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 №74080, кл. A63G 9/00, 2006 [1]; патент РФ на изобретение №2336923, кл. A63G 9/00, 2006 [2]; http://dtpl.ru/kacheli_2_2000_zepnie.htm [3],; http://kidmen.ru/category/kacheli-detskie/ [4]/.

Недостатками всех известных конструкций является повышенная опасность при эксплуатации, обусловленная, главным образом, большой вероятностью получения детьми, попавшими в зону раскачивания пассажирского сиденья, тяжелых травм /см. http:///www.newsmsk.com/articie/22_Jun_2012/kacheli.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 подвесные качели, содержащие раму с двумя опорными стойками, связанными между собой в верхней части поперечиной, и жесткое пассажирское сиденье с двумя тягами, шарнирно закрепленными в средней части поперечины /см. патент РФ на полезную модель №68910, кл. A63G 9/00, 2006 г. [7]/, и принятые за прототип.

Недостатками устройства-прототипа является повышенная опасность получения детьми травм при эксплуатации качелей, и, главным образом - тяжелых травм головы от колеблющегося жесткого пассажирского сиденья при попадании ребенка в зону его раскачивания.

Сущность изобретения заключается в создании конструкции качелей, уменьшающей вероятность нанесения травмы при ударе раскачивающимся жестким сиденьем за счет его механической изоляции с обеих сторон в направлении раскачивания ударопоглощающими релейными и упругими элементами.

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

Указанный технический результат достигается при осуществлении изобретения тем, что в известных антитравматических качелях, содержащих раму с двумя опорными стойками, связанными между собой в верхней части поперечиной, и пассажирское сиденье с двумя тягами, шарнирно закрепленными в средней части поперечины, особенность заключается в том, что нижняя часть передней стороны и вся задняя сторона сиденья в направлении его раскачивания закрыты снаружи с образованием зазоров между сиденьем вертикальными упругими пластиковыми пластинами, прикрепленными к сиденью в напряженно-изогнутом состоянии с обращением выпуклостями наружу и возможностью релейного перехода в новое устойчивое состояние с противоположным направлением выпуклости при действии поперечной нагрузки, при этом крепление пластин осуществлено по их вертикальным краям с помощью винтов, каждая пара из которых, установленных в разных пластинах напротив друг друга, частично ввернуты в противоположные концы винтовой цилиндрической пружины сжатия, зафиксированной своей средней частью на боковой поверхности сиденья.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где схематично изображено предлагаемое устройство: на фиг.1 - на общем виде; на фиг.2 - на виде А на пассажирское кресло сбоку с продольным разрезом одного из элементов крепления.

Антитравматические качели содержат раму, состоящую из двух опорных стоек 1, связанных между собой в верхней части поперечной 2, и жесткое пассажирское сиденье 3 с двумя тягами 4, подвешенное с помощью шарниров 5 и поворотного вала в средней части поперечины 2. Нижняя часть передней стороны и вся задняя сторона пассажирского сиденья 3 качелей в направлении его раскачивания закрыты снаружи с образованием зазоров 6, 7 соответственно между передней и задней сторонами сиденья 3 вертикально установленными на сиденье 3 упругими пластиковыми пластинами 8, 9. При этом выполнение пластины 8 спереди сиденья 3 малой высоты, а также наличие зазора 6 достаточной величины обеспечивают возможность беспрепятственного и удобного расположения пассажира на пассажирском сиденье 3. Пластины 8, 9 прикреплены к сиденью 3 в их исходно деформированном, напряженно-изогнутом состоянии с обращением выпуклостями наружу от сиденья 3 и возможностью скачкообразного релейного перехода в новое устойчивое состояние с изменением направления выпуклостей на противоположное в сторону к сиденью 3 при действии на пластины 8, 9 ударной поперечной нагрузки. Естественно, что такому изменению выпуклостей пластин 8, 9 в другую сторону позволяет величина зазоров 6, 7 между пластинами 8, 9 в исходном состоянии и сиденьем 3. Для обеспечения вышеуказанного эффекта крепление пластин 8, 9 осуществлено по их вертикальным краям путем их фиксации /зажатия/ между головками винтов 10, 11 и т.д. и навернутых на них с обратных сторон пластин 8, 9 гаек 12, 13 и т.д. При этом каждая пара винтов 10, 11…, установленных в разных пластинах 8, 9… напротив друг друга, частично ввернуты в противоположные концы винтовой цилиндрической пружины сжатия 14, закрепленной на соответствующей боковой поверхности сиденья 3 с возможностью осевых деформаций витков относительно сиденья 3 как со стороны винта 10, так и винта 11. Для этого каждая из пружин 14 свободно вставлена в стальную трубку 15, прикрепленную к боковой поверхности сиденья 3 хомутами 16, а средняя часть пружины 14 зафиксирована на сиденье 3 с помощью ввернутого в трубку 15 и сиденье 3 насквозь через пружину 14 винта 17.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

В случае попадания человека в зону раскачивания жесткого сиденья 3 качелей наиболее вероятным и несущим наибольшую опасность является удар в голову передней или задней стороной сиденья 3 в направлении раскачивания. Как показывает статистика, именно такие удары обуславливают подавляющее большинство тяжелых травм, получаемых детьми на игровых площадках. В момент удара человека в пластину 8 или 9, соответственно, с передней или задней сторон сиденья 3 человек как бы прилипает к пластине и двигается вместе с ней в процессе ее релейного перескока в новое устойчивое состояние с противоположным направлением выпуклости. Такой релейный перескок подобен минивзрыву, в результате которого рассеивается значительная часть исходной кинетической энергии удара. Кроме того, при переходе пластин 8, 9 из исходно выпуклого наружу в вогнутое состояние резко изменяется характер и первоначальное направление удара, даже прямой удар преобразуется в косой и скользящий. В результате этого человек в худшем случае отбрасывается в сторону от пластин 8, 9, как бы прокатываясь по плоскости пластины, что может привести к лег-повреждениям, но не к тяжелым травмам. Дальнейшее движение человека в контакте с соответствующей пластиной 8, 9 в течение некоторого промежутка времени вместе с упругодеформируемыми пружинами 14 позволяет многократно растянуть по времени продолжительность удара, то есть время контакта человека с сиденьем 3 при ударе. Такое увеличение времени соударения, согласно теореме об изменении количества движения системы, позволяет при той же кинетической энергии раскачивающегося сиденья 3 резко уменьшить амплитуду прикладываемой к человеку силы в течение ударного воздействия, преобразовать короткий ударный импульс со значительной амплитудой, приводящий к тяжелым травмам к растянутому во времени "мягкому" силовому воздействию, чреватому легкими повреждениями при отбрасывании человека в сторону от кресла /сиденья/ и в крайнем случае на землю. Кроме того, значительная часть кинетической энергии удара жесткого сиденья 3 преобразуется в процессе удара в потенциальную энергию упругодеформируемых пружин 14 и рассеивается в материале пружин.

Предлагаемое устройство эффективно снижает безопасность эксплуатации качелей и сравнительно просто по конструкции. Кроме того, оно довольно универсально, так как может быть использовано практически при изготовлении и модернизации качелей любой конструкции и принципа действия: качающихся, вращения, балансирных и т.п.