Устройство для аварийного спуска людей

Устройство для аварийного спуска людей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к средствам спасения людей и может быть использовано для аварийного спуска при экстренной эвакуации людей из высотных зданий при чрезвычайных ситуациях.

Известно спусковое спасательное устройство (см. заявку на изобретение RU 2000110070 А, 7 А62В 1/10 от 2000.04.24).

Спусковое спасательное устройство состоит из барабана, надетого на ось, ось зафиксирована в корпусе, троса, один конец которого крепится к конструкции здания, другой конец крепится к барабану и намотан на него, в качестве элемента ограничения скорости вращения барабана применен анкерный механизм,

- анкерная шестерня, находясь на общей оси с барабаном, соединена с ним, а анкер расположен вокруг анкерной шестерни, ось анкера расположена недалеко от внешней границы анкерной шестерни и соединена с корпусом,

- анкерный механизм снабжен управляемым тормозом, выполненным в виде рычага, установленного на корпусе и взаимодействующего с анкером.

Недостатком аналога является сложность конструкции, необходимость намотки троса на барабан, что допускает возможность спуска по одному тросу только одного человека или груза.

Известно также устройство для аварийного спуска людей (см. патент SU 1172562 А, кл. А62В 1/00, 15.08.1985), взятое за прототип.

Устройство для аварийного спуска людей, содержащее разъемный несущий корпус с прорезями для входа и выхода троса, который обернут вокруг ролика, закрепленного на оси внутри корпуса, и один его конец прикреплен к конструкции здания, а второй конец троса сброшен вниз, и связанные с несущим корпусом элемент подсоединения спускающегося человека и рычаг управления скоростью спуска.

Недостатком прототипа является необходимость участия спускающегося человека для торможения при обеспечении необходимой скорости, что снижает надежность и безопасность спуска.

Задачей предлагаемого изобретения является создание простого и надежного устройства для аварийного спуска людей, допускающего спуск по одному тросу одного или нескольких человек поочередно.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении надежности устройства, упрощении конструкции и постоянной скорости спуска, не зависящей от веса спускаемого человека или груза.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для аварийного спуска людей, содержащем разъемный несущий корпус с прорезями для входа и выхода троса, который обернут вокруг ролика, закрепленного на оси внутри корпуса, и один его конец прикреплен к конструкции здания, а второй конец троса сброшен вниз, и связанные с несущим корпусом элемент подсоединения спускающегося человека и рычаг управления скоростью спуска, ось вращения ролика эксцентрично смещена относительно его центра, прорезь для выхода троса расположена в таком месте, где трос при натяжении перегибается через край прорези, а рычаг управления скоростью спуска выполнен с обеспечением поворота несущего корпуса относительно точки перегиба троса о край прорези.

По сравнению с прототипом предлагаемое техническое решение имеет следующие отличительные признаки:

- ось вращения ролика эксцентрично смещена относительно его центра;

- прорезь для выхода троса расположена в таком месте, где трос при натяжении перегибается через край прорези;

- рычаг управления скоростью спуска выполнен с обеспечением поворота несущего корпуса относительно точки перегиба троса о край прорези.

Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, неизвестны и не следуют явным образом из уровня техники. Поскольку условием, обеспечивающим одинаковую скорость спуска груза независимо от его веса, взято ускорение свободного падения, то снижение груза необходимо производить циклически через равные промежутки времени, не превышающие время достижения допустимой скорости снижения. В прототипе это не предусмотрено, следовательно, можно считать, что заявляемое техническое решение является новым и обладает изобретательским уровнем.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид устройства для аварийного спуска людей; на фиг.2 - то же, разрез А-А фиг.1; на фиг.3 - то же, разрез В-В фиг.2 в момент, когда перегиб троса о край прорези максимальный (α min), место крепления элемента подсоединения спускающегося человека к несущему корпусу совпадает с осью вращения ролика, в этом случае α min>90°; на фиг.4 - то же в момент, когда трос вытянут в прямую линию и перегиб о край прорези отсутствует (α max=180°); на фиг.5 - то же, когда элемент подсоединения спускающегося человека к несущему корпусу смещен относительно оси вращения ролика на расстояние L, и в этом случае α min<90°, перегиб троса больше, чем на фиг.3, и соответственно усилие торможения также большее; на фиг.6 - то же с некруглым роликом; на фиг.7 - то же, но отверстие в ролике выполнено в виде удлиненного паза, а элемент подсоединения спускающегося человека выполнен в виде двуплечего рычага в момент, когда плечо, прилегающее к ролику, не упирается в корпус; на фиг.8 - то же, но плечо, прилегающее к ролику, уперлось в корпус, препятствует вращению ролика, и он, благодаря наличию паза, линейно перемещается вдоль этого плеча; на фиг.9 - то же, но на рычаг управления скоростью спуска действует сила F.

Устройство для аварийного спуска людей включает несущий корпус 1, который выполнен из чашек 2 и 3 с прорезями 4 и 5 на цилиндрической образующей поверхности для входа и выхода троса 6, ролик 7, вокруг которого обернут трос один или несколько раз для исключения проскальзывания, один конец троса 6 крепят, например, к конструкции здания, перилам балкона, батарее отопления, трубе, тяжелому предмету, ролик 7 (как круглый, так и некруглый) с круглым или удлиненным пазом 14, который вращается относительно оси 8, элемент 9 подсоединения спускающегося человека к несущему корпусу 1, ось 10, которая соединяет чашки 2 и 3, фиксатор 11, препятствующий самопроизвольному раскрытию чашек 2 и 3, рычаг 12 для поворота несущего корпуса 1 относительно точки перегиба троса 6 о край прорези 13 или для изменения места упора элемента 9 подсоединения спускающегося человека (см. фиг.9) и для управления скоростью спуска, рычаг 12 прикреплен к несущему корпусу 1.

Устройство для аварийного спуска людей с высотных зданий работает следующим образом.

Для спуска человека с высотного здания один конец троса 6 крепят, например, к конструкции здания, перилам балкона, батарее отопления, трубе, тяжелому предмету, а второй конец троса 6 сбрасывают вниз. Спасаемый человек или спускаемый груз, с надетым на них ремнем с карабином, подсоединяется к элементу 9 на несущем корпусе 1, и человек покидает объект.

Под действием веса человека трос 6 натягивается и, упираясь в край прорези 13, изгибается на угол α фиг.3, 5, 6, который при качении ролика 7 вниз по тросу 6 вследствие его эксцентричного вращения изменяется от α max=180° фиг.4, когда трос 6 вытянут в прямую линию и человек, не встречая сопротивления, свободно падает до некоторого угла α min, когда трос 6 перегибается о край прорези 13 корпуса 1 и тормозится вплоть до полной остановки спускаемого человека. Затем после прохождения роликом 7 критической точки α min при его дальнейшем вращении перегиб троса 6 начинает уменьшаться (угол α увеличивается), усилие торможения ослабевает, и человек опять начинает падать вниз до следующего торможения.

Таким образом, снижение спасаемого человека происходит дискретно отрезками, равными длине одного витка вокруг ролика 7.

Поскольку перемещение человека по тросу 6 под действием силы тяжести происходит с ускорением свободного падения, которое не зависит от веса человека G, то и скорость снижения, соответственно, не зависит от веса человека.

В зависимости от взаимного расположения на несущем корпусе 1 точки крепления элемента 9 подсоединения спускающегося человека, оси вращения 8 ролика 7 и края прорези 13 на выходе троса 6 из несущего корпуса 1 угол α min и, соответственно, усилие торможения может изменяться в значительных пределах.

Подбором эксцентриситета ролика 7 и мест расположения на несущем корпусе 1 точки крепления элемента 9 подсоединения спускающегося человека и точки перегиба троса 6 о край прорези 13 в соответствии с жесткостью на изгиб троса 6 можно добиться кратковременной фиксации несущего корпуса 1 относительно троса 6 при спуске человека по тросу 6 и, соответственно, постоянства средней скорости перемещения, не зависящей от веса человека. При воздействии на рычаг 12 силой F несущий корпус 1 поворачивается относительно точки перегиба троса 6 о край прорези 13 в сторону уменьшения угла перегиба (увеличения угла α) и скорость снижения увеличивается.

Для повышения надежности торможения ролика 7 и гарантированной кратковременной фиксации несущего корпуса 1 относительно троса 6 отверстие в ролике 7 для прохода оси 8 может быть выполнено в виде удлиненного паза 14 (см. фиг.7, 8, 9), а элемент 9 подсоединения спускающегося человека, который выполнен в виде двуплечего рычага, к одному плечу которого крепится спускающийся человек, а другое плечо упирается в ролик 7 (через намотанный на него трос 6) и подтормаживает его. При этом (см. фиг.8) при вращении ролика 7 относительно оси 8 элемент 9 подсоединения спускающегося человека поворачивается и при достижении плечом, в которое упирается ролик 7, контакта с корпусом 1 останавливается, препятствуя вращению ролика 7 вокруг оси 8, и он под воздействием натяжения троса 7 начинает линейно перемещаться вдоль этого плеча, что возможно благодаря удлиненному пазу 14 в ролике 7. При достижении некоторого критического положения ролик 7 проскакивает до упора конца паза 14 в ось 8 и опять начинает вращаться. Далее процесс повторяется. И так два раза за один оборот. Перемещение происходит неравномерно, скачкообразно, но средняя скорость при этом остается постоянной, не зависящей от веса человека.

При повороте рычага 12 относительно точки опоры можно изменять положение элемента 9 подсоединения спускающегося человека в момент его остановки и, соответственно, ограничение вращения ролика 7, что обеспечивает возможность регулирования скорости спуска.

Предполагается, что, как минимум, одно устройство для аварийного спуска находится в помещении и несущий корпус 1 смонтирован на тросе 6, то есть готов к использованию. При необходимости спуска следующего человека по этому же тросу 6 раскрывают следующий несущий корпус 1, заводят в него через прорезь 4 трос 6, оборачивают им два или три раза вокруг ролика 7 и через прорезь 5 выводят трос 6, закрывают несущий корпус 1 и фиксируют его фиксатором 11.

По данному изобретению разработана конструкторская документация, изготовлены опытные образцы и проводятся доводочные испытания.

Устройство для аварийного спуска людей, содержащее разъемный несущий корпус с прорезями для входа и выхода троса, который обернут вокруг ролика, закрепленного на оси внутри корпуса, и один его конец прикреплен к конструкции здания, а второй конец троса сброшен вниз, и связанные с несущим корпусом элемент подсоединения спускающегося человека и рычаг управления скоростью спуска, отличающееся тем, что ось вращения ролика эксцентрично смещена относительно его центра, прорезь для выхода троса расположена в таком месте, где трос при натяжении перегибается через край прорези, а рычаг управления скоростью спуска выполнен с обеспечением поворота несущего корпуса относительно точки перегиба троса о край прорези.