Складная переносная штурмовая лестница из композиционного материала

Складная переносная штурмовая лестница из композиционного материала

Реферат

 

Изобретение относится к снаряжению штурмовых групп внутренних войск и других правоохранительных структур, предназначено для преодоления вертикальных преград, проникновения через окна во вторые этажи зданий. Технический результат обеспечение возможности переноски лестницы одним человеком, способность лестницы выдерживать заданные вертикальную сосредоточенную и горизонтальную распределенную нагрузки, возможность ее закрепления на вертикальных и горизонтальных опорах, разрушения бронированного стекла и надежного опирания на твердый грунт. Сущность изобретения: складная переносная штурмовая лестница из композиционного материала типа стекло-, органо- или углепластика состоит из 4-х секций, узлов соединения секций друг с другой, металлических поворотных консолей-захватов, закрепленных на верхней секции, металлических остроконечных стержней, закрепленных на нижней секции, откидной рамки и стяжного ремня. Каждая из секций содержит две тетивы в виде плоских ферм из параллельных балок коробчатого профиля, соединенных пластинами, и поперечины, размещенные между пластинами противолежащих ферм, скрепленные с балками с помощью косынок и металлических стяжек. Каждый узел соединения секций включает шарнирное соединение и замок-фиксатор. Каждая консоль-захват имеет остроконечный зацеп и гайку-пробойник. Штурмовую лестницу можно использовать в качестве навесной, приставной, стремянки или трапа. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к снаряжению штурмовых антитеррористических групп внутренних войск и других правоохранительных структур, в частности, к складным переносным штурмовым лестницам, выполненным из композиционного материала на основе волокнистого армирующего материала и полимерного связующего.

Штурмовые лестницы предназначены для преодоления вертикальных преград, а также для проникновения через окна и другие проемы во вторые этажи зданий.

До сих пор в боевой обстановке в качестве штурмовых используются металлические или деревянные подручные лестницы или специальные, типа пожарных, доставку которых ввиду их громоздкости обеспечивают машины. Указанные обстоятельства снижают скрытность подготовки штурма.

Авторам изобретения неизвестны технические решения складных переносных лестниц указанного назначения, выполненных из композиционных материалов, например, стекло-, органо- или углепластика, или их комбинаций.

Изделия из композиционных материалов в отличие от традиционных деревянных и металлических обладают одновременно высокой прочностью, легкостью, отсутствием остаточных деформаций. Этим объясняется выбор материала лестницы, предназначенной для проведения спецопераций.

Складная переносная штурмовая лестница должна обеспечивать возможность использования изделия в качестве приставной или навесной лестницы, горизонтального или наклонного трапа, раскладной стремянки, а также обеспечивать возможность скрытой подготовки к проведению спецоперации. Выбор конструкции складной переносной штурмовой лестницы обусловлен предъявляемыми требованиями, среди которых статическая нагрузка в вертикальном подвешенном состоянии, распределенная нагрузка в горизонтальном положении, минимальная масса, обеспечивающая возможность скрытой переноски и переноски за спиной, убирающиеся зацепы с пробойниками в верхней части для закрепления на горизонтальной опоре и пробивания стекол типа "триплекс", надежная фиксация секций относительно друг друга как в разложенном (боевом), так и в сложенном (транспортном) положениях, надежные упоры для твердого грунта.

Известна пластиковая лестница, состоящая из двух секций, каждая из которых выполнена из полых тетив и поперечин (US патент N 5366051, кл. 182-46, 1994). В известной лестнице предусмотрены нижние упоры и застежки для удобства хранения и транспортирования в сложенном виде. Лестница используется в качестве стремянки.

Известна лестница, состоящая из двух секций, в каждой из которых тетива состоит из двух полых стеклопластиковых балок, связанных между собой с помощью металлических трубок и пластин, в которых закреплены металлические поперечины (US патент N 5156234, кл. 182-46, 1992). Известная лестница снабжена верхними опорами и нижними упорами, используется в качестве приставной.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является лестница из композиционного материала, содержащая верхнюю, нижнюю и соединенные шарнирными соединениями промежуточные секции, каждая из которых содержит выполненные из балок, преимущественно коробчатого профиля, две тетивы с элементами упрочнения их торцов и равномерно размещенные между тетивами и скрепленные с ними поперечины с противоскользящей поверхностью, замки-фиксаторы рабочего положения, верхние опоры и нижние упоры, закрепленные на торцах тетив соответственно верхней и нижней секций (US патент N 4376470, кл. 182-23, 1983). Известная лестница используется как приставная и стремянка.

Все вышеописанные известные лестницы непригодны для использования их в боевых условиях: они недостаточно прочны, чтобы выдержать требуемые нагрузки как статические, так и динамические, не имеют захватных приспособлений, пробойников, их нижние упоры не исключают проскальзывания на твердом грунте.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание легкой прочной боевой лестницы, отвечающей всем вышеописанным требованиям, которую можно было бы использовать в качестве приставной, навесной, стремянки или трапа.

Техническим результатом, который может быть получен от использования изобретения, является повышение надежности конструкции за счет повышения ее прочности и жесткости и расширение функциональных возможностей известной лестницы за счет обеспечения возможности использования ее в качестве штурмовой.

Поставленная задача решается тем, что в складной, переносной лестнице из композиционного материала, содержащей верхнюю, нижнюю и связанные шарнирными соединениями промежуточные секции, каждая из которых содержит выполненные из балок, преимущественно коробчатого профиля, две тетивы с элементами упрочнения их торцов и равномерно размещенные между тетивами и скрепленные с ними поперечины того же профиля с противоскользящей поверхностью, замки-фиксаторы рабочего положения, верхние опоры и нижние упоры, закрепленные на торцах тетив соответственно верхней и нижней секций, согласно изобретению каждая тетива выполнена в виде плоской фермы из двух соединенных пластинами параллельных балок, в торцах которых размещены элементы упрочнения, верхние и нижние секции соединены с соответствующими промежуточными секциями шарнирными соединениями, аналогичными соединяющим промежуточные секции, при этом каждое шарнирное соединение и каждый замок-фиксатор рабочего положения объединены в единый узел, закрепленный в элементах упрочнения торцов балок соответствующих плоских ферм смежных секций, каждая из двух верхних опор выполнена в виде металлической поворотной консоли-захвата с остроконечным зацепом на одном ее конце, закрепленной другим ее концом на торце одной из балок одной стороны соответствующей плоской фермы верхней секции с помощью гайки-пробойника с возможностью фиксации ею консоли-захвата в нужном положении, каждый нижний упор выполнен в виде металлического остроконечного стержня, закрепленного его тупым концом в торце одной из балок той же стороны, что и консоль-захват соответствующей плоской фермы нижней секции, при этом все соединения выполнены с помощью винтов или штифтов и клея, а также лестница снабжена дополнительно откидной рамкой, закрепленной на поперечине нижней секции, и стяжным ремнем, закрепленным на нижней секции с возможностью фиксации им лестницы в сложенном положении за поперечины верхней и нижней секции, при этом в конкретном варианте исполнения лестницы поперечины каждой секции размещены между пластинами противолежащих ферм и скреплены с балками тех же ферм с помощью косынок и металлических стяжек, каждый замок-фиксатор рабочего положения выполнен в виде пружинного механизма с поводком-стопором его взведенного состояния, размещен в едином с шарнирным соединением узле так, что при переходе от мест соединений одних секций к местам соединений следующих секций он меняет свое положение относительно шарнирного соединения на противоположное, элементы упрочнения торцов балок плоских ферм для закрепления в них узлов соединений секций выполнены в виде вставок сплошного сечения, а каждая металлическая поворотная консоль-захват закреплена на торце балки соответствующей плоской фермы верхней секции через металлический стержень, вставленный в указанный торец.

Отличительными особенностями заявляемой конструкции штурмовой лестницы являются следующие признаки: - выполнение каждой тетивы в виде плоской фермы из двух соединенных пластинами параллельных балок, - в торцах которых размещены элементы упрочнения; - соединение верхних и нижних секций с соответствующими промежуточными с помощью шарнирных соединений, аналогичных соединяющим промежуточные секции, - объединение каждого шарнирного соединения и каждого замка-фиксатора рабочего положения в единый узел, - закрепленный в элементах упрочнения торцов балок соответствующих плоских ферм смежных секций, - выполнение каждой из двух верхних опор в виде металлической поворотной консоли-захвата, - с остроконечным зацепом на одном ее конце, - закрепление указанной консоли-захвата другим ее концом на торце одной из балок одной стороны соответствующей плоской фермы верхней секции - с помощью гайки-пробойника - с возможностью фиксации указанной гайкой-пробойником консоли-захвата в нужном положении, - выполнение каждого нижнего упора в виде металлического остроконечного стержня, - закрепленного другим тупым его концом в торце одной из балок той же стороны, что и консоль-захват, соответствующей плоской фермы нижней секции, - выполнение всех соединений с помощью винтов или штифтов и клея, а также: - снабжение лестницы откидной рамкой, - закрепленнoй на поперечине нижней секции, - снабжение лестницы стяжным ремнем, - закрепленным на нижней секции с возможностью фиксации им лестницы в сложенном положении за поперечины верхней и нижней секций, - размещение поперечин каждой секции между пластинами противолежащих ферм, - скрепление указанных поперечин с балками тех же ферм с помощью косынок и металлических стяжек, - выполнение каждого замка-фиксатора рабочего положения в виде пружинного механизма, - с поводком-стопором его взведенного состояния, - размещение каждого указанного замка-фиксатора в едином с шарнирным соединением узле так, что при переходе от мест соединений одних секций к местам соединений следующих секций он меняет свое положение относительно шарнирного соединения на противоположное, - выполнение элементов упрочнения торцов балок плоских ферм для закрепления в них узлов соединений секций в виде вставок сплошного сечения, - закрепление каждой металлической поворотной консоли-захвата на торце балки плоской фермы через металлический стержень с резьбой под гайку-пробойник, вставленный в указанный торец.

Указанные отличительные признаки, каждый в отдельности и все совместно, направлены на решение поставленной задачи и являются существенными.

Изобретение иллюстрируется прилагаемыми чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид заявляемой штурмовой лестницы, вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - узел крепления поперечин к тетивам; на фиг. 4 - узел соединения секций между собой; на фиг. 5 - узел крепления консоли-захвата; на фиг. 6 - узел крепления нижнего упора к балке фермы одной из тетив; на фиг. 7 - изображение штурмовой лестницы в сложенном виде.

Ниже описан конкретный, но не ограничивающий изобретение пример реализации.

Складная переносная штурмовая лестница состоит из четырех секций: верхней 1, промежуточных 2 и 3 и нижней 4, соединенных узлами 5, металлических поворотных консолей-захватов 6, закрепленных на верхней секции 1, металлических остроконечных стержней 7, закрепленных на нижней секции 4, откидной рамки 8 и стяжного ремня 9 (фиг. 1).

Каждая из секций 1, 2, 3 или 4 содержит две тетивы 10 и поперечины 11 коробчатого профиля с противоскользящей поверхностью.

Каждая тетива 10 каждой секции 1, 2, 3 или 4 представляет собой плоскую ферму, состоящую из двух параллельно друг другу расположенных балок 12 коробчатого профиля, соединенных между собой пластинами 13 (фиг. 2,3).

Поперечины 11 равномерно размещены между пластинами 13 противолежащих ферм в каждой из секций 1,2,3 или 4, скреплены с балками 12 тех же ферм с помощью косынок 14 и металлических стяжек 15, при этом каждая стяжка 15 пронизывает обе балки 12 и поперечины 11, а косынка 14 скреплена и с балками 12, и с поперечиной 11.

Каждая балка 12 фермы в ее торце со стороны смежной секции имеет скрепленную с ней вставку 16 сплошного сечения (фиг. 4).

Каждый узел соединения 5 размещен между плоскими фермами смежных секций и закреплен во вставках 16 их балок 12.

Каждый указанный узел 5 включает шарнирное соединение 17 и замок-фиксатор 18, выполненный в виде пружинного механизма с пружиной 19, стержнем 20 и поводком-стопором 21 взведенного состояния. При переходе от мест соединений одних секций, например секций 1 и 2, к местам соединений следующих секций, здесь секций 2 и 3, шарнирные соединения 17 и замки-фиксаторы 18 в узлах 5 меняют положение относительно друг друга на противоположное. Так, находящиеся снаружи в узлах 5 соединения секций 1 и 2 шарнирные соединения 17 в следующих узлах соединений 5 секций 2 и 3 будут располагаться изнутри лестницы при соответственно обратном расположении замков-фиксаторов 18 (фиг. 2).

Каждая металлическая поворотная консоль-захват 6 имеет остроконечный зацеп 22 на одном ее конце (фиг. 5). Другим ее концом она закреплена на вставленном в торец балки 12 металлическом стержне 23, имеющем на выступающем из торца конце резьбу под гайку-пробойник 24, фиксирующую необходимое положение консоли захвата 6: положение "развернуто" (перпендикулярно к поперечинам 11) или положение "убрано" ( параллельно поперечинам 11).

Лестница с развернутыми консолями-захватами 6 может служить в качестве навесной, приставной с опорой в оконном проеме или трапом, с убранными - в качестве стремянки, приставной с опорой в стену или трапом. При транспортировке и хранении консоли-захваты 6 фиксируются в положении "убрано".

Каждый металлический остроконечный стержень 7 закреплен его тупым концом в торце балки 12 плоской фермы нижней секции 4 (фиг. 6). Стержни 7 предназначены для опирания лестницы на твердый грунт (бетон, асфальт, щебенка).

Стрежни 7 и консоли-захваты 6 закреплены на соответствующих балках 12 одной и той же стороны (передней или задней) лестницы.

Откидная рамка 8 размещена на нижней секции 4 и скреплена с ее поперечиной 11 с возможностью самоопрокидывания (под собственным весом) на угол 90^o, что при использовании лестницы в качестве навесной обеспечивает угол опирания в стену, равный примерно 60^o.

Стяжной ремень 9 обеспечивает возможность фиксации лестницы в сложенном виде (фиг. 7), стягивая ее за поперечины 11 верхней 1 и нижней 4 секций.

Все соединения элементов лестницы между собой выполнены с помощью винтов 25 или штифтов в 26 и клея (фиг. 2).

Балки 12 ферм-тетив 10, поперечины 11, откидная рамка 8 лестницы выполнены метолом пултрузии из стеклопластика с преимущественным армированием в продольном направлении. Кроме стеклопластика они могут быть полностью или частично выполнены из органо- или углепластика. Косынки 15 могут быть выполнены из прессованного стеклопластика или металла.

Заявляемая штурмовая лестница отвечает всем предъявляемым требованиям: она легка, прочна и надежна. Конструктивное исполнение узлов соединения секций между собой обеспечивает быстрое исполнение операций по разворачиванию и сворачиванию лестницы при надежной фиксации секций друг относительно друга.

Наличие захватов, зацепов и пробойника обеспечивает быстрое проникновение в здание через окна и проемы.

При транспортировании и хранении лестница находится в сложенном виде. Для перевода в рабочее состояние ее укладывают на горизонтальную поверхность, снимают ремень, стягивающий секции, взводят замки- фиксаторы, стопорят их поворотом поводков, раскладывают, по очереди поворачивая секции, расстопоривают замки-фиксаторы.

Для перевода консолей-захватов в рабочее положение ослабляют гайки-пробойники, поворачивают консоли-захваты в требуемое положение, затягивают гайки-пробойники.

Собирают лестницу в обратном порядке. Складывают и стопорят консоли-захваты. Утапливают и стопорят стержни замков-фиксаторов, складывают секции, поворачивая их вокруг осей шарниров и укладывая друг на друга. Стягивают ремнем средние поперечины верхней и нижней секций.

При штурме лестницу быстро раскладывают, фиксируют консоли-захваты, с разбега разбивают стекла (если они есть) и закрепляют лестницу в проеме или у стены.

Штурмовая четырехсекционная лестница по изобретению с габаритными размерами 1,1 х 0,5 х 0,4 м в сложенном виде, длиной 4 м и шириной 0,5 м в разложенном (рабочем) виде была изготовлена в цеховых условиях на стандартном оборудовании. Результаты ее испытаний были положительные; они подтвердили надежность конструкции и высокие эксплуатационные характеристики лестницы как боевой штурмовой.

Формула изобретения

1. Складная переносная штурмовая лестница из композиционного материала, содержащая верхнюю, нижнюю и соединенные шарнирными соединениями промежуточные секции, каждая из которых содержит выполненные из балок преимущественно коробчатого профиля две тетивы с элементами упрочнения их торцов и равномерно размещенные между тетивами и скрепленные с ними поперечины того же профиля с противоскользящей поверхностью, замки-фиксаторы рабочего положения, верхние опоры и нижние упоры, закрепленные на торцах тетив соответственно верхней и нижней секций, отличающаяся тем, что каждая тетива выполнена в виде плоской фермы из двух соединенных пластинами параллельных балок, в торцах которых размещены элементы упрочнения, верхние и нижние секции соединены с соответствующими промежуточными секциями шарнирными соединениями, аналогичными соединяющим промежуточные секции, при этом каждое шарнирное соединение и каждый замок-фиксатор рабочего положения объединены в единый узел, закрепленный в элементах упрочнения торцов балок соответствующих плоских ферм смежных секций, каждая из двух верхних опор выполнена в виде металлической поворотной консоли-захвата с остроконечным зацепом на одном ее конце, закрепленной другим ее концом на торце одной из балок одной стороны соответствующей плоской фермы верхней секции с помощью гайки-пробойника с возможностью фиксации ею консоли-захвата в нужном положении, каждый нижний упор выполнен в виде металлического остроконечного стержня, закрепленного его тупым концом в торце одной из балок той же стороны, что и консоль-захват соответствующей плоской фермы нижней секции, при этом все соединения выполнены с помощью винтов или штифтов и клея.

2. Лестница по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена откидной рамкой, закрепленной на поперечине нижней секции, и стяжным ремнем, закрепленным на нижней секции с возможностью фиксации им лестницы в сложенном положении за поперечины верхней и нижней секции.

3. Лестница по п.1 или 2, отличающаяся тем, что поперечины каждой секции размещены между пластинами противолежащих ферм и скреплены с балками тех же ферм с помощью косынок и металлических стяжек, каждый замок-фиксатор рабочего положения выполнен в виде пружинного механизма с поводком-стопором его взведенного состояния, размещен в едином с шарнирным соединением узле так, что при переходе от мест соединений одних секций к местам соединений следующих секций он меняет свое положение относительно шарнирного соединения на противоположное, элементы упрочнения торцов балок плоских ферм для закрепления в них узлов соединений секций выполнены в виде вставок сплошного сечения, а каждая металлическая поворотная консоль-захват закреплена на торце балки соответствующей плоской фермы через металлический стержень с резьбой под гайку-пробойник, вставленный в указанный торец.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7