичной нитью 3 в направлении спуска объекта 8, которая является ближайшей к свободному концу 7 второго гибкого силового элемента 2. Далее степень нагружения (растяжения) каждой соединительной эластичной нити 3 из группы нагруженных соединительных эластичных нитей 3 будет уменьшаться в направлении спуска объекта 8.

Таким образом, соединительные эластичные нити 3 подвергают воздействию силы растяжения до их разрыва. При этом соединительные эластичные нити 3 из группы нагруженных соединительных эластичных нитей 3 разрывают в порядке очереди, начиная с соединительной эластичной нити 3, которая является ближайшей к свободному концу 7 второго гибкого силового элемента 2 (крайняя верхняя соединительная эластичная нить 3), и далее в направлении спуска объекта 8. Количество нитей группы нагруженных соединительных эластичных нитей 3 при прочих равных условиях спуска является постоянным, особенно при спуске неживых объектов, которые не создают колебаний при изменении своего положения в пространстве. После того как разрывают соединительную эластичную нить 3, которая является ближайшей к свободному концу 7 второго гибкого силового элемента 2, подвергают воздействию силы растяжения соединительную эластичную нить 3, которая была ближайшей к группе нагруженных соединительных эластичных нитей 3.

Таким образом, поочередно разрывая каждую соединительную эластичную нить 3, свободный конец 6 первого гибкого силового элемента 1 перемещают вдоль поверхности второго гибкого силового элемента 2 и осуществляют спуск объекта 8 вниз. При этом спуск груза осуществляют с постоянной скоростью, которая может иметь отклонения по величине не более чем на 25%.

При спуске объекта 8 в соответствии с данным способом спускают объект 8 со скоростью прямо пропорциональной массе самого объекта 8 и шагу 9 между эластичными нитями 3, соединяющими два гибких силовых элемента 1 и 2, и обратно пропорциональной толщине соединительной эластичной нити 3, величине зазора 4 между гибкими силовыми элементами 1 и 2, и величине удлинения эластичной нити 3 до разрыва.

Оптимальная скорость спуска грузов и людей с высотных объектов составляет 2 метра в секунду с отклонением, составляющим не более 25%, меньшая скорость спуска может привести к увеличению группы нагруженных соединительных эластичных нитей 3, в следствии чего может произойти прекращение движения объекта 8, большая скорость спуска может отрицательно сказаться на здоровье человека, выступающего в качестве объекта 8.

Проведенные испытания показали, что для объекта 8 массой 100 кг скорости спуска, составляющей 2 м/с, можно достичь, применяя соединительные эластичные нити 3, удлинение каждой из которых до разрыва составляет 5 до 500%. При этом применялись нити, выполненные из ароматического полиамида, удлинение которых до разрыва составляет 4-5%, полиуретановые нити, удлинение которых до разрыва составляет 300-500%, полипропиленовые нити, удлинение которых до разрыва составляет 15-20%, полипропиленовые нити, удлинение которых до разрыва составляет 20-200%. При помощи перечисленных соединительных эластичных нитей соединяли попарно грузовые ленты ПТЮ, выполненные тканным способом из полиамидных нитей, с разрывной нагрузкой 15000 кгс, которые были использованы в качестве силовых элементов 1 и 2, способом прошивки с шагом, равным 0,1-10 мм, и образованием между лентами постоянного по величине зазора, равного 0,5-200 мм. При использовании нитей из ароматического полиамида выполняли шаг между нитями, составляющий 0,1 мм, и зазор между лентами, составляющий 200 мм. При использовании полипропиленовых нитей выполняли шаг между нитями, составляющий 3-7 мм, и зазор между лентами, составляющий 50-120 мм. При использовании полиуретановых нитей выполняли шаг между нитями, составляющий 10 мм, и зазор между лентами, составляющий 0,5 мм.

Каждую эластичную нить из ароматического полиамида растягивали в течение от 0,0005 секунд до разрыва, при этом нагрузку прикладывали последовательно к 1500-2500 нитям в секунду до разрыва. Каждую эластичную полипропиленовую нить растягивали в течение от 0,005-0,01 секунд до разрыва, при этом нагрузку прикладывали последовательно к 100-300 нитям в секунду до разрыва. Каждую эластичную нить из полиуретана растягивали в течение 0,2 секунд до разрыва, при этом нагрузку прикладывали последовательно к 50-100 нитям в секунду до разрыва. При этом опускание объекта производили со скоростью 2 м/с±25%

Таким образом, за счет того, что соединяют два гибких силовых элемента между собой соединительными эластичными нитями с образованием между гибкими силовыми элементами постоянного по величине зазора по всей длине гибких силовых элементов, а все эластичные нити располагают в одной плоскости, соединяют свободный конец первого гибкого силового элемента перемещают вдоль поверхности второго гибкого силового элемента, способ спуска грузов и людей с высотных объектов становится пригодным для безопасного спуска спуска грузов и людей с высотных объектов.

1. Способ спуска грузов и людей с высотных объектов, заключающийся в том, что в нем соединяют два гибких силовых элемента между собой соединительными нитями, крепят свободный конец второго гибкого силового элемента в точке, из которой должен начаться спуск, подвешивают объект на свободном конце первого гибкого силового элемента, прикладывают разрывающую нагрузку одновременно к нескольким соединительным нитям, до их разрыва, осуществляют спуск объекта вниз, отличающийся тем, что соединяют два гибких силовых элемента между собой соединительными эластичными нитями с образованием между гибкими силовыми элементами постоянного по величине зазора по всей длине гибких силовых элементов, при этом образуют шов, параллельный каждому гибкому силовому элементу, а все эластичные нити располагают в одной плоскости, свободный конец первого гибкого силового элемента перемещают вдоль поверхности второго гибкого силового элемента.

2. Способ спуска по п.1, отличающийся тем, что крепят свободный конец второго гибкого силового элемента в точке, из которой должен начаться спуск, шарнирно.

3. Способ спуска по п.1, отличающийся тем, что каждую эластичную нить растягивают в течение от 0,0005 до 0,2 с до разрыва.

4. Способ спуска по п.1, отличающийся тем, что удлинение каждой соединительной эластичной нити до разрыва составляет от 5 до 500%.

5. Способ спуска по п.1, отличающийся тем, что соединяют два гибких силовых элемента между собой соединительными эластичными нитями с шагом равным 0,1-10 мм.

6. Способ спуска по п.1, отличающийся тем, что образуют зазор между гибкими силовыми элементами равный 0,5-200 мм.

7. Способ спуска по п.1, отличающийся тем, что нагрузку прикладывают последовательно к 50-2500 нитям в секунду до разрыва.

8. Способ спуска по п.1, отличающийся тем, что объект спускают вниз со скоростью, прямо пропорциональной массе объекта и шагу между эластичными нитями, соединяющими два гибких силовых элемента, и обратно пропорциональной толщине эластичной нити, величине зазора между гибкими силовыми элементами и величине удлинения эластичной нити до разрыва.