Результат интеллектуальной деятельности: АНТИТРАВМАТИЧЕСКИЕ КАЧЕЛИ

Изобретение относится к оборудованию детских игровых площадок, в частности к изготовлению подвесных качелей с повышенной безопасностью эксплуатации.

Известны подвесные качели, содержащие опоры, несущие подвески на цепях и подшипниках скольжения, соединенные с пассажирским сиденьем или платформой /см., например, патент РФ на полезную модель №68910, кл. А63В 23/00, 2006 [1]; патент РФ на изобретение №2336923 кл. A63G 9/00, 2006 [2]; http://dtpl.ru/kacheti 2 2000 zepnie.htm [3]; http://kidmen.ru/category/kacheti - detskie [4]/.

Недостатками всех известных конструкций является повышенная опасность при эксплуатации, обусловленная, главным образом, большой вероятностью получения детьми, попавшими в зону раскачивания качелей, травм /см. http:/www newsmsk.com/articie/22 Jun 2012/Kacheti.html [5]/, причем, в основном, травм головы от свободно колеблющегося жесткого сиденья или платформы /см. http://www-strpl.su/14.php [6].

Наиболее близким устройством того же назначения к предложенному изобретению по совокупности существенных признаков являются качели, содержащие раму с основанием и механизм горизонтального раскачивания с подвешенной на цепях плоской прямоугольной пассажирской платформой /см. патент РФ на полезную модель №74080, кл. A63G 9/00, 2006 [7]/, и принятые за прототип.

Недостатками устройства-прототипа является повышенная опасность получения детьми травм при эксплуатации качелей и, главным образом, травм головы от колеблющейся жесткой пассажирской платформы при попадании ребенка в зону ее раскачивания.

Сущность изобретения заключается в создании конструкции качелей, уменьшающей вероятность нанесения тяжелой травмы при ударе раскачивающейся жесткой платформы, за счет введения в тело платформы выступающих в направлении ее раскачивания упругих, эластичных и подвижных относительно платформы ударогасящих элементов.

Технический результат - повышение безопасности эксплуатации качелей за счет уменьшения вероятности получения тяжелых травм при соударении их платформ с человеком в процессе раскачивания.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известных антитравматичных качелях, содержащих раму с основанием и механизм горизонтального раскачивания с подвешенной на цепях плоской пассажирской платформой, особенность заключается в том, что платформа снабжена плоской прямоугольной рамкой с закругленными углами и сплошными круглыми поперечными сечениями сторон, свободно вставленной своими боковыми сторонами в сквозные отверстия, выполненные в теле платформы вблизи ее боковых краев вдоль направления качения, при этом передний и задний края рамки, перпендикулярные направлению качания, частично выступают за пределы соответствующих сторон платформы и снабжены плотно надетыми на них по всей длине П-образных выступов враспор с примыкающими к ним передней или задней торцевыми поверхностями платформы и обеспечением возможности относительных перемещений гофрированными эластичными толстостенными трубками. При этом боковые стороны рамки могут быть свободно размещены между парами наложенных друг на друга планок с продольными канавками полукруглого сечения, привернутых к нижней поверхности платформы.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где схематично изображено предлагаемое устройство: на фиг.1 - общий вид; на фиг.2 - вид на пассажирскую платформу сверху с частичным продольным разрезом; на фиг.3 - разрез по А-А на фиг.2 для варианта установки рамки между планками.

Антитравматические качели /см. фиг.1/ содержат раму 1 с основанием 2 и механизм 3 горизонтального раскачивания плоской пассажирской платформы 4, подвешенной с помощью цепей 5 на поворотном валу 6, установленном в подшипниках качения механизма 3. При этом пассажирская платформа 4 снабжена плоской прямоугольной рамкой 7 с закругленными углами и сплошными круглыми поперечными сечениями сторон, свободно вставленной своими боковыми сторонами в сквозные отверстия 8, /см. фиг.2/, выполненные в теле платформы 4 вблизи ее боковых краев вдоль направления качания. Передний и задний края рамки 7, перпендикулярные направлению качания, частично выступают за пределы соответствующих сторон платформы 4. При этом вышеуказанные края рамки 7 снабжены плотно надетыми на них по всей длине их П-образных выступов враспор с примыкающими к ним передней или задней торцевыми поверхностями платформы 4 и обеспечением возможности относительных перемещений гофрированными эластичными и упругими толстенными трубками 9. Последние выполнены либо из прочной морозостойкой резины, либо из упругого пластика. Трубки подобного типа находят применение в гидравлических аппаратах, в сантехнических устройствах, при соединениях подвижных трубопроводов, при герметизации трубчатых воздуховодов, в приборостроении при изготовлении сильфонов низкой точности при сравнительно низких внутренних давлениях и ограниченных передаваемых силовых нагрузках. Рамка 7 может быть выполнена из легкого и прочного дюралюминиевого сплава. В этом случае окончательный сгиб под прямым углом передней или задней части рамки 7 производится уже после введения ее боковых сторон в отверстия 8, после чего место изгибного стыка сторон рамки 7 соединяется сваркой. Также рамка 7 может быть выполнена из прочной литьевой пластмассы, при этом рамка составляется из двух П-образных частей, а после сбора устройства место торцевых стыков рамки 7 соединяется эпоксидным клеем. Для упрощения сборки конструкции предусмотрен вариант по п.2 /см. фиг.3/, согласно которому рамка 7 сразу изготавливается замкнутой, а каждая из двух ее боковых сторон свободно размещена между парами наложенных друг на друга планок 10 с продольными канавками 11 полукруглого поперечного сечения, соединенных винтами 12 одновременно между собой и привернутых к нижней поверхности платформы 4 вдоль ее боковых краев. Следует сразу указать, что выступающие спереди и сзади платформы 4 П-образные части рамки 7, кроме гашения ударных воздействий на человека со стороны платформы 4, /см. далее/ могут использоваться как подножки при подъеме человека на платформу 4, а также для упора его ног в процессе раскачивания качелей.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

В случае попадания человека в зону раскачивания пассажирской платформы 4 качелей наиболее вероятным и несущим наибольшую опасность является удар передней или задней торцевых поверхностей платформы 4 в голову. Как показывает статистика, именно такие удары приводят к подавляющему большинству тяжелых травм, получаемых детьми на игровых площадках. В момент удара в предлагаемой конструкции в П-образные, выступающие спереди и сзади платформы 4 части подвижной части 7, человек как бы прилипает к рамке 7 и движется в течение некоторого промежутка времени вместе с платформой 4 и одновременно с рамкой 7 относительно платформы 4, то есть участвует в сложном движении. Такое движение сопровождается упругими продольными и изгибными деформациями гофров упругой эластичной трубки 9, расположенной с противоположной от удара стороны платформы 4. При максимально возможном смещении рамки 7 относительно платформы 4 боковые стороны рамки 7 с переднего или заднего края платформы полностью уйдут внутрь отверстий 8 платформы 4, соответственно трубка 9 с противоположного от удара края рамки 7 полностью разожмется, и, наоборот, трубка 9 со стороны удара максимально возможно сожмется и расположится в центральной части П-образного выступа рамки 7. В результате этого, во-первых, происходит резкая амортизация удара, преобразование его кинетической энергии в потенциальную энергию упругодеформированных трубок 9, рассеивание кинетической энергии в вязкоупругом материале трубок 9. Во-вторых, за счет промежутка времени совместного движения человека с рамкой 7 многократно растягивается продолжительность ударного взаимодействия, то есть время контакта человека с платформой 4 при ударе. Согласно теореме об изменении количества движения системы это позволяет при той же кинетической энергии удара резко уменьшить амплитуду прикладываемого к человеку ударного импульса, преобразовать короткий ударный импульс со значительной амплитудой, приводящий к тяжелым травмам, к растянутому во времени “мягкому” силовому воздействию. В результате такого воздействия человек в подавляющем большинстве случаев за промежуток движения вместе с рамкой 7 будет просто “прокачен” по передней или задней сторонам рамки 7 и отброшен в сторону от качелей или, в худшем случае, на землю. Последнее объясняется тем, что за счет свободного размещения рамки 7 в отверстиях 8 кроме продольной она будет иметь в любом случае некоторую поперечную подвижность. Это приводит в момент ударного контакта к мгновенному изменению угла контакта, и, соответственно, к одновременному смещению человека относительно рамки 7 в поперечном направлении даже при наличии минимального угла /теория связанных перемещений и колебаний/. Вышеуказанное отбрасывание может привести к легким повреждениям, ушибам, царапинам и т.д., однако позволит избежать тяжелых травм.

Предлагаемое устройство характеризуется простотой конструкции, позволяет при этом эффективно повышать безопасность эксплуатации качелей. Устройство дешево, может быть изготовлено в кустарных условиях, универсально, может быть использовано как в новых конструкциях качелей, так и для модернизации уже эксплуатационных конструкций, снабженных устройством по п.2 качелей.