Способ укладки гибкого рукава

 

Изобретение может быть использовано в устройствах для перемещения объектов, вывода объекта, в том числе больших габаритов и масс, из летательного аппарата, катапультирования, а также для погрузочно-разгрузочных работ. Изобретение позволит сделать упорядоченную укладку эластичного рукавами с возможностью проведения его регламентированной раскладки, определения значений заданных параметров процесса в любом отрезке времени его протекания и обеспечит безаварийность, безопасность и надежность протекания процесса раскладки. Развернутый по длине и периметру рукав на длине укладки разделяют на шаги и снаружи на границах шагов устанавливают фиксаторы. Далее на каждом шаге рукав складывают по периметру в виде элемента-складки с вершиной, которую располагают по наружному диаметру рукава, и двумя основаниями, которые образуют внутренний диаметр укладки рукава. Каждый элемент-складку змейки наклоняют основаниями в направлении к конечному краю укладки рукава, элементы-складки змейки последовательно фиксируют в вершинах и основаниях между собой. Укладываемый таким образом рукав фиксируют в положении наклоненной змейки с возможностью обеспечения на границе каждой пары элементов-складок пошаговой последовательной расфиксации впереди идущего элемента-складки, пошагового уплотнения последующего элемента-складки и пошагового послойного раскрытия впереди идущего элемента-складки при переходе рукава от положения, уложенного в наклоненную змейку, до развернутого по длине и периметру. 11 з. п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение может быть использовано в устройствах для перемещения объектов, вывода объекта, в том числе больших габаритов и масс, из летательного аппарата, катапультирования, а также для погрузочно-разгрузочных работ.

Известен способ укладки парашюта, при котором его купол укладывают складками компактно по длине [а.с. СССР 184153, В 64 D 17/76, 1966].

При таком способе укладки для обеспечения возможности перемещения объектов в свободном пространстве из упаковки вытягивают уложенную оболочку усилием от управляющего парашюта сразу на всю ее длину, а затем раскрывают ее скачкообразно по всей площади периметра воздействием внешнего неуправляемого потока воздуха, на которой создают постоянное усилие для перемещения объекта.

Использование этого способа для укладки оболочки рукавного типа в устройствах, ограниченных замкнутой направляющей, имеет следующие существенные недостатки: - в ограниченном пространстве компактно уложенная оболочка рукавного типа находится в минимальном объеме исходного положения устройства и способа ее раскрытия между объектом и источником сжатого газа, после чего оболочку освобождают от упаковки и в нее подают сжатый газ; под давлением оболочка стремится распрямиться по длине и периметру, но это происходит хаотично, со скачками, следствием чего будет неустановившееся нерегламентированное усилие и соответственно нерегламентированная скорость перемещения объекта, ведущие к аварийным ситуациям как в самом процессе, так и в устройствах, где осуществляется этот процесс; - заметно снижается безопасность, надежность и долговечность; - происходит быстрый износ оболочки рукавного типа и преждевременный выход ее из строя, что приводит к увеличению стоимости эксплуатации таких устройств.

Известен подъемник, содержащий корпус с направляющей, охватывающей соединенную с источником давления гибкую цилиндрическую оболочку рукавного типа, первый конец которой соединен с корпусом, а второй пропущен через отверстие, ограниченное указанным первым концом и направлен вниз от места крепления первого конца, в корпусе размещен приводной барабан, с которым соединен второй конец оболочки посредством гибкой тяги, а вся оболочка компактно намотана на барабан, в направляющей установлена грузовая платформа с ходовыми катками, опирающимися на гибкую оболочку [а.с. СССР 1114610, В 66 F 3/24, В 66 В 9/04, 1984].

Способ перемещения грузов (объектов), неотъемлемыми составными частями которого являются способы укладки (намотки) и раскладки (сматывания) оболочки рукавного типа, заключается в следующем: в оболочку рукавного типа, намотанную на барабан, установленный внутри оболочки с возможностью его вращения совместно с намотанной оболочкой, компактно с уменьшением ее длины в продольном направлении подается рабочая среда, сжатый газ, под действием которой гибкая оболочка начинает сматываться с вращающегося при этом барабана и, выворачиваясь и изгибаясь, перемещается по направляющей, поднимая на себе грузовую платформу, при этом происходит вращение катков, на которых установлена платформа, и "перекатывание" по ним оболочки, что обеспечивает подъем платформы.

Такие способы укладки (намотки) и раскладки (сматывания) оболочки рукавного типа имеют следующие основные недостатки: процесс сматывания с барабана, находящегося внутри оболочки, наполненной сжатым газом, гибкой (без растяжения - по определению) оболочки из хаотично-сплюснутого состояния в хаотично-развертывающееся состояние и проходящей под катками платформы, находящимися под действием силы тяжести объекта, приводит к неупорядоченному и неустановившемуся по усилию и скорости перемещению, связанному с ускоренным изнашиванием и истиранием оболочки, следствием чего будет неустановившееся нерегламентированное по усилию и скорости перемещение, ведущее к возникновению аварийности как самого процесса, так и устройств его реализации; кроме того, усилия и скорости перемещения объекта при эксплуатации будут ограничены; - уменьшается надежность устройства; - уменьшается безопасность эксплуатации; - увеличивается аварийность процесса эксплуатации; - повышается стоимость (цена) эксплуатации устройств, в которых используется этот способ для перемещения объектов.

Известен также способ укладки гибкого рукава, при котором рукав укладывают компактно в виде петель, с уменьшением его длины в продольном направлении, без использования какого-либо сердечника (патент США 3736952, кл. В 65 Н 75/36, 05.06.1979).

Недостатками известного способа являются невозможность создания толкающего усилия при подаче давления внутрь оболочки в сложенном состоянии, при этом в развернутом состоянии толкающее усилие также не создается, и, кроме того, ограничения по диаметру рукава и расходу рабочего тела.

Целью настоящего изобретения является создание способа укладки гибкого рукава, обеспечивающего регламентированность условий и безаварийность проведения процесса перемещения объекта по заранее заданным усилию и скорости в расширенном диапазоне их регулирования при перемещении объекта, повышение безопасности, долговечности и надежности, а также, кроме того, уменьшение стоимости эксплуатации устройств, в которых используется способ для перемещения объектов.

Предлагаемый способ укладки рукава из эластичного материала, при котором его укладывают компактно с уменьшением длины в продольном направлении, осуществляют следующим образом.

Вначале развернутый по длине и периметру эластичный рукав с его начала, от переднего края к конечному краю укладки на длине укладки разделяют на шаги, на каждом шаге создают условия для пошаговой фиксации, например устанавливают фиксаторы, на каждом шаге рукав складывают по периметру в виде элемента-складки с вершиной, которую располагают по наружному диаметру рукава, и двумя основаниями, которые образуют внутренний диаметр укладки рукава, при этом элементы-складки последовательно сдвигают друг к другу вплотную с образованием из них змейки, каждый элемент-складку змейки наклоняют основаниями в направлении от переднего края к конечному краю укладки рукава, элементы-складки змейки последовательно фиксируют в вершинах, на каждом элементе-складке змейки фиксируют основания между собой, укладываемый таким образом рукав фиксируют в положении наклоненной змейки с возможностью обеспечения по границе каждой пары элементов-складок, пары шагов, пошаговой последовательной расфиксации впереди идущего элемента-складки, пошагового уплотнения последующего элемента-складки и пошагового послойного раскрытия впереди идущего элемента-складки при переходе рукава от положения, уложенного в наклоненную змейку, до развернутого по длине и периметру.

Наклоняют каждый элемент-складку на определенный угол в зависимости от усилия расфиксации различных видов фиксаторов в диапазоне 5-86^o.

Создают дополнительные условия для пошаговой фиксации, при которых обеспечивают пошаговую расфиксацию изменяемым по длине укладки усилием от максимального до минимального в направлении от переднего края укладки к конечному.

Порядок расфиксации элементов-складок и змейки создают последовательно от фиксаторов, установленных в вершинах элементов-складок, к фиксаторам в основаниях элементов-складок, далее от фиксаторов в основаниях к фиксаторам в вершинах и так по всей змейке.

Величины усилий расфиксации фиксаторов, расположенных по вершинам и соответственно по основаниям элемента-складки, равны.

Величины усилий расфиксации по основаниям изменяются по длине укладки от максимального до минимального в направлении от переднего края укладки к конечному и меньше по своим значениям, соответственным значениям усилий расфиксации по вершинам.

Обеспечивают пошаговую расфиксацию изменяемым на каждом шаге длины укладки усилием.

Обеспечивают пошаговую расфиксацию изменяемым на нескольких шагах по длине укладки усилием.

Обеспечивают пошаговую расфиксацию изменяемым кратно через несколько шагов по длине укладки усилием.

Изменяют усилия расфиксации элементов-складок путем изменения количества фиксаторов по периметру элемента-складки.

Изменяют усилия расфиксации элементов-складок путем изменения площади фиксации фиксаторов.

Изменяют усилия расфиксации элементов-складок путем изменения количества фиксаторов на каждом элементе-складке по периметру и площади их фиксации.

На фиг. 1 изображен развернутый по длине и периметру рукав; на фиг.2 - развернутый по длине и периметру рукав, разделенный на шаги; на фиг.3 - развернутый по длине и периметру рукав с установленными на нем фиксаторами; на фиг. 4 изображен элемент-складка, складываемый по периметру рукава; на фиг. 5 показано сечение элемента-складки; на фиг.6 изображен компактно уложенный в змейку эластичный рукав; на фиг.7 - рукав, складываемый в элементы-складки и далее в змейку; на фиг.8 - наклоненная змейка, пара элементов-складок и граница между ними; на фиг.9 - пошаговая расфиксация, пошаговое уплотнение и пошаговое послойное раскрытие элементов-складок рукава из положения змейки в начале движения.

Вначале развернутый по длине и периметру рукав 1 фиг.1 с его начала, от переднего края 2 к конечному краю укладки 3 на длине укладки 4 фиг.2 разделяют на шаги 5, на каждом шаге 5 создают условия для пошаговой фиксации и устанавливают, например, снаружи и изнутри фиксаторы 6 фиг.3.

Фиксаторы представляют собой различные виды элементов, способных при соприкосновении их поверхностей скрепляться друг с другом, как, например, элементы фиксации с использованием лейкопластыря, скотча, "липучки", некоторых видов клея, механических кнопок, магнитов, электромагнитов и других, а для расфиксации их необходимо прилагать определенные усилия.

Далее на каждом шаге 5 рукав 1 складывают по периметру в виде элемента-складки 7 фиг.4, 5 с вершиной 8, которую располагают по наружному диаметру 9 рукава, и двумя основаниями 10, каждое из которых соединяется с вершиной 8 своей стороной 11, и образуют внутренний диаметр 12 укладки рукава.

Элементы-складки 7 последовательно фиксируют в вершинах 8 и сдвигают вплотную друг к другу каждую пару их оснований 10, сторон 11 и самих элементов-складок 7 в положение, приближающееся к параллельности их между собой с образованием из них змейки 13, фиг.6, 7.

Каждый элемент-складку змейки 13 наклоняют основаниями 10 в направлении от переднего края 2 к конечному краю 3 укладки рукава, элементы-складки змейки последовательно фиксируют в вершинах 8, на каждом элементе-складке 7 змейки фиксируют основания 10 между собой.

Укладываемый таким образом рукав 1 фиксируют в положении наклоненной 17 змейки фиг. 8 с параллельными между собой элементами-складками 7, с возможностью обеспечения на границе 14 каждой пары 15 элементов-складок 7 пошаговой последовательной расфиксации впереди идущего 16 фиг.9 элемента-складки, пошагового уплотнения последующего элемента-складки и пошагового послойного раскрытия впереди идущего 16 элемента-складки при переходе рукава от положения, уложенного в наклоненную змейку, до развернутого по длине и периметру.

Пошаговая расфиксация впереди идущего 16 элемента-складки 7 начинается с расфиксации фиксатора 6 в направлении, противоположном движению.

Создают условия для пошаговой фиксации, при которых обеспечивают пошаговую расфиксацию и пошаговое послойное раскрытие элемента-складки 7 усилием от минимального до максимального в направлении от конечного края укладки 3 к переднему 2 путем изменения угла наклона элементов-складок 7 змейки в диапазоне 5÷86^o.

Создают дополнительные условия для пошаговой фиксации с возможностью обеспечения пошаговой расфиксации изменяемым по длине укладки 4 усилием от максимального до минимального в направлении от переднего края укладки 2 к конечному 3.

Расфиксируют элементы-складки 7 змейки 13 последовательно от фиксаторов 6, установленных в вершинах 8, к фиксаторам 6 в основаниях 10 элемента-складки и далее от фиксаторов 6 в основаниях 10 к фиксаторам 6 в вершинах 8 элементов-складок и так далее по всей змейке.

Создают величину усилия расфиксации элемента-складки 7 по вершинам 8 и основаниям 10 равными.

Создают величину усилия расфиксации элемента-складки 7 по основаниям 10 меньше по своим значениям усилия расфиксации по вершинам 8.

Создают условия для обеспечения пошаговой расфиксации изменяемым на каждом шаге по длине укладки 4 усилием.

Создают условия для обеспечения пошаговой расфиксации изменяемым на нескольких шагах 5 по длине укладки 4 усилием.

Создают условия для обеспечения пошаговой расфиксации изменяемым кратно через несколько шагов по длине укладки 4 усилием.

Создают условия для обеспечения пошаговой расфиксации элементов-складок 7, изменяя усилие расфиксации путем изменения количества фиксаторов 6 по периметру элемента-складки 7.

Создают условия для обеспечения пошаговой расфиксации элементов-складок 7, изменяя усилие расфиксации путем изменения площади фиксации фиксаторов 6.

Создают условия для обеспечения пошаговой расфиксации элементов-складок 7, изменяя усилия расфиксации путем одновременного изменения количества фиксаторов по периметру и площади их фиксации.

Изобретение позволяет сделать упорядоченную укладку эластичной оболочки рукавного типа с возможностью проведения ее регламентированной раскладки, определения значений заданных параметров процесса в любом отрезке времени его протекания, например, усилия, давления, скорости, ускорения и других, что обеспечивает безаварийность, повышает безопасность, долговечность и надежность протекания процесса раскладки.

Упорядоченная компактная укладка оболочки рукавного типа позволяет увеличить многократно радиус действия при ее раскладке, а также упростить и уменьшить конструкцию устройства и снизить его себестоимость.

Формула изобретения

1. Способ укладки гибкого рукава, при котором его укладывают компактно с уменьшением его длины в продольном направлении, отличающийся тем, что развернутый по длине и периметру эластичный рукав с его начала, от переднего края к конечному краю укладки на длине укладки разделяют на шаги, на каждом шаге создают условия для пошаговой фиксации, причем на каждом шаге рукав складывают по периметру в виде элемента-складки с вершиной, которую располагают по наружному диаметру рукава, и двумя основаниями, которые образуют внутренний диаметр укладки рукава, при этом элементы-складки последовательно сдвигают друг к другу вплотную с образованием из них змейки, каждый элемент-складку змейки наклоняют основаниями в направлении от переднего края к конечному краю укладки рукава, элементы-складки змейки последовательно фиксируют в вершинах, на каждом элементе-складке змейки фиксируют основания между собой, укладываемый таким образом рукав фиксируют в положении наклоненной змейки с возможностью обеспечения по границе каждой пары элементов-складок, пары шагов, пошаговой последовательной расфиксации впереди идущего элемента-складки, пошагового уплотнения последующего элемента-складки и пошагового послойного раскрытия впереди идущего элемента-складки при переходе рукава от положения, уложенного в наклоненную змейку, до развернутого по длине и периметру.

2. Способ укладки гибкого рукава по п. 1, отличающийся тем, что каждый элемент-складку наклоняют на определенный угол в зависимости от усилия расфиксации различных видов фиксаторов в диапазоне 5÷86^o.

3. Способ укладки гибкого рукава по п. 1, отличающийся тем, что создают условия для пошаговой фиксации, при которых обеспечивают пошаговую расфиксацию изменяемым по длине укладки усилием от максимального до минимального в направлении от переднего края укладки к конечному.

4. Способ укладки гибкого рукава по п. 2, отличающийся тем, что порядок расфиксации элементов-складок и змейки создают последовательно от фиксаторов, установленных в вершинах элементов-складок к фиксаторам в основаниях элементов-складок, далее от фиксаторов в основаниях к фиксаторам в вершинах и так по всей змейке.

5. Способ укладки гибкого рукава по п. 2, отличающийся тем, что величины усилий расфиксации фиксаторов, расположенных по вершинам и соответственно по основаниям элемента-складки, равны.

6. Способ укладки гибкого рукава по п. 2, отличающийся тем, что величины усилий расфиксации по основаниям изменяются по длине укладки от максимального до минимального в направлении от переднего края укладки к конечному и меньше по своим значениям, соответственным значениям усилий расфиксации по вершинам.

7. Способ укладки гибкого рукава по п. 3, отличающийся тем, что обеспечивают пошаговую расфиксацию изменяемым на каждом шаге длины укладки усилием.

8. Способ укладки гибкого рукава по п. 3, отличающийся тем, что обеспечивают пошаговую расфиксацию изменяемым на нескольких шагах по длине укладки усилием.

9. Способ укладки гибкого рукава по п. 3, отличающийся тем, что обеспечивают пошаговую расфиксацию изменяемым кратно через несколько шагов по длине укладки усилием.

10. Способ укладки гибкого рукава по п. 3, отличающийся тем, что изменяют усилия расфиксации элементов-складок путем изменения количества фиксаторов по периметру элемента-складки.

11. Способ укладки гибкого рукава по п. 3, отличающийся тем, что изменяют усилие расфиксации элементов-складок путем изменения площади фиксации фиксаторов.

12. Способ укладки гибкого рукава по п. 3, отличающийся тем, что для изменения усилия расфиксации элементов-складок изменяют количество фиксаторов на каждом элементе-складке по периметру и площади их фиксации.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9