Маховичный лифт

В залах Центральной выставки НТТМ, посвященной XXVI съезду КПСС, возможно заметить много механизмов и оригинальных конструкций, созданных молодыми учеными, новаторами самых различных отраслей народного хозяйства. Имеется в экспозиции и совсем необыкновенный экспонат — фрагмент кирпичного дома, над которым укреплен маленький барабан с намотанной на его валу лентой.

Это модель маховичного лифта, предназначенного для спуска людей с высоты до 100—150 м при пожаров или других стихийных бедствий, в то время, когда простые лифты останавливаются из-за прекращения подачи энергии. Устройство возможно полезно и при высадке противопожарного десанта с вертолета, к примеру, на лесных пожарах, в то время, когда посадка делается неосуществимой из-за дыма.

Имеется много приспособлений для спуска людей с высоты.

К примеру, катушка с тормозной втулкой и тросом, разрешающей регулировать скорость понижения. Но ими может воспользоваться только один человек, да да и то понижение его будет происходить весьма медлительно. Известно и более идеальное устройство многократного действия: спускающийся на тросе заводит пружину, которая после этого поднимает трос обратно.

Но для возврате несущих элементов требуется замечательная, тяжелая пружина. Вследствие этого протяженность для того чтобы лифта ограничивается до тех пор пока 40 м, что мало.

Демонстрируемый же на выставке НТТМ маховичный лифт разрешает скоро эвакуировать одного за другим неограниченное количество людей, причем протяженность ленты, на которой происходит спуск, возможно большой.

При спуске человека его потенциальная энергия переходит в кинетическую энергию маховика, посредством же последней пусковое устройство скоро накручивается обратно, поднимая страховочный пояс и карабин опять в исходное положение.

Преимуществами маховика перед пружиной являются намного меньшая масса, простота, свойство накапливать большую энергию и развивать громадную мощность при обратном подъеме, причем с высокой скоростью.

Маховичный лифт создан в содружестве участников НТТМ трех университетов: втуза при ЗИЛе, Национального университета машиноведения и ВНИИ противопожарной обороны. Авторы: врач технических наук доктор наук Н. В. Гулиа, кандидаты технических наук М. Ю. Очан и Б. И. Воронин, юные инженеры Иосиф Юдовский и Анатолий Демин.

Маховичный лифт

Рис. 1. Схема маховичного лифта:

1 — корпус, 2 — центральное колесо, 3 — фрикционная муфта, 4 — тяга, 5, 12 — подпружиненные подвески. 6 — основание, 7 — водімо, 8 — кассета, 9 — лента, 10 — маховик, 11 — планетарная передача, 13 — обгонная муфта, 14 — стопор-ушко ленты.

Каково же устройство маховичного лифта и как он трудится? Об этом возможно делать выводы по приводимой тут схеме (рис. 1). Лента навита в кассету, которая передачей связана через обгонную муфту с маховиком.

Иначе кассеты находится водило планетарной передачи, центральное колесо которой соединено нормально замкнутой фрикционной муфтой с маховиком.

Корпус маховичного лифта устанавливается на строении либо вертолете посредством двух подпружиненных подвесок, профилированная часть одной из которых сопряжена с тягой выключения муфты. Вольный финиш ленты имеет утолщенную часть — она предназначена для присоединения спускаемого объекта посредством пояса, лямок.

Устройство трудится следующим образом. К утолщенной части ленты цепляется спускаемый объект, и по мере его перемещения вниз происходит сматывание ленты, вызывающее вращение кассеты и соединенной с ней через передачу и машинально включенной при спуске обгонной муфты маховика. Изменение передаточного отношения, происходящее благодаря уменьшению радиуса мотка, снабжает плавный разгон, а после этого замедление перемещения спускаемого объекта.

Применяя ленты различной либо переменной толщины, возможно о широких пределах регулировать характеристики режима спуска. Датчик нагрузки под-действием силы тяжести спускаемого объекта через тяги выключает муфту.

При снятии нагрузки с ленты в момент приземления муфта включается и вращение передается от маховика на водило планетарной передачи, что приводит кассету во вращение, причем в сторону, противоположную вращению при спуске, — лента наматывается в кассету.

Значительно, что предельный момент, развиваемый муфтой, вычислен лишь на поднятие ленты, что исключает опасность подъема опущенного объекта, в случае если финиш ленты не высвобожден. Обгонная муфта во время подъема трудится вхолостую. При окончании подъема утолщение упрется в корпус, о оставшаяся с маховике энергия погасится во фрикционной муфте: устройство готово к повторному спуску.

Напомним, что фрикционная муфта поглощает только малую часть энергии при подъеме ленты- и не участвует в ходе спуска.

Устройство, представленное на рисунке 2, вычислено на спуск с конкретной высоты, которая может изменяться только на метр-второй. Но конструкция так несложна, что во многих случаях (к примеру, при спуске из окон либо с балконов строений) целесообразно использование как раз для того чтобы варианта.

Лифт складывается из катушки с массивными щеками — маховиками, на ней намотана эластичная металлическая лента. Катушка закреплена на втулках-подшипниках в корпусе, а на финише ленты имеется ушко под пояс либо лямки с отстегивающимся карабином.

Устройство закрепляется, к примеру, над окнами домов; причем благодаря дешевизне механизма и исключительной простоте он бывает размещен во многих местах строения.

При необходимости человек, терпящий бедствие, пристегивается карабином к поясу либо лямкам и спрыгивает вниз. Лента начинает разматываться, медлено разгоняя щеки-маховики. Человек спускается сначала достаточно скоро.

Но диаметр мотка ленты быстро убывает (каждому метру разматываемой ленты в конце процесса соответствует намного большая толщина слоя в мотке, чем в начале), а за пара метров до почвы скорость понижения интенсивно падает, человек мягко опускается на землю. Натяжение ленты наряду с этим быстро значительно уменьшается, и карабин машинально отстегивается. Щеки-маховики имеют в тот момент большую скорость.

Рис.

2. Упрощенный вариант лифта:

1 — щека-маховик, 2 — вал, 3 — втулка-подшипник (текстолит), 4 — корпус с рым-болтом, 5 — лента (к примеру, ГОСТ-2614-65, 40X0,15 мм).

Выкинув еще метр-второй для гарантии, моток разматывается совсем, и благодаря шарнирному креплению ленты на валу катушки при предстоящем вращении вала с маховиками она наматывается в другом направлении на тот же вал.

В итоге финиш с лямками упирается в корпус устройства, лента натягивается, а избыток кинетической энергии маховиков погашается проскальзыванием их на валу, как на фрикционной предохранительной муфте. Устройство опять готово к действию. Так, энергия спускающегося объекта идет на возвращение спасательной ленты назад.

Изготовленная модель всецело подтвердила предположения и расчеты.

Это прекрасно демонстрирует и пример, экспонируемый на выставке НТТМ.

В предлагаемом устройстве совсем необязательны дефицитные либо дорогие подробности. Наоборот, чем неотёсаннее будут, к примеру, втулки-подшипники (их материалом возможно кроме того текстолит), чем больше будет аэродинамических утрат, тем плавнее начнёт спускаться «груз». А кинетической энергии маховиков, как показывают опыт и расчёты, все равно хватает для обратного подъема ленты.

Последний вариант маховичного лифта так несложен, что его модель легко возможно изготовить самому.

С ее помощью возможно совершить весьма занимательные испытания (но спускаться самим с страшной высоты на самодельном маховичном лифте я бы не советовал).

Н. ГУЛИА, врач технических наук

Рандомные статьи:

Гениальная доработка велосипеда


Похожие статьи, которые вам понравятся:

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.