Ролик-мешок
Изобретение относится к грузоподъемным пневматическим устройствам для спуска на воду, подъема из воды по слипам крупных и мелких судов различной конструкции: кораблей, теплоходов, барж, танкеров, катеров, и может быть использовано на судостроительных и судоремонтных предприятиях, на морском и речном флотах. Технической результат - повышение надежности работы за счет равномерного распределения напряжений от нагрузок по всей поверхности ролик-мешка, улучшение эксплуатационных характеристик, что позволит снизить трудоемкость работы по передвижению судов, расширить диапазон использования ролик-мешка для различных конструкций и разной грузоподъемности судов, а также дополнительно использовать как домкрат для подъема крупногабаритных грузов. Для этого ролик-мешок 1 выполнен в виде двух конусов 2, в вершинах которых установлены вентили 3 с проушинами 4, и цилиндрической части 5 содержащей покровный резиновый слой 6 с демпфирующим резиновым слоем 7, силовой каркас, выполненный из обрезиненных слоев высокопрочной ткани с первым слоем 8, расположенным под углом 0° относительно оси ролик-мешка 1. Нити второго 9 и последующих слоев расположены под углом 45-90° относительно оси ролик-мешка 1, обрезиненные слои уложены по спирали под углом 60-80° относительно оси ролик-мешка 1, на третьем 10 и четвертом 11 слоях расположены усилительные обрезиненные ленты 12 шириной 500-900 мм, нити которых имеют угол 0° относительно оси ролик-мешка 1. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к грузоподъемным пневматическим устройствам для спуска на воду, подъема из воды по слипам крупных и мелких судов различной конструкции: кораблей, теплоходов, барж, танкеров, катеров и может быть использовано на судостроительных и судоремонтных предприятиях, на морском и речном флотах.
Известна домкрат-подушка (см. патент RU №2423315 С1, опубл. 04.05.2010 г. МПК В66В 3/24), включающая прямоугольную герметичную камеру из тонкостенного упругоэластичного материала со штуцером для подачи под давлением рабочего агента, внутренний чехол из 3-8 слоев непрерывной ленты из высокопрочной ткани шириной, равной ширине камеры, со скрепленными точечными клеевыми упругоэластичными соединениями слоями, и наружный чехол из аналогичной ленты, намотанный также в 3-8 слоев перпендикулярно ленте внутреннего чехла с аналогичным клеевым скреплением, прошитый по краям вдоль ленты за границами внутреннего чехла, причем оба чехла скреплены по углам прямоугольника сквозным швом, а в зоне отверстий под штуцер слои чехлов выполнены с пропиткой их клеем без скрепления этих чехлов.
Недостатком известного аналога является низкая надежность работы армирующих чехлов при их искривлениях в зоне соединительных швов и низкой прочности самих швов и сложность конструкции.
Известна также домкрат-подушка (см. патент RU №2453492 С1, опубл. 15.12.2010 г. МПК B66F 3/35), включающая герметичную камеру в форме равностороннего треугольника из тонкостенного упругоэластичного материала со штуцером в ее углу, чехол из 5-15 слоев непрерывной ленты из высокопрочной ткани шириной, соответствующей высоте треугольника камеры, намотанный на камеру сгибанием ленты под углом 60° к продольным краям ленты с обертыванием этими краями штуцера, причем соседние слои скреплены преимущественно в площади вписанного в треугольник круга точечными клеевыми упругоэластичными соединениями с дополнительным скреплением слоев в углах треугольного чехла.
Недостатками известного устройства являются сложность конструкции, низкая надежность работы из-за неоптимального распределения напряжений в соединениях слоев многослойного чехла, при расположении зон сцепления ткани ленты, возможность продавливания камеры из-за малой площади скрепления ткани в углах.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату - прототипом является эластичный домкрат (см. патент RU №2109635 С1, опубл. 27.04.1998 г. МПК B29D 22/00), содержащий части камеры в виде колпаков путем автоклавного прессования их на съемных оправках, а при склеивании И-образный подгиб кромки одного колпака, приклеиваемую к нему внахлест кромку второго колпака укрепляют механическими кольцами.
Недостатками известного прототипа являются сложность крепления колпаков между собой, недостаточная прочность, проявляющая в зоне приклеивания внахлест кромки одного колпака к кромке другого, что может привести к разгерметизации всей конструкции эластичного домкрата.
Технической задачей изобретения является устранение указанных недостатков, техническим результатом которого будет повышение надежности работы за счет равномерного распределения напряжений от нагрузок по всей поверхности ролик-мешка, улучшение эксплуатационных характеристик, что позволит снизить трудоемкость работы по передвижению судов, расширить диапазон использования ролик-мешка для различных конструкций и разной грузоподъемности судов, а также дополнительно использовать как домкрат для подъема крупногабаритных грузов.
Указанный технический результат достигается за счет того, что ролик-мешок, выполненный в виде двух конусов и цилиндрической части, содержащей покровный резиновый слой и силовой каркас из обрезиненных слоев высокопрочной ткани, например капронового корда, и вентили, установленные в вершине конусов, отличается тем, что на покровном резиновом слое жестко закреплен демпфирующий резиновый слой с толщиной в 3-7 раз больше, чем толщина покровного резинового слоя, нити первого обрезиненного слоя расположены под углом 0° относительно оси ролик-мешка, нити второго и последующих слоев расположены противоположно друг другу под углом 45-90° относительно оси ролик-мешка, обрезиненные слои уложены по спирали под углом 60-80° относительно оси ролик-мешка, на третьем и четвертом обрезиненных слоях расположены усилительные обрезиненные ленты шириной 500-900 мм, нити которых расположены под углом 0° относительно оси ролик-мешка.
Для соблюдения норм техники безопасности при внезапном возникновения аварийной ситуации во время перемещения судна по ролик-мешкам цилиндрическая часть имеет длину на величину от 1-5 м больше ширины перемещаемого судна.
Функция демпфирующего резинового слоя - поглощение ударов и толчков при перемещении судна по неровной поверхности.
При перемещении судна по ролик-мешкам для защиты покровного резинового слоя и силового каркаса от механических повреждений в зоне контакта с килем или другими выступающими элементами днища судна на покровном слое жестко закреплен демпфирующий резиновый слой с толщиной, в 3-7 раз превышающей толщину покровного резинового слоя.
Демпфирующий резиновый слой расположен на покровном резиновом слое ролик-мешка в зависимости от конструкции судна: для судов с килем по центру длиной 0,3-0,5 от длины цилиндрической части, для судов с плоским днищем, в основном, барж и танкеров, длиной 0,6-0,9 от длины цилиндрической части.
Поскольку при применении ролик-мешков должна строго соблюдаться перпендикулярность оси судна к оси ролик-мешка, искривление и изгиб его из-за большого соотношения длины к диаметру недопустимы, иначе перемещение судна по искривленным ролик-мешкам может привести к разрыву ролик-мешка и опрокидыванию судна.
Расположение слоев в силовом каркасе: нити первого обрезиненного слоя расположены под углом 0° относительно оси ролик-мешка, нити второго и последующих обрезиненных слоев расположены противоположно друг другу под углом 45-90° относительно оси ролик-мешка и обрезиненные слои уложены по спирали под углом 60-80° относительно оси ролик-мешка, предотвращают скручивание и изгиб цилиндрической части ролик-мешка при накачивании и подаче рабочего тела, увеличивают прочность силового каркаса, обеспечивают равномерное распределение нагрузки по всей длине ролик-мешка.
Для увеличения прочности связи в зоне перехода с цилиндрической части на конус на третьем и четвертом обрезиненных слоях расположены усилительные обрезиненные ленты шириной 500-900 мм, нити которых расположены под углом 0° относительно оси ролик-мешка.
Для увеличения прочности крепления вентилей в вершинах конуса наружная поверхность вентиля обрезинена и для удобства работы при подведении и точном центрировании ролик-мешка под днищем судна на вентилях установлены проушины, а по всей длине цилиндрической части закреплены гибкие петли.
Эти отличительные признаки являются существенными, т.к. каждый в отдельности и в совокупности направлены на достижение технического результата.
Сущность изобретения поясняется чертежами:
на фиг. 1. - ролик-мешок в сложенном состоянии;
фиг. 2. - общий вид;
фиг. 3 - вид А, силовой каркас в разрезе;
фиг. 4 - расположение слоев силового каркаса по спирали;
фиг. 5-6 - вид Б и В-В, расположение на ролик-мешке гибких петель.
Ролик-мешок 1 (фиг. 1 и 2) выполнен в виде двух конусов 2, в вершинах которых установлены вентили 3 с проушинами 4, и цилиндрической части 5, содержащей покровный резиновый слой 6 (фиг. 2 и 3) с демпфирующим резиновым слоем 7, силовой каркас, выполненный из обрезиненных слоев высокопрочной ткани с первым слоем 8, расположенным под углом 0° относительно оси ролик-мешка 1, нити второго 9 и последующих слоев (фиг. 4) расположены под углом 45-90° относительно оси ролик-мешка 1, обрезиненные слои уложены по спирали под углом 60-80° относительно оси ролик-мешка 1, на третьем 10 и четвертом 11 слоях (фиг. 3) расположены усилительные обрезиненные ленты 12 шириной 500-900 мм, нити которых расположены под углом 0° относительно оси ролик-мешка 1.
По всей длине цилиндрической части 5 закреплены гибкие петли 13 (фиг. 5 и 6).
Эксплуатируется ролик-мешок следующим образом.
Для работы по перемещению конкретного судна определенной грузоподъемности и конструкции выбирается соответствующий комплект ролик-мешков с техническими показателями по диаметру, длине, рабочему внутреннему давлению, числу слоев обрезиненной высокопрочной ткани, расположению демпфирующего резинового слоя.
Вначале ролик-мешок 1 представляет собой сложенный в несколько рядов плоский мешок. Перед накачиванием его раскладывают и заводят конусом 2 под днище судна. Затем тросом цепляют за проушины 4 и гибкие петли 13 и устанавливают и центрируют относительно продольной или поперечной оси судна. Накачивают ролик-мешок 1 через вентили 3, при этом подбор углов обрезиненных слоев 8, 9, 10, 11, комбинация их расположения и укладка слоев по спирали не позволяют ролик-мешку 1 проворачиваться и изгибаться, происходит полное заполнение рабочего тела, в основном сжатого воздуха, по всему внутреннему объему ролик-мешка 1 и, соответственно, подъем днища судна. Затем устанавливается следующий ролик-мешок , и процесс повторяется, пока не поднимется на ролик-мешках 1 все судно.
Предварительные испытания опытных образцов ролик-мешков при подъеме судов различной грузоподъемности показали при проверенном 5-10-ти кратном запасе прочности, ролик-мешки обладают высокой надежностью и долговечностью их использования, чем обеспечиваются условия промышленной применимости.
1. Ролик-мешок, выполненный в виде двух конусов и цилиндрической части, содержащей покровный резиновый слой и силовой каркас из обрезиненных слоев высокопрочной ткани, например капронового корда, и вентили, установленные в вершине конусов, отличающийся тем, что на покровном резиновом слое жестко закреплен демпфирующий резиновый слой с толщиной в 3-7 раз больше, чем толщина покровного резинового слоя, нити первого обрезиненного слоя расположены под углом 0° относительно оси ролик-мешка, нити второго и последующих слоев расположены противоположно друг другу под углом 45-90° относительно оси ролик-мешка, обрезиненные слои уложены по спирали под углом 60-80° относительно оси ролик-мешка, на третьем и четвертом обрезиненных слоях расположены усилительные обрезиненные ленты шириной 500-900 мм, нити которых расположены под углом 0° относительно оси ролик-мешка.
2. Ролик-мешок по п. 1, отличающийся тем, что цилиндрическая часть имеет длину на величину от 1 до 5 м больше ширины перемещаемого судна.
3. Ролик-мешок по п. 1, отличающийся тем, что наружная поверхность вентилей обрезинена.
4. Ролик-мешок по п. 1, отличающийся тем, что на обоих вентилях установлены проушины.
5. Ролик-мешок по п. 1, отличающийся тем, что на цилиндрической части закреплены гибкие петли.
6. Ролик-мешок по п. 1, отличающийся тем, что демпфирующий резиновый слой расположен на покровном резиновом слое в зависимости от конструкции судна: для судов с килем по центру длиной 0,3-0,5 от длины цилиндрической части, для судов с плоским днищем, в основном барж и танкеров, длиной 0,6-0,9 от длины цилиндрической части.
