Сходи

Изобретение относится к средствам обслуживания погрузочно-разгрузочных работ и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, в частности на эстакадах нефтеналивных станций. Известна лестница-стремянка, установленная на основании, включающая звено из двух пар стоек, шарнирно соединенных с основанием, ступенек, шарнирио соединенных со стойками, рабочей площадки, перил и силового цилиндра, шарнирно соединенного основанием и стойками в верхней части. Кроме того, стремянка снабжена дополнительным звеном, стойки которого шарнирно соединены с верхней частью стоек основного звена, причем шарниры одной пары стоек выполнены разъемными, при этом стойки дополнительного звена жестко соединены со ступенями и снабжены в нижней части шарнирносоединенными с ними поворотными .тягами, установленными с возможностью шарнирного крепления к основанию. при этом рабочая площадка жестко соединена со стойками, перила основного звена шарнирно соединены со стойками, а перила дополнительного звена выполнены съемными [Авт.св. СССР 1214899, кл. Ε 06 С 1/397, 1986]. Недостатком лестницы-стремянки является ее сложность и неавтономность, так как привод подъемаопускания лестницы-стремянки выполнен в виде гидроцилиндра, к которому подведены трубопроводы от гидростанции и средств управления. Еще одним недостатком является то, что для приведения лестницы-стремянки в рабочее положение необходимо произвести сборочные операции, Наиболее близким к предлагаемому изобретению является лестница, содержащая основание, две пары подвижных рычагов, шарнирно соединенных с основанием, ступенек, шарнирно соединенных с подвижными рычагами, механизмы уравновешивания, установленные с двух сторон симметрично, причем каждый уравновешивающий механизм одним концом шарнирно прикреплен к стойке основания, а другим ' к одному из подвижных рычагов и выполнен в виде цилиндра со штоком, вмещающего в себе аккумулятор энергии, что исключает необходимость в использовании гидро-, пневмо-, электропривода для подъема-опускания лестницы [Проспект фирмы "CONNEX", Австрия]. Недостатком указанной лестницы является ее низкая надежность, так как при эксплуатации возникают аварийные ситуации и подвижные рычаги вынуждены воспринимать значительные боковые усилия, которые деформируют их, а вместе с ними и штоки цилиндров уравновешивания, которые не поддаются восстановлению. В прототипе уравновешивающие механизмы выполнены в виде цилиндра со штоком и соединенными при помощи цилиндрических шарниров с основанием и подвижными рычагами и не имеют подвижности в плоскости, перпендикулярной плоскости вращения подвижных рычагов, В практике эксплуатации возникают аварийные ситуации, вызванные, например, тем, что оператор оставил лестницу в рабочем положении и при отъезде от эстакады топливозаправщик заправочной горловиной перемещает подвижные рычаги в плоскости, перпендикулярной плоскости вращения этих рычагов. Так как в этой плоскости отсутствует степень свободы подвижных рычагов и цилиндра со штоком в кинематической паре с основанием, то происходит деформация подвижных рычагов и цилиндра со штоком. Подвижные рычаги возможно восстановить, а цилиндр со штоком восстановить не представляется возможным. В основу изобретения положена задача создания более надежной лестницы, у которой была бы возможность регулировки уравновешивающей силы, позволяющей обеспечивать плавный спуск-подъем. Для достижения поставленной задачи, предлагается лестница, содержащая основание, две пары подвижных рычагов, шарнирно соединенных с основанием, ступеньки шарнирно соединенные с подвижными рычагами, механизмы уравновешивания с аккумуляторами энергии, установленных с двух сторон симметрично. Согласно изобретению в каждом уравновешивающем механизме аккумулятор энергии выполнен в виде торсиона, одним концом соединенного с устройством регулирования угла закручивание торсиона, закрепленного на основании, а другим - с рычагом, взаимодействующим через ролик с кулачком, жестко закрепленным на одном из подвижных рычагов, при этом устройство регулирования угла закручивания торсиона выполнено в виде цилиндрической втулки с проушинами и двух опор, одна из которых закреплена на основании, а вторая - соединена с ней шпильками с гайками, причем цилиндрическая втулка помещена· между опорами, шпильки установлены в проушинах с зазорами, а проушины зафиксированы двумя парами регулировочных гаек, размещенных на шпильках. Применение торсиона в сочетании скулачком и рычагом с роликом при заданных размерах (габаритах) устройство лестницы позволило ввести еще одну степень свободы во вращательную пару "Уравновешивающий механизм - подвижные рычаги". Кроме того, при возникновении аварийной ситуации в условиях эксплуатации значительные боковые усилия, приложенные к подвижным рычагам, не передаются через пару "кулачок-ролик" на механизмы уравновешивания, и, таким образом, не выводят их из строя. При вращательном перемещении подвижных рычагов вокруг шарниров на основании, горизонтальная составляющая расстояние от центра вращения до центра тяжести подвижных частей лестницы определяется формулой I= R sina, где I - горизонтальная составляющая расстояние от центра вращения до центра тяжести лестницы; R радиус вращения центра тяжести; a - угол между вертикальной осью и осью подвижных рычагов. Тогда величина момента от веса лестницы (Мл), определенная как произведение веса лестницы на горизонтальную составляющую расстояние от центра вращения до центра тяжести лестницы, будет изменяться по синусоидальному закону (фиг. 6), А упругая характеристика крутящего момента торсиона измеряется по прямолинейному закону. Следовательно имеется несоответствие между нагрузкой (моментом от веса лестницы) и возможной реализацией на эту нагрузку (крутящим моментом торсиона) при повороте лестницы. Для устранения указанного несоответствия подобран кулачек, взаимодействующий с роликом и рычагом, профиль которого подобран из условия обеспечения переменного угла поворота рычага с торсионом, при постоянном угле поворота подвижных рычагов с кулачком, позволяющего сблизить характеристики момента (Мл) от действия веса лестницы с моментом кручения от упругих сил торсиона (Мт). Применение устройства регулирования угла закручивания торсиона, выполненного в виде цилиндрической втулки с проушинами и двух опор, одна из которых закреплена на основании, а вторая соединена с ней шпильками с гайками, причем цилиндрическая втулка помещена между опорами, установлены в проушинах с зазором, а проушины закреплены двумя парами регулировочных гаек, размещенных на шпильках, позволит выбрать оптимальные соотношения между моментом кручения торсиона и моментом от действия веса лестницы, вплоть до их совпадения. Отсутствие в научно-технической и патентной литературе технических решений, идентичных предложенному, указывает на соответствие его критерию новизны. Признаки предлагаемого технического решения, касающимся применения в уравновешивающих механизмах торсиона в сочетании с роликом, рычагом и кулачком, закрепленным на подвижных рычагах лестницы, а также снабжение лестницы устройством регулирования угла закручивания торсионов, выполненного как указано выше, не вытекают непосредственно из известного уровня техники в исследуемой области, Кроме того, указанные признаки решают не свойственную им функцию -обеспечивают одинаковое уравновешивание веса лестницы на всем диапазоне поворота лестницы вокруг шарниров на основании, так что для подъема и опускания ее достаточно усилий оператора. На фиг. 1 изображена лестница в исходном положении; на фиг. 2 - лестница в одном из рабочих положений; на фиг. 3 -сечение по А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 6 - графики момента кручения торсиона Мт в зависимости от угла поворота лестницы а и график момента Мл от действия веса лестницы в зависимости от угла поворота лестницы, приведенного к оси торсиона. Лестница содержит основание 1, две пары подвижных рычагов 2, шарнирно-соединенных с основанием 1. Основание 1 выполнено, например, в виде швеллера 3, укрепленных на нем с двух сторон пластин 4, стоек 5 и плиты 6, укрепленной по середине (фиг. 1, 3), К подвижным рычагам 2 шарнирно прикреплены ступеньки 7. На последней ступеньке 7 по ее краям закреплены стойки 8. Со стойками б и 8 шарнирно соединены поручни 9. Канат 10, размещенный с правой стороны лестницы, и соединенный одним концом со стойкой 5, а вторым с шарниром на одной из ступенек 7. Уравновешивающие механизмы установлены с двух сторон лестницы симметрично. Аккумулятором энергии в них служит торсион 11, составленный например из пакета пластин. Торсион 11 одним концом соединен с устройством регулирования угла закручивания торсиона 12, закрепленным на плите 6 основания 1. Другим концом торсион 11 соединен с рычагом 13. Рычаг 13 имеет ролик 14 и взаимодействует им с кулачком 15, закрепленным на' одном из подвижных рычагов 2, так что ось вращения подвижных рычагов 2 и кулачка 15 совпадают. Устройство регулировки угла закручивания торсиона 12 выполнено в виде цилиндрической втулки 16 с проушинами 17, и двух опор 18, 19, одна из которых 18 закреплена на плите 5основания 1,а вторая 19соединенас ней шпильками 20 с гайками 21. Цилиндрическая втулка 16 помещена в цилиндрической расточке опор 18, 19, 20, а шпильки 20 установлены в проушинах 17 с зазором. При этом проушины 17, а вместе с ними и втулки 16 зафиксированы двумя парами регулировочных гаек 22, размещенных на шпильках 20. Лестница работает следующим образом, В исходном положении (фиг. 1) лестница удерживается фиксатором (не показан). Оператор расфиксирует лестницу и, удерживая ее рукой за канат 10, опускает до рабочего положения (фиг. 2). В это время под действием силы тяжести подвижные рычаги 2 совершают вращательной движение, ступеньки 7 плоско-параллельное движение, а в уравновешенном механизме кулачек. 15, взаимодействуя с роликом 14, поворачивает рычаг 13, а вместе с ним и один конец торсиона 11. Происходит закручивание торсиона 11 и аккумулирование в нем упругой энергии, В таком положении лестницы оператор спускается на объект обслуживания (не показан). По окончании работ оператор поднимается по лестнице и, прикладывая небольшое усилие к канату 10, поднимает лестницу до исходного положения (фиг. 1), где она фиксируется. При этом в каждом уравновешивающем механизме торсион 11, отдавая упругую энергию, стремится повернуть рычаг 13, который взаимодействуя через ролик 16 с кулачком 15, поворачивает его совместно с подвижными рычагами 2. Причем профиль кулачка 15 и угол предварительного закручивания торсиона 11 выбран так, что основную часть нагрузки воспринимает торсион 11, а оператор прикладывает усилие к канату не более 200 Н, При изготовлении лестниц масса их и упругая характеристика различных партий торсионов отличается друг от друга и колеблется в допустимых пределах. В связи с этим возникает необходимость при полученной массе лестницы изменить устройством регулировки угла закручивания торсиона начальный угол закручивания торсиона с тем, чтобы усилие оператора, приложенное к канату было не более 200 Η на всем диапазоне поворота лестницы. Регулировку проводят следующим образом. Если усилие, прикладываемое к канату 10 превышает 200 Н, то необходимо увеличить угол предварительного закручивания торсиона 11, Порядок работ. Отпускают гайку 21, уменьшая усилие поджатия опоры 19, к цилиндрической втулке 16, Далее, вращая регулировочные гайки 22, добиваются поворота цилиндрической втулки 16 против часовой стрелки, если смотреть на опоры 18,19 со стороны торсиона 11. При достижении усилия менее 200 Η зажимают регулировочные гайки 22, гайками 21 зажимают цилиндрические втулки 16 между опорами 18, 19 (фиг. 5). Если лестница не опускается на необходимый угол, усилие, прикладываемое к канату 10, значительно меньше 200 Н, то необходимо уменьшить угол предварительного закручивания торсионов 11. Порядок работы. Отпускают гайки 21, уменьшая усилие поджатия опоры 19 к цилиндрической втулке 16. Далее, вращая регулировочные гайки 22, поворачивают цилиндрические втулки 16 по часовой стрелке, если смотреть на опоры 18, 19 со стороны торсиона 11. Если лестница опускается на заданный угол и усилие, прикладываемое к канату 10 не превышает 200 Н, то зажимают регулировочные гайки 22, а гайками 21 зажимают цилиндрические втулки 16 между опорами 19 и 18 (фиг. 5). Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемая конструкция лестницы позволяет получить технический результат, выраженный в плавном подъеме-опускании лестницы на всем рабочем диапазоне, возможностью регулировки усилие, прикладываемое к канату и повышении надежности. Изготовленный опытный образец и испытания на Лисичанском Управлении ПО распределению нефтепродуктов подтвердили работоспособность и эффективность предлагаемой лестницы по сравнению с эксплуатируемым Австрийским оборудованием.