Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ЗВЕНЬЕВ ПОНТОННО-МОСТОВОЙ ПЕРЕПРАВЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к понтонно-переправочным средствам оборудования паромных переправ через водные преграды, в частности к соединению звеньев мостов-лент и паромов.

Известно устройство для стыковки понтонных звеньев, содержащее размещенный на палубах понтонов смежных звеньев выравнивающий элемент, выполненный в виде съемной стойки, закрепленной на палубах понтонов одного из стыкуемых звеньев посредством расположенной на нижнем конце стойки опорной плиты с захватом, при этом верхний конец стойки снабжен кронштейном с гайкой на свободном конце, в которой установлен вертикальный винт, имеющий на верхнем конце рукоятку, а на нижнем - съемную упорную плиту или болт-захват, устанавливаемые на палубах понтонов смежного звена [Пат. РФ 2040630, МПК E01D 15/14, 1995].

Недостатками аналога являются:

- неудобство в эксплуатации, связанное с трудоемкостью крепления устройства на палубу звена, особенно при наличии волнения на воде;

- достаточно большое усилие, прикладываемое к рукоятке устройства, которое постоянно возрастает в процессе выравнивания звеньев;

- относительно большое время соединения звеньев.

Прототипом является способ соединения звеньев понтонно-мостовой переправы, включающий подвод стыкуемого звена к состыкованному, выравнивание звеньев по высоте путем перемещения выравнивающего элемента и присоединение стыкуемого звена потягиванием его к состыкованному тросом [Руководство по понтонно-мостовому парку ПМП. М.: Воениздат, 1965, с.28-31; 146-147].

Недостатками прототипа являются:

- достаточно большое время соединения звеньев, обусловленное необходимостью точной их установки друг относительно друга при закреплении выравнивающих элементов, что трудно сделать при волнении воды или на течении;

- сравнительно большое усилие, прикладываемое к рукоятке механизма, вращающего барабан с тросом;

- неудобство в эксплуатации, обусловленное невозможностью стягивания понтонных звеньев, имеющих существенную разницу в величине осадок.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, а именно сокращение времени соединения звеньев, обеспечение возможности наведения переправы поперек реки при большой ее скорости течения и улучшение эксплуатационных характеристик звена.

Задача решается тем, что в способе соединения звеньев понтонно-мостовой переправы, включающем подвод стыкуемого звена к состыкованному, выравнивание звеньев по высоте путем перемещения выравнивающего элемента и присоединение стыкуемого звена потягиванием его к состыкованному тросом, наматываемым на барабан, к стыкуемому звену трос прикрепляют ниже выравнивающих элементов.

Выравнивающий элемент выполняют в виде ломаного рычага. В процессе подтягивания стыкуемого звена его устанавливают параллельно состыкованному. В процессе подтягивания стыкуемого звена меняют силу натяжения троса путем изменения передаточного отношения от вала, вращаемого мускульной силой, к оси барабана. Стыкуемое звено устанавливают параллельно состыкованному посредством упора-ограничителя. Передаточное отношение изменяют путем реверса вала, вращаемого мускульной силой. В устройстве для осуществления способа соединения звеньев понтонно-мостовой переправы, содержащем закрепленный на палубе звена выравнивающий элемент, барабан с тросом, закрепленный на палубе звена и соединенный с механизмом его вращения, выравнивающий элемент выполнен в виде ломаного рычага, концы плеч которого соответственно закреплены с возможностью поворота на палубах стыкуемого и состыкованного звеньев.

Механизм вращения барабана имеет по крайней мере одну зубчатую передачу, соединяющую ось барабана и входной вал с рукояткой, при этом зубчатая передача выполнена червячной, червяк которой выполнен заодно с входным валом, а центральное отверстие колеса, взаимодействующее с осью барабана, выполнено в виде обгонной муфты. Другая зубчатая передача выполнена гипоидной, причем ее колесо и шестерня соответственно соосно размещены с червячным колесом и червяком, при этом центральное отверстие гипоидного колеса, взаимодействующего с осью барабана, выполнено в виде обгонной муфты.

Указанные отличительные признаки позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.

Прикрепление к стыкуемому звену троса ниже выравнивающих элементов позволяет автоматически закреплять стыкуемое звено в двух точках - нижней и верхней, что повышает надежность и улучшает эксплуатационные характеристики.

Выполнение выравнивающего элемента в виде ломаного рычага позволяет выравнивать по высоте звенья с разной осадкой, причем автоматически в процессе подвода и присоединения стыкуемого звена к состыкованному. Это улучшает эксплуатационные характеристики.

Установка в процессе подтягивания стыкуемого звена параллельно состыкованному упрощает крепление конца плеча ломаного рычага к палубе звена.

Изменение силы натяжения троса в процессе подтягивания стыкуемого звена путем варьирования передаточного отношения от вала, вращаемого мускульной силой, к оси барабана дает возможность при необходимости снизить величину мускульной силы, что улучшает эксплуатационные характеристики.

Установка стыкуемого звена параллельно состыкованному посредством упора-ограничителя способствует удерживанию этих звеньев относительно друг друга даже при большой скорости течения, что позволяет собирать мост-ленту поперек реки, уменьшая время его наведения.

Изменение передаточного отношения путем реверса вала, вращаемого мускульной силой, упрощает конструкцию, повышает ее надежность и снижает массогабаритные характеристики механизма, что позволяет сделать его переносным.

Выполнение механизма вращения барабана с зубчатой червячной передачей, соединяющей ось барабана и входной вал с рукояткой, червяк которой сделан заодно с входным валом, а центральное отверстие колеса, взаимодействующее с осью барабана, исполнено в виде обгонной муфты, позволяет при необходимости снижать величину мускульной силы, а также автоматически (за счет самоторможения этой передачи) закреплять стыкуемое звено. Все это улучшает эксплуатационные характеристики и снижает время наведение моста-ленты.

Выполнение другой зубчатой передачи гипоидной и размещение ее колеса и шестерни соответственно соосно с червячным колесом и червяком, а также исполнение центрального отверстия гипоидного колеса, взаимодействующего с осью барабана, в виде обгонной муфты позволяет сделать еще одну ступень редуцирования, практически не увеличивая массогабаритные характеристики механизма.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображено стыкуемое понтонное звено в момент подвода его к состыкованному звену. На фиг. 2 изображен вид А стыкуемого и состыкованного звеньев. На фиг. 3 изображены стыкуемое и состыкованное звенья в момент закрепления конца плеча ломаного рычага на палубе. На фиг. 4 изображены стыкуемое и состыкованное звенья в момент их присоединения. На фиг. 5 изображен барабан стягивающего устройства для стыковки понтонных звеньев. На фиг. 6 механизм вращения оси барабана стягивающего устройства. На фиг. 7 изображен вид Б механизма вращения оси барабана стягивающего устройства.

Устройство для реализации способа соединения звеньев понтонно-мостовой переправы содержит установленные на стыкуемом 1 и состыкованном 2 звеньях ломаный рычаг 3 с осью 4, посредством которой соединены его плечи, а концы присоединены к опоре 5, имеющей упор 6 и закрепленной на палубах звеньев, и барабан 7 с тросом 8, пропущенным через шкив 9, установленный с возможностью вращения на оси 10 звена, и закрепленным своим концом за петлю 11 звена. На состыкованном звене может быть установлен упор 12 с ограничителем 13, а на стыкуемом - зацеп 14. Ось 15 барабана установлена с возможность вращения в основании 16, закрепленном на палубе, часть которого может быть выполнена в виде взаимодействующей с осью барабана упругой балки 17, через которую пропущен конец стопора 18 с рукояткой 19, закрепленный с помощью резьбы в основании. Основание может иметь паз 20 для установки механизма вращения оси барабана, конец которой может быть квадратного сечения 21.

Механизм вращения оси барабана имеет шпиндель 22 с рукояткой 23 и с выемкой 24 квадратного сечения, установленный соосно с червячным 25 зубчатым колесом, взаимодействующим с червяком 26, закрепленным на входном валу 27, имеющем рукоятку 28 и установленным с возможностью вращения в стойке 29. Механизм может дополнительно иметь гипоидную передачу, колесо 30 которой установлено с возможностью вращения относительно шпинделя и сопряжено с шестерней 31, закрепленной на валу 27. При этом взаимодействующие со шпинделем центральные отверстия червячного и гипоидного колес, выполнены в виде обгонных муфт, имеющих незаклинивающую 32 и заклинивающую 33 поверхности и тело качения 34.

Способ реализуют следующим образом.

При выполнении операций по возведению моста-ленты вдоль берега стыкуемое звено к состыкованному можно подводить известными методами, например с помощью багров (фиг. 1). Если сборка моста осуществляется сразу поперек реки, то на состыкованное звено может быть установлен упор 12 с ограничителем 13, а на стыкуемом - зацеп 14, например в виде вертикального штыря, которые могут быть выполнены переносными (переставляемыми) (фиг. 2). В этом случае с помощью буксировочного катера стыкуемое звено заводится чуть выше против течения (на чертеже направление течения показано стрелкой) так, чтобы зацепы его обоих концов оказались за упорами 12. После этого отдают конец троса 8 со состыкованного звена 2 на стыкуемое 1 на одном краю звена и принимают аналогичный конец со стыкуемого звена на другом краю, после чего соответственно зацепляют указанные концы за петли 11 и освобождают от стыкуемого звена буксировочный катер. Заметим, что взаимодействие упора и зацепа должно быть обеспечено независимо от разной первоначальной осадки звеньев и возможного волнения воды.

Далее вставляют механизм вращения оси барабана в паз 20 основания 16 барабана 7 так, чтобы конец 21 оси 15 барабана вошел в выемку 24 шпинделя 22, и вращением последнего рукояткой 23 выбирают сначала трос, а затем с помощью него подтягивают зацепы 14 стыкуемого звена к ограничителям 13 упоров 12, при этом обеспечивается самоторможение барабана за счет червячной передачи (фиг. 2, 5-7). После этого аналогично концам троса перекидывают ломаные рычаги 3, вставляют конец каждого в опору 5 и фиксируют в ней осью 4, при этом ломаный рычаг принимает некоторое положение в пространстве, зависящее от взаимного расположения звеньев (фиг. 3). Заметим, что стыкуемое и состыкованное звенья за счет упоров 12 и ограничителей 13 хорошо выровнены относительно друг друга, и процесс закрепления концов рычагов по обоим краям не должен быть трудоемким.

После этого убирают ограничители 13, например вынимая их или поворачивая упор 12 вдоль продольной оси на 180°, и начинают подтягивать звенья, вращая механизмом ось 15 барабана 7. Поскольку момент сопротивления повороту барабана 7 возрастает, то для уменьшения прикладываемого мускульного усилия движение барабана осуществляют вращением вала 27 рукояткой 28, например по часовой стрелке. При этом колесо 30 посредством шестерни 31 начинает вращаться тоже по часовой, а червячное (за счет соответствующей навивки червяка 26) - против часовой стрелки. Тело качения 34 заходит на заклинивающую поверхность 33 колеса 30, в результате чего заодно с последним начинает вращаться шпиндель 22, поворачивая барабан и наматывая трос. В червячном колесе 25 тело качения 34, наоборот, оказывается на не заклинивающей поверхности 32, благодаря чему вращение колеса 25 против часовой стрелки не препятствует повороту шпинделя.

При сближении звеньев одно из плеч ломаного рычага 3 повернется до упора 6 опоры 5, заняв вертикальное положение. После этого продолжающееся сближение звеньев будет приводить к повороту другого плеча относительно оси 4, который будет сопровождаться подъемом одного звена (на фиг. 3 стыкуемого) и одновременным погружением другого, поскольку плечи ломаного рычага равны. В результате момент еще больше будет возрастать, поэтому для уменьшения величины прикладываемой к рукоятке 28 мускульной силы производят изменение направления ее вращения (реверс). В результате этого колесо 30 начинает вращаться против часовой стрелки, переводя тело качения 34 на не заклинивающую поверхность 32, а червячное колесо 25, поворачиваясь по часовой стрелке, сцепляется обгонной муфтой со шпинделем 22. Поскольку передаточное отношение червячной передачи больше, чем у гипоидной, то момент вращения на шпинделе возрастает. После окончательного сближения звеньев, которые автоматически выравниваются по высоте (фиг. 4), фиксируют барабан 7 поворотом рукоятки 19, что приводит к зажиму балкой 17 оси 15 барабана, и вынимают из паза 20 механизм вращения для последующего его использования в других звеньях. При этом на концы плеч рычага или на оси 4 может быть надета скоба, смыкающая плечи рычага. Заметим, если вместо стопора 18 применить храповик, то фиксирование барабана 7 будет автоматическим. Схожий барабан может быть применен и для взаимодействия звена с якорем.

Внедрение изобретения позволит легко и быстро возводить мосты-ленты или паромные переправы.