Ручна катапульта пристрою для рятування потерпілих із висотних споруд

Ручна катапульта пристрою для рятування потерпілих із висотних споруд, що включає напрямне ложе з прикладом-упором, рукояткою, спусковим механізмом і виконаним із пружин силовим елементом, конструктивно зв'язаним з киданим тілом, до якого прикріплена гнучка тяга, закріплена C2 2 (19) 1 3 Недолік цього пристрою також у небезпечному для розриву ліня ударному впливу розгинаючої пружності лука на стартуючу стрілу, який у арбалеті також значно проявляється, а також обмежена вага навантаження ліня і стріли. Відома катапульта старту літальних апаратів, яка має напрямну, під якою розташовано гальмуючий циліндр зі стиснутим повітрям, робочий елемент якого з'єднано тросами, пропущеними через поліспаст з самохідним апаратом (літаком), [п. У. №65062, B64F1/06, Бюл. №3, 2004]. Недолік цієї катапульти в тому, що її ніяк не можна виконати і застосувати у ручному режимі це могутня стаціонарна споруда. Відомий пристрій для ловлі риби, який виконано у вигляді спінінга, що має вудилище, як основу пристрою, на якому змонтовано котушку з ручкою і з намотаною на ній ліскою з приманкою і ручне гальмо, генератор коливань з мультивібратором і приманкою-блешнею [п. У., №57221, А01К87/00, Бюл. №6, 2003]. Недолік цього пристрою, який називають спінінгом, в тому, що подача блешні з приманкою виконується вручну - змахом вудилища, що при цьому створює центробіжну силу польоту, від чого залежить дальність подачі блешні і точність її посилки до наміченого місця ловлі риби. Як показала теорія і практика застосування спінінгів, дальність польоту обмежена і умінням володаря, і його силою, і параметричними якостями пристрою, і ще більше залежить від цих показників точність прицілювання і попадання блешні у намічену зону кидка. Ця безліч умовних причин і обумовлює при ловлі риби спінінгом значні недоліки і низьку результативність, головні із яких: обмежена дальність застосування і низька точність попадання, високі вимоги до уміння і навиків володінням вудилищем і в цілому - пристроєм. Найбільш близьким по технічній суті є киданий прилад, який включає напрямне ложе з прикладом, рукояткою і спусковим механізмом, силовий елемент якого виконано у вигляді пружини, а ліска спінінгової котушки зв'язана з установленим у пазу повздовжньої напрямної ложа повзуномштовхачем киданого тіла [авт. св. СРСР №603832, F41B3/00, Бюл. №15, 1978]. Недолік прототипу - киданого пристрою у тому, що кидаючу функцію навантажуючого ліску тіла теж виконує пружина, а від так, то проявляються ті недоліки, які були підкреслені при вивченні застосування лука і арбалета і це незважаючи на те, що у цьому пристрої застосована повздовжня напрямна вильоту навантажуючого тіла, але вона не реалізується для створення достатньої початкової швидкості польоту цього тіла, бо залежить від обмеженого розмаху руху, який задається пружиною. Тому і дальність польоту і точність попадання у прототипі також обмежені, що знижає робочу результативність цього пристрою. В основу винаходу поставлена задача з урахуванням всіх позитивних якостей прототипу - киданого приладу і, особливо його недоліків, розробити новий пристрій, який дав би можливість суттєво збільшити дальність кидання навантаженого ліня і за рахунок посилення зручності ручних 86454 4 дій при киданні досягти необхідної точності прицілювання і попадання киданого тіла до місця призначення. Передбачалось переконструювати силовий елемент катапульти, щоб можна було б збільшити дальність подачі киданого тіла і прилаштувати катапульту для виконання рятувальних робіт при спуску людей із висотних споруд, а головне, щоб її можна було б транспортувати і застосовувати для поточного спуску людей силою одного рятівникафахівця пожежної і рятувальної справи, а при застосуванні катапульти для інших призначень, використовувати її з успіхом і іншими фахівцями і аматорами. Для цього силовий елемент передбачалось створити із ряду штовхаючих киданих тіло пружин так, щоб кожна наступна пружина у цьому ряді підштовхувала б швидкість тіла і збільшувала б його швидкість якомога більше, щоб на вильоті його із ствола катапульти досягти таку початкову швидкість, яка б забезпечила підйом киданого тіла на достатню висоту сучасної споруди при ручному застосуванні і керуванні однією особою. Поставлена задача вирішена тим, що у ручній катапульті пристрою для рятування потерпілих із висотних споруд, що включає напрямне ложе з прикладом-упором, рукояткою, спусковим механізмом і виконаним із пружин силовим елементом, конструктивно зв'язаним з киданим тілом, до якого прикріплено гнучку тягу, закріплену і намотану на вставленій на ложі котушці, згідно передбачуваному винаходу, напрямне ложе виконане у вигляді з'єднаних між собою двох труб: верхньої - ствола і нижньої, в яку вміщено зв'язаний зі спусковим механізмом силовий елемент, створений рядом послідовно установлених в нижній трубі блоків, кожний із яких має підпружинений до одного із закріплених в її каналі стрижнів шток з підпружиненим до нього стопорно-пусковим пальцем, пропущеним через повздовжній виріз ствола і контактуючим з вставленим у ньому киданим тілом, при цьому кожна пружина наступного блока виконана зі збільшенням киданої потужності, а кидане тіло виконане у вигляді "кішки" з відкидними дуговидними гачками-"кігтями", зв'язаної з лінем, який охоплює вмонтований у її корпус ролик і кожним кінцем прикріплений до одної із двох котушок, кожна із яких має ручку і фіксуючу шпонку, при цьому доповнено засіб спуску потерпілих, виконаний у вигляді безкінцевого каната з можливістю підвішування його до "кішки" при охопленні її ролика і ролика пояса рятівника і прикріплення до нього засобу закріплення потерпілого у вигляді знімної опорної петлі із шнура. Технічний і споживчий результат, досягнутий завдяки використанню всієї сукупності відрізняючих ознак пропонованого полягає у тому, що завдяки створенню і застосуванню нового силового елемента катапульти - ряду послідовних пружинних блоків з нарощуванням їх потужності і прискорюючих швидкість руху киданого тіла в стволі катапульти, досягнута можливість значно посилити початкову швидкість вильоту "кішки" із ствола і забезпечити необхідну дальність її польоту і надійність зачепа до конструкції споруди з наступним 5 підвішуванням безкінцевого каната і спуску по ньому потерпілих, при чому транспортування катапульти, її застосування і організація поточного спуску потерпілих стало можливим вручну, силою одного рятівника. Суть пропонованого пояснюється кресленням, де на Фіг.1 зображена екіпіровка і катапульта рятівника на підступах до місця аварії; на Фіг.2 - те ж саме, при аварійному спуску людей; на Фіг.3 - ручна катапульта у аксонометрії; на Фіг.4 - те ж саме, вигляд ззаду; на Фіг.5 - те ж саме, збільшено, з розривом і закріпленням рукоятки для взводу пружини (пунктиром); на Фіг.6 - те ж саме, вигляд ззаду, без котушок; на Фіг.7 - схематично пружини, шток і фіксатор силового пружинного елемента, ще більш збільшено, вигляд збоку у вихідному положенні; на Фіг.8 - те ж саме, вигляд ззаду; на Фіг.9 - те ж саме, вигляд зверху; на Фіг.10 - те ж саме, вигляд збоку, на заключному етапі; на Фіг.11 - амортизатор-буфер; на Фіг.12 - ствол катапульти, з розривом, вигляд знизу; на Фіг.13 - те ж саме, вигляд з торця; на Фіг.14 - трубка силового пружинного елемента з можливістю розгляду її знизу і зверху; на Фіг.15 - те ж саме, вигляд з торця; на Фіг.16 - "кішка" з "кігтями", вигляд зверху і збоку у вихідному положенні; на Фіг.17 - те ж саме, вигляд спереду, при розкритих "кігтях"; на Фіг.18 - перепускний ролик корпусу "кішки", вигляд спереду, збільшено; на Фіг.19 - те ж саме, вигляд збоку; на Фіг.20 - перепускний ролик на пряжці поясного ременя, вигляд збоку, фрагмент; на Фіг.21 - те ж саме, вигляд спереду; на Фіг.22 - засіб фіксації потерпілого, вигляд збоку; на Фіг.23 - те ж саме, вигляд спереду; на Фіг.24 - фіксація кінця каната при створенні його безкінцевості; на Фіг.25 - протяжка і пропуск каната через ролик корпусу "кішки", схематично; на Фіг.26 - схематично, переміщення ліня і каната у роликах "кішки" (зверху) і пояса (знизу) про подачі ліня і закріпленні каната: а - здвоєного ліня, б - виділення і притягання до рятувальника одної гілки ліня для причеплення до неї каната, в - причеплення до цієї гілки кінця каната, г - скріплення кінців каната і створення його безкінцевості, д забезпечення перепуску безкінцевого каната через ролики "кішки" (зверху) і пояса (знизу) для чергових спусків потерпілих і підйомів засобів їх фіксації; на Фіг.27 - момент прийняття потерпілого рятувальником в кінці спуску. Конкретно ручна катапульта включає напрямне ложе 1 з прикладом-упором 2 і силовий пружинний елемент 3 з рукояткою 4 і спусковим механізмом 5, а також дві котушки 6 з намотаним на 86454 6 них лінем 7 з можливістю зв'язування його киданим тілом 8 з засобом спуску потерпілих 9. Напрямне ложе 1, створене двома з'єднаними між собою трубами: верхньою-стволом 10 і нижньою 11, в яких вміщено силовий пружинний елемент 3. Приклад-упор 2 прикріплено до труби 11 і до неї приєднано знімний і переставний спусковий механізм 5 з рукояткою 4 і знизу виконані для нього короткі повздовжні прорізи 12 (Фіг.19, 15). Механізм 5 має захищений дужкою спусковий гачок 13 з прикріпленим до нього стержневим фіксатором 14, шарнірно установленим знизу труби 11 і підпружиненими пружиною 15 до з'єднаного з ним рукояткою 4 силового пружинного елемента 3 з можливістю вставлення стрижневого фіксатора 14 спускового гачка в прорізи 12, виконані зверху у трубі 11 (Фіг.2, 5, 7, 8, 12, 13, 14, 15). Котушки 6 насаджені на вісі 16 з можливістю автономних обертів і фіксації, на кожній із них закріплено і намотано один із кінців ліня 7, який виконано із тонкого легкого шнура або ліски. Кожна котушка 6 має редуктор (не показано), рукоятку 17 і фіксуючу шпонку 18. Лінь серединою приєднують до киданого тіла 8, яке виконане у вигляді "кішки" 19 з "кігтями" 20 з можливістю вставлення у ствол 10 і вільного переміщення у ньому разом з лінем. "Кішка" 19 має основу у вигляді циліндра 21, до якого прикріплено стрижень 22, на кінці якого шарнірно, з можливістю обмежених обертів, установлені "кігті" у вигляді дуговидних гачків 23. Усередині циліндра 21 також встановлено з можливістю обертання ролик 24, який охоплено серединою пропущеного у цей циліндр ліня 7, обидві гілки якого закріплені і намотані на котушках 6, окремо кожна на своїй (Фіг.5, 16, 17, 18, 19). Силовий пружинний елемент 3, вміщений у трубу 11. Він створений об'єднанням у єдиний комплекс блоків 25, кожний із яких має пружину 26, вставлену між опорним стрижнем 27 і циліндричним штоком 28, у якому на дні його змонтовано підпружинений пружиною 29 скошений зверху стопорно-спусковий палець 30, для якого знизу труби 10 виконано повздовжню прорізь 31 (Фіг.12, 13), а у нижній трубі 11 аналогічну прорізь - зверху (31). Особливість пружин 26 полягає в тому, що вони по мірі віддаленості кожного блока 25 від упора 2 мають підвищену товщину і пружну силу, які найбільш значно проявляються у пружині 26 крайнього переднього блока (Фіг.5, 6, 7, 8, 9, 10). Засіб 9 спуску потерпілих має канат 32, який доставляється рятівником у вигляді ноші - намотаної бухти (Фіг.1) і застосовується з можливістю з'єднання його кінців для створення міцної на розрив безкінцевої гнучкої тяги, яка з'єднує поясний ремінь 33 рятівника з "кішкою" при протяжці через її циліндр 21 і охопленні ролика 24 і з закріпленим на пряжці 33 пояса 34 роликом 35, який вона охоплює (Фіг.2, 5, 16, 17, 18, 19, 24, 26). Кінці каната 31 з'єднані стискуючим хомутиком 36, що створює безкінцеву гнучку тягу і таким чином же хомутиком приєднано кінець каната до гілки ліня, який піднімається до "кішки" і охоплює її ролик 24 (Фіг.24, 25). Щоб пропускати по ролику 24 сумісно лінь і канат він має два опорні ложа - велике 37 для більш товстого каната і менше 38 під нею для ліня 7 (Фіг.18, 19). Засіб 9 включає також і засіб закріплення потерпілих на канаті у вигляді двох підвісних знімних опорних петель 39, фіксуючих на ньому аналогічним хомутиком 35 (Фіг.22, 23, 27). Етапи дій рятівника при застосуванні катапульти відображені схематично на Фіг.26, а саме: а - на початку дій при пуску ліня з "кішкою" і закріплення її на висоті; б - при спуску донизу однієї гілки ліня; в - при прикріпленні до цієї гілки кінця каната; г при протяжці каната через блок "кішки" і при створенні із нього підвішеної безкінцевої гнучкої тяги; д - при підйомі вгору засобу закріплення потерпілого і спуску його донизу - до рятівника, який його приймає і звільняє від опорної петлі (Фіг.27). Користуються ручною катапультою пристрою для рятування потерпілих із висотних споруд так, як це ілюстровано кресленням: рятівник наводить катапульту на точку призначення і виконує пуск "кішки" з лінем. Для цього натискує на спусковий гачок 13, який переборює пружину 15 і утоплює, спускає до низу, стрижневий фіксатор 14, який звільняє притиснутий пружиною 26 до стрижня 27 шток 28 і він моментально зрушується і рухається вперед і його стопорно-спусковий палець 30, вміщений у повздовжню прорізь 31, починає рухатися вперед разом зі штоком 28 і штовхає вперед "кішку" 19, яка у згорнутому стані вкладена у ствол 10 і спирається заднім краєм свого циліндра 21 у цей палець. Тут спрацьовує перша найбільш слаба пружина 26 першого блока 25 і тому лінь 7 натягується повільно, що зменшує загрозу розриву при змотуванні його із інерційно нерухомих котушок 6. "Кішка" 19 рухається вперед з нарощуванням швидкості руху і наближається до другого блока 25, до скоса його пальця 30, який утеплюється вниз і відпускає свій шток 28, який також зрушується з місця, бо його палець при утопленні знімається з упора (Фіг.8, 9) і з догонкою руху "кішки" ще більше прискорює її швидкість руху у стволі. Аналогічним чином спрацьовують і наступні блоки, аж до останнього, потужність пружин якого найбільша і "кішка" із ствола вилітає з максимальною початковою швидкістю, що забезпечує достатню дальність польоту, точність прицілювання і цілісність ліня, який має бути по можливості більш легкий і тонший (Фіг.5, 6, 7, 8). В кінці руху штока останнього блока він зупиняється амортизатором 40, який установлено у трубі 11 у її торцевому дні (Фіг.5, 11). Після вильоту із ствола на траєкторії параболи польоту "кішки" вона рухається у складеному вигляді (Фіг.16), а при ударі об перешкоду, або при ударних зупинках обертів котушок 6 "кігті" 23 "кішки" розкриваються, розкриття їх зупиняється і вони фіксуються у розкритому стані. Це створює можливість захвату ними за будь-які конструктивні елементи висотної споруди і зачепи "кішки" з лінем. Після закріплення "кішки" до неї приєднують спусковий канат 32. Рятівник кладе катапульту і розмотує зняту з пояса бухту. Заздалегідь він опускає до себе одну гілку ліня 7, для чого, користуючись рукоятками 17 і шпонками 18, фіксує обороти одної котушки, а другої продовжує провороти, але у протилежний бік, чим розслаблює відповідну гілку ліня, яка наближається до рятівника. До ліня 86454 8 рятівник прикріплює канат 32 - його кінець притискує хомутиком 36 до ослабленої гілки, яку підтягує вгору до "кішки" обертами відповідної котушки, заводить її разом з канатом у циліндр 21, охоплює ролик 24, що забезпечено двома ложами у цьому блоці, і протягує цю гілку разом з канатом вниз до себе, заздалегідь відстопоривши протилежну котушку її фіксуючою шпонкою 18 (Фіг.25). Потім канат відкріпляється від ліня і обидва його кінця зводять докупи, накладають один на одний і скріпляють хомутиком 36, канат стає безкінцевим обидві гілки його підвішені до "кішки" і зв'язані з роликом пояса рятівника, який одержує можливість керувати його гілками (Фіг.2, 20, 21, 27). Він, пересуваючи канат, прикріпляє до кожної його гілки по одному засобу закріплення потерпілих - петлі 39: одну знизу однієї гілки, а другу зверху другої гілки, підводячи канат і користуючись стискуючими хомутиками 36 (Фіг.2, 22, 23, 27), подає одну із них угору до місця аварії. Там потерпілий вміщує ноги у петлю і сідає на неї (Фіг.22, 23) і захопленням руками за канат утримує і фіксує своє тіло. Після того, як рятівник відчує навантаження на відповідну гілку, побачить і засвідчить готовність потерпілого, він попускає цю гілку і потерпілий спускається до нього (Фіг.2, 27). Якщо вага потерпілого вища від середніх значень, то рятівник утримує, попускає і гальмує протилежну гілку, а якщо вага менша, то навантажену гілку тягне на себе, пропускаючи її рух вниз (Фіг.2). При наближенні потерпілого до рятівника, він ззаду охоплює його за поперек, ставить на землю і знімає з нього опорну петлю 39 (Фіг.27). Після цього ця петля подається вгору для наступного аналогічного акту - при рятуванні чергового потерпілого на протилежному засобі його закріплення. Цей процес спуску нагадує своєрідну вагу-терезу, схематично зображену на Фіг.26. Для наступного застосування катапульти треба звести всі пружини 26. Для цього відокремлюють рукоятку 4 разом зі спусковим механізмом 5 і послідовно, починаючи з першого блока 25, приєднують його до труби 11 знизу і, зводячи його фіксатор 14 через прорізі 12 у цю трубу, захоплюють ним кожний шток 28 і тягнуть рукоятку на себе, чим стискають його пружину 26 і ставлять шток на упор, при цьому скоси пальців 30 утеплюються і не заважають руху (Фіг.5, 8, 9), а після пропуску штоків піднімаються своїми пружинами 29. Так рятівник один самостійно організує поток спуску потерпілих. Технічною перевагою пропонованого над прототипом є те, що вдалося створити новий пружинний силовий елемент для кидання різноманітних об'єктів, зокрема зачіпних "кішок", зі значним підвищенням їх динамічних характеристик, в силу чого стало можливим розробити мобільну легку і надійну ручну катапульту, за допомогою якої один рятувальник може терміново самостійно доставити її до місця аварії, включити в діло і налагодити поточний аварійний спуск людей із висотних споруд. Її можна переналагоджувати і застосовувати для кидання і інших різноманітних киданих тіл, наприклад, при пожежах, у галузі праці, спорту, військової справи і флоту, і при цьому не тільки 9 86454 спускають потерпілих вниз, а і вручну піднімають Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 10 по канату рятівників вгору на висотні об'єкти. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42,01601