Патент на изобретение №2386745

(54) БЕРЕГОВАЯ АВТОРАМПА Д.Р. ЖАБАРОВА

(57) Реферат:

Изобретение относится к гидротехническому строительству причалов на водоемах с большими колебаниями уровня воды. Береговая авторампа содержит пролет моста, один конец которого шарнирно связан с береговой опорой, а другой с помощью трособлочной системы частично уравновешен полыми противовесами, выполненными в виде емкостей. Подача и слив рабочей среды в емкости осуществляется посредством эластичных шлангов спиралевидной формы, подвижно размещенных внутри полых опор. Авторампа снабжена автоматическим устройством поддержания заданной высоты верхней кромки пролета моста над поверхностью зеркала воды водоема. Автоматическое устройство включает кнопки управления приводами, одна из которых обращена вверх, а другая – вниз. Кнопки управления предназначены для запуска и остановки исполнительных механизмов по подъему и спуску пролета моста при взаимодействии с П-образным ползуном, подвижно установленным на коллекторе и сочлененным с поплавком, размещенным внутри коллектора с возможностью сообщения с водоемом. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности сооружения и снизить капитальные затраты. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, особенно на водоемах с большими колебаниями уровня воды и может быть использовано в качестве причала для швартовки различных судов, в частности паромов, эксплуатирующихся на паромных переправах.

Известна конструкция гидротехнического сооружения, включающая верхнее строение выполненное в виде консоли, шарнирно опертой на береговые устои, при этом верхнее строение подвешено к береговым пилонам посредством вант (см. а.с. СССР 1504303 М. кл.² Е02В 3/06, 1989 г. Бюл. 32).

Главным существенным недостатком такого аналога является неэффективность при использовании данного гидротехнического сооружения на водоемах с большими колебаниями уровня воды; это в морях при приливах и отливах; на реках в период паводка из-за отсутствия привода по подъему и спуску консоли верхнего строения.

Также известна конструкция береговой рампы, содержащая мост, один конец которого опирается на причал, а второй на опоры или на понтон, оборудованных подъемником [см. «Судовые устройства»: Справочник / Под ред. М.Н.Александрова. – Л.: Судостроение, 1987 г. с.304-305, рис.5.43, (б-е)].

Главным существенным недостатком данного аналога является низкая эффективность, связанная с ручным управлением и регулированием измененения угла наклона рампы по мере изменения уровня воды при приливах и отливах, по причине отсутствия автоматического регулирующего устройства, а те рампы, что установлены на понтонах, подвержены волновому и ледовому воздействию на конструкцию.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является мост для соединения причала с судном, содержащий пролет, один конец которого шарнирно связан с береговой опорой, а другой с помощью трособлочной системы частично уравновешен противовесами (см. а.с. СССР 1693167 М. кл.², Е02В 3/06, 1991 г. Бюл. 43).

Основными существенными недостатками прототипа являются: отсутствие функции управления пролетом моста при больших колебаниях уровня воды в водоеме, а также высокие капитальные затраты вследствие строительства колодцев и дополнительного причала для швартовки судна, производящего грузовые работы.

Целью изобретения являются расширение функциональных возможностей и снижение капитальных затрат.

Указанная цель достигается тем, что для расширения функциональных возможностей авторампа снабжена автоматическим устройством поддержания заданной высоты верхней кромки свободного конца пролета моста над поверхностью зеркала воды водоема, устройство содержит кнопки управления приводами, одна из кнопок обращена вверх, другая кнопкой вниз с возможностью взаимодействия с П-образным ползуном, подвижно установленным на коллекторе, при этом П-образный ползун сочленен с поплавком, а сам поплавок подвижно размещен внутри коллектора с возможностью сообщения с водоемом, причем кнопки управления приводами подвижно размещены в рабочей зоне П-образного ползуна и снабжены кареткой, выполненной с возможностью перемещения по центрирующим направляющим, установленным снаружи коллектора, а сама каретка посредством шарнирно-рычажной системы связана с пролетом моста, а для снижения капитальных затрат противовесы выполнены полыми в виде емкостей приема и слива рабочей среды при помощи эластичных шлангов, причем эластичные шланги выполнены в виде спирали с возможностью перемещения и размещения внутри опор, где опоры выполнены полыми с продольными прорезями с возможностью перемещения в них патрубков, установленных на противовесах, при этом одни концы патрубков соединены с эластичными шлангами, а другие – сообщены с нижними частями емкостей-противовесов.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая береговая авторампа отличается тем, что она снабжена автоматическим устройством поддержания заданной высоты верхней кромки свободного конца пролета моста над поверхностью зеркала воды водоема, включающим в себя кнопки управления приводами, одна из кнопок обращена вверх, другая – вниз с возможностью взаимодействия с П-образным ползуном, подвижно установленным на коллекторе, при этом П-образный ползун сочленен с поплавком, подвижно размещенным внутри коллектора с возможностью сообщения с водоемом, причем кнопки управления приводами подвижно размещены в рабочей зоне П-образного ползуна и снабжены кареткой, выполненной с возможностью перемещения по центрирующим направляющим, установленным снаружи коллектора, а сама каретка посредством шарнирно-рычажной системы связана с пролетом моста, кроме того, противовесы выполнены полыми в виде емкостей приема и слива рабочей среды при помощи эластичных шлангов, причем эластичные шланги выполнены в виде спирали с возможностью перемещения и размещения внутри опор, где опоры выполнены полыми с продольными прорезями с возможностью перемещения в них патрубков, установленных на противовесах, при этом одни концы патрубков соединены с эластичными шлангами, а другие – сообщены с нижними частями емкостей – противовесов.

Таким образом, заявляемая береговая авторампа соответствует критерию изобретения «новизна».

Анализ не только прототипа и аналога, но и других известных технических решений в исследуемой области техники позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемой береговой авторампе, и признать заявляемое техническое решение соответствующим критерию «существенные отличия».

Совокупность существенных признаков, указанных в изобретении, непосредственно влияет на получение технического результата в достижении поставленной цели в изобретении. Таким образом, между новой совокупностью существенных признаков (по отношению к выбранному прототипу) и достигаемым техническим результатом налицо наличие причинно-следственной связи, что указывает на соответствие заявленного технического решения критерию «изобретательский уровень».

Промышленная применяемость заявленного устройства характеризуется возможностью осуществления изобретения на практике (т.е. использование всей его совокупности признаков с известной для реализации поставленной цели) с получением конкретного указанного выше технического эффекта.

Изложенная сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 изображена авторампа, вид сбоку;

на фиг.2 изображен план авторампы;

на фиг.3 показан разрез А-А на фиг.1;

на фиг.4 показан разрез Б-Б на фиг.1;

на фиг.5 показан узел В на фиг.4;

на фиг.6 показан разрез Г-Г на фиг.4;

на фиг.7 показан вид Д на фиг.5.

Авторампа состоит из пролета моста 1 (фиг.1, 2) для швартовки судна 2 (фиг.1, 2), противовесов 3 (фиг.1, 2, 3), трособлочных систем 4 (фиг.1, 2, 3), опор 5 (фиг.1, 3, 4, 6), трубопроводной системы 6 (фиг.1, 2, 3) и автоматического устройства 7 (фиг.1, 2, 4) поддержания заданной высоты верхней кромки свободного конца пролета моста 1 над поверхностью зеркала воды водоема 8 (фиг.1).

Пролет моста 1 одним концом шарнирно соединен с причалом 9 (фиг.1, 2), а другим свободным концом соединен с противовесами 3 (фиг.3), которые подвижно навешаны посредством трособлочной системы 4 на опоры 5, причем противовесы 3 выполнены полыми из железобетона в качестве основного сухого балласта в виде емкостей 10 (фиг.3) приема и слива рабочей среды, где емкости 10 посредством трубопроводной системы 6, состоящей из обратного клапана 11 (фиг.1, 3), трубопровода 12 (фиг.3), распределителя 13 (фиг.3), эластичных шлангов 14 (фиг.3, 4), патрубков 15 (фиг.3) и запорного электромагнитного клапана 16 (фиг.1, 3) со сливной системой 17 (фиг.3), сообщены с источником рабочей среды электронасосом 18 (фиг.1, 3) с всасывающим патрубком 19 (фиг.3), при этом противовесы 3 установлены с возможностью перемещения при помощи трособлочной системы 4, которая включает в себя троса 20 (фиг.3), отводные роульсы 21 (фиг.3) и блоки 22 (фиг.3), размещенные на опорах 5 на верхних их частях, причем опоры 5 выполнены полыми с продольными прорезями 23 (фиг.1, 3, 4) с возможностью перемещения в них патрубков 15, установленных на противовесах 3, где патрубки 15 одними концами сообщены с нижними частями емкостей 10, а другими концами соединены с эластичными шлангами 14, выполненными в виде спирали с возможностью перемещения и размещения внутри полых опор 5 (фиг.3, 4, 6).

Автоматическое устройство 7 (фиг.1, 2, 4) поддержания заданной высоты верхней кромки свободного конца пролета моста 1 над поверхностью зеркала воды водоема 8 (фиг.1) включает в себя коллектор 24 (фиг.1, 4, 5, 6) с возможностью сообщения с водоемом 8, в коллекторе 24 выполнена продольная прорезь 25 (фиг.5, 6) и подвижно размещен поплавок 26 (фиг.4, 5, 6), который в целях плавного перемещения внутри коллектора 24 снабжен внутренней кареткой 27 (фиг.4, 6), связанной посредством кронштейна 28 (фиг.4, 5, 6) с П-образным ползуном 29 (фиг.4, 6), а сам ползун 29 выполнен с возможностью передвижения по продольной прорези 25, при этом в его рабочей зоне 30 (фиг.5, 6) с возможностью взаимодействия с П-образным ползуном 29 подвижно размещены кнопки 31 и 32 (фиг.6) управления приводами, причем одна из кнопок 31 (фиг.5, 6) обращена вверх – управление запорным электромагнитным клапаном 16, другая кнопка 32 (фиг.6) – вниз – управление электронасосом 18, кроме того, кнопки 31 и 32 управления в целях создания условий для нормальной работы при уклонах и движении пролета моста 1 снабжены наружной кареткой 33 (фиг.5, 6, 7), выполненной с возможностью перемещения по центрирующим направляющим 34 (фиг.5, 7), установленных снаружи коллектора 24 с возможностью размещения продольной прорези 25 по центру между двух направляющих 34 (фиг.5), а сама каретка 33 сообщена с пролетом моста 1 через шарнир 35 (фиг.5, 6), связанный с рычагом 36 (фиг.4, 5, 6, 7), укрепленный шарниром 37 (фиг.4, 6) к мосту 1.

При колебаниях уровня воды в водоемах, связанных с приливами и отливами в морях, и в период паводка на реках, береговая авторампа работает следующим образом. Изначально перед эксплуатацией авторампы при помощи регулирующих устройств верхнюю кромку свободного конца пролета моста 1 (фиг.1, 2) устанавливают на заданную, удобную для швартовки судна 2 (фиг.1, 2) базовую высоту над поверхностью зеркала воды, а затем в процессе эксплуатации базовая высота постоянно поддерживается при любых колебаниях уровня воды в водоеме 8 (фиг.1) посредством автоматического устройства 7 (фиг.1, 2), работа которого заключается в том, что при подъеме уровня воды в водоеме 8 (фиг.1) соответственно изменяется и уровень воды в сообщающемся с водоемом 8 коллекторе 24 (фиг.1, 4, 6), перемещая вверх плавающий в нем поплавок 26 (фиг.4, 6), связанный с П-образным ползуном 29 (фиг.4, 5, 6) посредством внутренней каретки 27 (фиг.4, 6) и кронштейна 28 (фиг.4, 5, 6). При движении по продольной прорези 25 (фиг.5, 6) П-образный ползун 29 нижней консольной плоскостью нажимает на расположенную в рабочей зоне 30 (фиг.5, 6) и обращенную вниз кнопку 32 (фиг.6) управления электронасосом 18 (фиг.1, 3), где ее контакты замыкаются и включается электронасос 18. При его вращении рабочая среда через всасывающий патрубок 19 (фиг.3), обратный клапан 11 (фиг.3), трубопровод 12 (фиг.3), распределитель 13 (фиг.3), эластичные шланги 14 (фиг.3), патрубки 15 (фиг.3) подается в емкости 10 (фиг.3) противовесов 3 (фиг.1, 2, 3), при заполнении которых их веса увеличиваются, нарушая силовое равновесие системы в результате действия тяжести противовесов 3 и сил тяжести пролета моста 1 (фиг.1, 2, 3) на трособлочную систему 4 (фиг.1, 2, 3), и когда веса противовесов превысят вес пролета моста, противовесы 3, связанные с мостом 1 посредством трособлочной системы 4, начнут двигаться вниз, а пролет моста 1 – подниматься. Перемещение моста 1 вверх происходит под действием разности весов моста и противовесов, создающей крутящиеся моменты на блоках 22 (фиг.3) движущей силой тросов 20 (фиг.3) трособлочной системы 4, навешанных на верхних частях опор 5 (фиг.1, 3), где троса 20 запасованы в блоки 22 через отводные роульсы 21 (фиг.3) и соединены одними концами с пролетом моста 1, а другими – с противовесами 3 (фиг.3). При этом движение пролета моста 1 передается наружной каретке 33 (фиг.5, 6, 7) через шарнир 37 (фиг.4, 6), связанный с рычагом 36 (фиг.4, 6), шарниром 35 (фиг.5, 6), соединенным с кареткой 33 с кнопками 31 и 32 (фиг.6) управления приводами, расположенными в рабочей зоне 30 (фиг.5, 6) П-образного ползуна 29 (фиг.6). Каретка 33 перемещается по центрирующим направляющим 34 (фиг.5, 7), выполненным снаружи коллектора 24, способствуя передвижению кнопки 32 вверх при взаимодействии ее с ползуном 29. Процесс заполнения емкостей 10 рабочей средой и перемещение вверх пролета моста 1 будет продолжаться, пока уровень воды в водоеме 8 не достигнет максимальной отметки. При максимальной отметке поплавок 26 и связанный с ним ползун 29 прекращают свое движение вверх, оставаясь неподвижными, а кнопка 32, продолжая взаимодействовать с ползуном 29 при включенном электронасосе 18, пополняет емкости 10 рабочей средой, опуская противовесы 3 все ниже и поднимая пролет моста 1 все выше. Под действием перемещения моста 1 каретка 33 движется вверх, возвышая кнопку 32 над консольной плоскостью и освобождая ее от взаимодействия с неподвижным ползуном 29. Таким образом кнопка 32 управления возвращается в исходное положение, контакты ее размыкаются, и электронасос 18 отключается от сети, при этом пролет моста 1 прекращает свое движение, заняв положение, когда верхняя кромка пролета моста 1 установилась на заданной высоте над поверхностью зеркала воды водоема 8.

При снижении уровня воды в водоеме 8 соответственно изменяется и уровень воды в сообщающемся с водоемом коллекторе 24 (фиг.1, 4, 6), перемещая вниз плавающий в нем поплавок 26 (фиг.4, 6), связанный с П-образным ползуном 29 (фиг.4, 6). При движении по продольной прорези 25 П-образный ползун 29 верхней консольной плоскостью нажимает на расположенную в рабочей зоне 30 и обращенную вверх кнопку 31 (фиг.6) управления запорным электромагнитным клапаном 16 (фиг.3), где контакты ее замыкаются и под действием электрического сигнала, подаваемого на обмотку привода электромагнитного клапана 16, открывается проход рабочей среды. Рабочая среда из емкостей 10 – противовесов 3 через патрубки 15 (фиг.3), эластичные шланги 14 (фиг.3), распределитель 13, трубопровод 12, электромагнитный клапан 16 поступает в сливную систему 17 (фиг.3). При сливе рабочей среды из емкостей 10 веса противовесов 3 уменьшаются и при достижении определенной величины противовесы 3, связанные с пролетом моста посредством трособлочный системы 4 (фиг.1, 2, 3), начнут подниматься вверх, а мост 1 под действием собственного веса – опускаться вниз за счет разности весов, при этом движение моста 1 передается наружной каретке 33 (фиг.6, 7) с кнопками 31 и 32 управления, размещенными в рабочей зоне 30, каретка, перемещаясь по направляющим 34 (фиг.5, 7), способствует передвижению кнопки 31 вниз при взаимодействии ее с П-образным ползуном 29. Процесс слива рабочей среды из емкостей 10 и перемещение пролета моста 1 вниз будет продолжаться, пока уровень воды в водоеме 8 не достигнет минимальной отметки. При минимальной отметки поплавок 26 и связанный с ним ползун 29 прекращают свое движение вниз, оставаясь неподвижными, а кнопка 31, продолжая взаимодействовать с ползуном 29 при включенном электромагнитном клапане 16, опорожняет емкости 10, поднимая противовесы 3 все выше и опуская пролет моста 1 все ниже. Под действием перемещения моста 1 каретка 33 движется вниз, освобождая кнопку 31 управления приводом от взаимодействия с неподвижным ползуном 29, возвращая ее в исходное положение, при котором контакты кнопки 31 размыкаются, и запорный электромагнитный клапан 16 отключается от сети, закрывая проход рабочей среде в сливную систему 17, при этом мост 1 прекращает свое движение, заняв положение, когда верхняя кромка пролета моста 1 установилась на заданной высоте над поверхностью зеркала воды водоема 8. Для обеспечения синхронности подачи и слива рабочей среды из емкостей 10 при движении противовесов 3 и на большой высоте, в целях исключения перекоса пролета моста 1 в процессе его перемещения трубопроводная система 6 оснащена распределителем 13, соединенным с эластичными шлангами 14 (фиг.3) спиралевидной формы перемещающихся внутри полых опор 5 (фиг.3, 4), причем шланги 14 связаны с противовесами 3 при помощи патрубков 15 (фиг.3), перемещающихся по продольным прорезям 23 (фиг.3), опор 5 и одними концами патрубки 15 закреплены к шлангам 14, а другими – сообщены с нижними частями емкостей 10, при этом для использования авторампы в условиях отрицательных температур емкости 10 противовесов 3 заполняются незамерзающей рабочей средой из дополнительного резервуара, объединенного с емкостями 10 в единую замкнутую систему и, кроме того, на автоматическом устройстве 7 кнопки 31 и 32 (фиг.6) управления, предназначенные для запуска и остановки исполнительных механизмов подачи и слива рабочей среды из емкостей – противовесов 3, могут быть заменены кнопками управления гидроприводом или электроприводом лебедки в качестве исполнительного механизма, выполняющего те же функции по перемещению пролета моста 1, а для уменьшения усилий, воспринимаемых гидроцилиндром или электролебедкой в процессе спускоподъемных работ свободного конца пролета моста 1, могут быть использованы противовесы 3 по своему прямому назначению в качестве сухого балласта, полностью исключая использование трубопроводной системы 6.

Заявляемая береговая авторампа благодаря наличию автоматического устройства поддерживания заданной высоты верхней кромки свободного конца пролета моста над поверхностью зеркала воды водоема помимо расширения функциональных возможностей обеспечивает комфортные условия и удобство при эксплуатации сооружения, так как всегда готова к действию без участия человека, а размещение емкостей в противовесах и обеспечение швартовки судов непосредственно к авторампе помимо снижения капитальных затрат сокращает сроки строительства и снижает материалоемкость.

Таким образом, использование заявляемого изобретения позволит существенно повысить технико-экономические и эксплуатационные характеристики.

Формула изобретения

1. Береговая авторампа, содержащая пролет моста, один конец которого шарнирно связан с береговой опорой, а другой свободный конец с помощью трособлочной системы частично уравновешен противовесами, отличающаяся тем, что она снабжена автоматическим устройством поддержания заданной высоты верхней кромки свободного конца пролета моста над поверхностью зеркала воды водоема, включающим в себя кнопки управления приводами, одна из кнопок обращена вверх, другая – вниз с возможностью взаимодействия с П-образным ползуном, подвижно установленным на коллекторе, при этом П-образный ползун сочленен с поплавком, подвижно размещенным внутри коллектора с возможностью сообщения с водоемом.

2. Авторампа по п.1, отличающаяся тем, что кнопки управления приводами подвижно размещены в рабочей зоне П-образного ползуна и снабжены кареткой, выполненной с возможностью перемещения по центрирующим направляющим, установленным снаружи коллектора, а сама каретка посредством шарнирно-рычажной системы связана с пролетом моста.

3. Авторампа по п.1, отличающаяся тем, что противовесы выполнены полыми в виде емкостей приема и слива рабочей среды при помощи эластичных шлангов.

4. Авторампа по п.3, отличающаяся тем, что эластичные шланги выполнены в виде спирали с возможностью перемещения и размещения внутри опор.

5. Авторампа по п.4, отличающаяся тем, что опоры выполнены полыми с продольными прорезями с возможностью перемещения в них патрубков, установленных на противовесах, при этом одни концы патрубков соединены с эластичными шлангами, а другие сообщены с нижними частями емкостей-противовесов.

РИСУНКИ