Футляр дихального апарата

Корисна модель належить до пристроїв для зберігання дихальних апаратів, зокрема таких, як ізолюючі саморятівники (протигази) з хімічно зв'язаним киснем, які застосовуються у гірничодобувній, хімічній та інших галузях промисловості, на транспорті та об'єктах комунального господарства де потрібен захист органів дихання людини за допомогою зазначених апаратів у несприйнятливих умовах, які викликані виникненням непридатного для дихання середовища. Відомий футляр дихального апарата ("Самоспасатель шахтный изолирующий ШСС-1. Техническое описание и инструкция по эксплуатации". Донецк, 2000), використаний у ізолюючому дихальному апараті (саморятівнику) ШСС-1, який виготовляє ВАТ "Донецький завод гірничорятувальної апаратури" (Україна). Футляр має корпус із плечовим ременем і кришку з шарнірно прикріпленим важелем та ременем на кінці, еластичне герметизуюче ущільнення (гумове кільце круглого перетину). Корпус та кришка обладнані елементами кріплення запірного пристрою у вигляді двох стяжних стрічок із елементами замка на їх кінцях. На одному з кінців кожної стрічки прикріплені електрозваркою планки з зачепами, які контактують з вушками корпуса, а другому кінці - планки з прямокутними отворами, в яких розміщена стяжна планка (фіксатор), прикріплена електрозваркою до кришки. Кінці стяжної планки (фіксатора) при розкритті футляра розгинаються важелем кришки та звільнюють стяжні стрічки футляра, які розчіплюються з вушками корпуса та падають додолу. В отвори стрічок протягнутий дріт пломби, який при розкритті футляра розривається. Пластмасова пломба розташована у круглому отворі важеля під ременем, приєднаним до нього. Недоліками цього футляра дихального апарата є не тільки складність конструкції у зв'язку з наявністю великої кількості деталей, але й ненадійність запірного пристрою футляра. Це пояснюється тим, що при експлуатації саморятівника (протигаза) під дією зовнішніх випадкових навантажень, які виникають при ударах його кришки об кріплення, грунт або стріху під час пересування гірника в утиснених виробках, відбувається тимчасова розгерметизація футляра на невизначений час. При розгерметизації футляра волога повітря виробки та агресивні шахтні води можуть пройти у порожнину футляра та пошкодити деталі лицевої частини апарата або ініціювати хімічні реакції у гігроскопічній кисневмісній речовині регенеративного патрона з виділенням кисню, що зменшує час за хисної дії дихального апарата. Цей недолік усун утий у футлярах дихальних апаратів (універсальних ізолюючих протигазів УІП-1), які виготовляє ТОВ "Захист дихання" ("Противогазы универсальные УИП-1. Руководство по эксплуатации", Донецк, 1998; "Пожежна безпека" №3, 1999, стор.23-26). Футляр має корпус із плечовим ременем і кришку з еластичним герметизуючим ущільненням, обладнані елементами кріплення запірного пристрою у вигляді двох стяжних стрічок із елементами замка на їх кінцях: на одному з кінців кожної стрічки виконані зачепи, що взаємодіють із вушками корпуса, а на інших кінцях - приварені елементи замка, а саме: на одній стрічці - П-подібний зачіп із відігнутими вгору вільними кінцями деталі, а на другій стрічці - двоплечій важіль, одне плече якого при складанні футляра контактує з зачепом іншої стрічки і забезпечує натяг стрічок для досягнення герметичності з'єднання корпуса та кришки за рахунок пружної деформації ущільнення. Інше плече важеля стрічки застосовується при відкритті футляра шляхом повороту важеля пальцями руки та виведення важеля із контакту із зачепом стрічки. У закритому положенні важіль і зачіп стрічок пломбуються дротом із пластмасовою пломбою і закриваються захисною накладкою. Футляр дихального апарата - універсального ізолюючого протигаза УІП-1 - обрано як прототип. Довжина стяжних стрічок, розміри і форма важеля та П-подібного зачепа замка, розташування вушок на корпусі, розміри кришки та герметизуючого ущільнення повинні бути такими, щоб при складанні футляра дихального апарата забезпечувались, по-перше, його герметичність за рахунок пружної деформації ущільнення, а, по-друге, надійність взаємодії елементів без зміни їхнього взаємного розташування. Це забезпечується появою при закриванні футляра на важелі та П-подібному зачепі стрічок пари сил, крутячий момент яких утримує важіль і зачіп у крайньому (закритому) положенні. Недоліком цього футляра дихального апарата є те, що при складанні потрібен селективний вибір деталей, щоб забезпечити надійність герметизації футляра та взаємодії елементів замка, бо всі ці деталі мають допустимі відхилення від номінальних розмірів. При складанні футляра добір деталей із найбільшими або найменшими граничними відхиленнями від номінального розміру є дуже важкою операцією. Крім того, у процесі експлуатації під кінець визначеного терміну служби апарата гумове ущільнення під дією сил стиску набуває залишкову деформацію, внаслідок чого герметичність футляра може бути втрачена. Для відновлення герметичності футляр потрібно розібрати на складові частини, замінити ущільнення новим, знову зібрати та перевірити його герметичність, після чого запломбувати. Це є також дуже складною операцією, особливо коли вона виконується на підприємстві, яке експлуатує апарати, а не на підприємстві, яке їх виготовляє. Таким чином, футляр дихального апарата (універсального ізолюючого протигаза УІП-1) обраний як прототип, має два зазначених недоліки. На підставі викладеного випливає, що завданням, на вирішення якого спрямована корисна модель, є поліпшення експлуатаційних характеристик футляра, а також дихального апарата в цілому за рахунок спрощення його складання та забезпечення герметичності футляра на підприємстві-виробникові, та спрощення сервісного обслуговування дихального апарата на підприємстві, що його експлуатує. Вирішення цього завдання досягається тим, що у футлярі дихального апарата, який має корпус із плечовим ременем і кришку з еластичним герметизуючим ущільненням, обладнані елементами кріплення запірного пристрою у вигляді стяжних стрічок із зачепами на одному кінці та елементами замка на другому кінці та пломби, розміщених під захисною накладкою, що прикріплена до кришки, відповідно до корисної моделі, є додаткові плоскі клини, розміщені на корпусі проміж елементами кріплення запірного пристрою у вигляді вушок та зачепами ' стяжних стрічок, при цьому кут a нахилу зачепів на стрічках та клинах прийнятий з умови забезпечення ' самозаклинювання цих взаємодіючих деталей, тобто a ³ r = arctg f , де f - коефіцієнт тертя ковзання матеріалів стрічки та клина, r - кут тертя, а також тим, що кожен клин виконаний із зменшеною товщиною на обмеженій ділянці у зоні меншого торця, яка відігнута у бік стрічки або корпуса із забезпеченням фіксації клинів при напруженому з'єднанні замком стяжних стрічок на герметично закритому футлярі та запобіганням несанкціонованого роз'єднання стрічок і елементів їх кріплення на корпусі. Таке виконання футляра дихального апарата відрізняється поліпшеною експлуатаційною характеристикою виробу в цілому за рахунок спрощення складання та забезпечення герметичності футляра. Це пояснюється наступним чином: виконання футляра з додатковими плоскими клинами, які розміщені на корпусі поміж його вушками та зачепами стяжних стрічок робить зайвою операцію по селективному підбору корпуса, кришки стяжних стрічок та ущільнювання, приєднувальні розміри яких забезпечували б герметичність футляра та надійність дії замка стрічок, бо незалежно від відхилення номінальних розмірів це досягається компенсацією сумарного відхилення розмірів деталей переміщання клина відносно стрічки та корпуса у один, або інший бік. Для досягнення герметичності футляра остання операція з переміщенням клинів може бути легко виконана як на підприємствівиробнику, так і на підприємстві, що експлуатує апарати; ' ' виконання нахилу зачепів на стяжних стрічках та клинах з кутом a , який дорівнює a £ r = arctg f , де f коефіцієнт тертя ковзання матеріалів стрічки та клина (для сталі по сталі f=0,15-0,18 із можливістю попадання мастила на поверхні, що труться), а r - кут тертя ( r = 8 °30'- 10° ), забезпечує самозаклинювання цих деталей після складання футляра, але для збільшення натяжіння стрічок з метою забезпечення герметичності футляра, наприклад, для компенсації залишкової деформації гумового ущільнення в процесі експлуатації, необхідно лише перемістити один або обидва клини відносно стрічок, що легко може бути виконано без зайвих перешкод; виконання кожного клина із зменшеною товщиною на обмеженій ділянці у зоні меншого торця дозволяє після регулювання натяжіння стрічок відігнути у бік стрічки або корпуса цей кінець клина і тим самим зафіксувати його розміщення відносно стрічки. Це виключає несанкціонованого роз'єднання стрічок і вушок корпуса при випадковій дії на клини зовнішніх сил, або навмисному відкритті футляра без пошкодження пломби. Сутність винаходу пояснюється кресленнями, де: на фіг.1 показаний перетин ізолюючого дихального апарата з хімічно зв'язаним киснем; на фіг.2 показаний футляр дихального апарата (загальний вигляд); на фіг.3 показаний футляр (вигляд зверху); на фіг.4 показаний перетин А-А фіг.3; на фіг.5 показаний вигляд Б фіг.4; на фіг.6 показаний клин (аксонометрія). Футляр дихального апарата (фіг.1, фіг.2, фіг.3, фіг.4 та фіг.5) має корпус 1 із плечовим ременем 2, кришку 3 з герметизуючим ущільненням 4, запірний пристрій у вигляді стяжних стрічок 5 і 6 з зачепами на кінцях, які взаємодіють із клинами 7 та вушками 8 корпуса 1. На іншому кінці стрічки 5 приєднаний П-подібний зачіп 9 із відігнутими вгору вільними кінцями деталі, які взаємодіють із одним плечем важеля 10, приєднаного до кінця стрічки 6. Інше плече важеля 10 стрічки 6 застосовується при відкритті футляра. Зачіп 9 та важіль 10 мають отвори, через які просмикнутий дріт пломби 11. Замок стрічок 5 і 6 закритий захисною накладкою 12, яка прикріплена до кришки 3. Номінальні розміри стяжних стрічок 5 і 6, корпуса 1 і кришки 2 та ущільнення 4 обрані такими, щоб при складанні цих елементів натяжіння стрічок було таким, що забезпечувало б герметичність футляра та надійність дії замка стрічок. Але по умовам виробництва кожен номінальний розмір деталей має допуск, який є різницею між найбільшим і найменшим граничними відхиленнями від нього. Компенсація сумарного відхилення номінальних розмірів деталей досягається переміщенням клинів 7 відносно стрічок 5 і 6 та вушок 8 корпуса 1. Забезпечення постійної герметичності футляра дихального апарата необхідно для зберігання параметрів дихального апарата, що знаходиться у футлярі в очікуванні застосування за призначенням. Це пов'язане з тим, що кисневмісна речовина, якою споряджений регенеративний патрон 13 (фіг.1) дихального апарата є гігроскопічною речовиною: вона поглинає (сорбує) вологу з навколишнього повітря і під час розкладу внаслідок хімічної реакції втрачає запас хімічно зв'язаного кисню, що призводить до зменшення часу захисної дії апарата. Дихальний апарат, що розміщений у футлярі, має лицеву частину 14 (маски), приєднану за допомогою гофрованої трубки (не показана) до патрона 13, дихальний мішок 15 та пусковий пристрій 16, стартовий шнур 17 якого приєднаний до кришки 3. У випадку отруєння шкідливими газами, що з'явились у атмосфері гірничої виробки (приміщення і т.ін.) внаслідок пожежі, раптового викиду вугілля або газу, гірник розкриває футляр з метою застосування дихального апарата за призначенням. Для цього узявшись пальцями правої руки за плече важеля 10 стрічки 6 та захисну накладку 12, поворотом важеля 10 роз'єднує його із зачепом 9 стрічки 5, при цьому розривається дріт пломби 11. В результаті цієї операції стрічки 5 і 6 із клинами 7 падають додолу, відокремившись від корпуса 1 та між собою при подальшому руху р уки. Після відкриття футляра гірник витягає з корпуса лицеву частину 14 та одягає її на лице, тобто включається в дихальний апарат, ізолюючись від зовнішнього атмосферного середовища. У початковий період роботи апарата при відкиданні кришки 3 спрацьовує пусковий пристрій 15, що наповнює дихальний мішок 15 кисневмісною газовою сумішшю у кількості, яка достатня для дихання, поки під дією діоксиду вуглецю та вологи видихуваного повітря у кисневмісній речовині патрона 13 почнуться хімічні реакції відновлення, що протікають із сорбцією діоксиду вуглецю та виділенням кисню. Включившись у ди хальний апарат людина виходить із аварійної зони на свіжий вентиляційний струмінь повітря по відомому маршруту. У порівнянні з прототипом запропонований дихальний апарат відрізняється поліпшеною експлуатаційною характеристикою, бо забезпечує герметичність футляра увесь призначений термін служби і дозволяє легко відновити потрібний ступінь герметичності як на підприємстві-виробнику апарата, так і на підприємстві, що їх експлуатує під час сервісного обслуговування. Корисна модель використана при розробці протигазу універсального ізолюючого УІП-50, який має виготовляти ТОВ "За хист дихання".