RU180134U1

RU180134U1 - GATEWAY GATE PROTECTION DEVICE

Info

Publication number: RU180134U1
Application number: RU2018109842U
Authority: RU
Inventors: Михаил Александрович Колосов; Александр Андреевич ЭЙРУС
Priority date: 2018-03-20
Filing date: 2018-03-20
Publication date: 2018-06-05

Abstract

Полезная модель относится к области водного транспорта и предназначена для защиты шлюзовых ворот от ударных нагрузок, возникающих при навале судна в процессе его входа в шлюз. Устройство позволяет защитить ворота при навале судна и исключить необходимость освобождения судоходного пролета при проходе судна. Для решения проблемы в устройстве защиты ворот, включающем, так же как и прототип, металлическую балку и амортизаторы, в отличие от прототипа, металлическая балка смонтирована на верхнем ригеле ворот, а амортизаторы установлены между балкой и ригелем с равномерным распределением по всему пролету ригеля. При этом по продольно оси боковой грани балки вдоль всей ее длины выполнено ребро бульбообразной в поперечном сечении формы, выступающее за грань обшивки ворот. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.The utility model relates to the field of water transport and is intended to protect airlock gates from shock loads that occur when a ship is bulked in the process of entering the airlock. The device allows you to protect the gate when the ship is in bulk and to eliminate the need to release the navigable span when the ship passes. To solve the problem in the gate protection device, which includes, like the prototype, a metal beam and shock absorbers, unlike the prototype, a metal beam is mounted on the upper gate crossbar, and shock absorbers are installed between the beam and the crossbar with a uniform distribution over the entire span of the crossbar. In this case, along the longitudinal axis of the lateral edge of the beam along its entire length, a rib is formed of a bulb-shaped cross-sectional shape that protrudes beyond the edge of the gate skin. 2 s.p. f-ly, 4 ill.

Description

Полезная модель относится к области водного транспорта и предназначена для защиты шлюзовых ворот от ударных нагрузок, возникающих при навале судна в процессе его входа в шлюз.The utility model relates to the field of water transport and is intended to protect airlock gates from shock loads that occur when a ship is bulked in the process of entering the airlock.

При навале судна на ворота шлюза оно может нанести значительный вред конструкции ворот. Известны случаи, когда форштевень судна разрезал всю балочную клетку до четвертого ригеля (Нижне-Свирский шлюз), а иногда вся створка выходила из опорных подушек и шаровой опоры.When the ship is bulked onto the gateway gate, it can cause significant damage to the gate structure. There are known cases when the stem of the vessel cut the entire beam cage to the fourth crossbar (Nizhne-Svirsky lock), and sometimes the entire leaf came out of the support pillows and ball bearings.

Известны устройства, обеспечивающие защиту ворот судоходного шлюза при входе судна в шлюз, (см. а.с. СССР №872635, МПК Е02С 1/10, опубл. 1981 г.; а.с. СССР №1079745, МПК Е02С 1/10, опубл. 1984 г.; пат. РФ №2425922, МПК Е02С 1/00, опубл. 2011 г. ). Устройства включают гибкий заградительный элемент, перекрывающий судоходный пролет шлюза и амортизаторы, установленные на стенах камеры шлюза. Недостатком указанных аналогов является сложность управления заградительным элементом, который при установке в судоходный пролет специальными механизмами опускается в воду ниже осадки судов или поднимается вверх портальным подъемником выше надводных габаритов судна. Работа таких механизмов приводит к частым отказам и к остановке шлюза.Known devices that provide protection of the gates of the shipping lock at the entrance of the ship to the lock (see AS USSR No. 872635, IPC E02C 1/10, publ. 1981; AS USSR No. 1079745, IPC E02C 1/10 , publ. 1984; Pat. RF No. 2425922, IPC E02C 1/00, publ. 2011). The devices include a flexible barrier element that covers the navigable passage of the airlock and shock absorbers mounted on the walls of the airlock chamber. The disadvantage of these analogues is the difficulty in controlling the barrage element, which when installed in a navigable passage by special mechanisms is lowered into the water below the draft of the vessels or rises up by the gantry lift above the surface dimensions of the vessel. The work of such mechanisms leads to frequent failures and to a stop of the gateway.

Известны устройства защиты ворот шлюза, включающие конструкции, перекрывающие судоходный пролет шлюза, и амортизаторы, установленные на стенах камеры (Патент РФ №2532036, МПК Е02С 1/10, опубл. 27.10.2014).Known devices for protecting gateway gates, including structures that overlap the navigable passage of the gateway, and shock absorbers mounted on the walls of the chamber (RF Patent No. 2532036, IPC E02C 1/10, publ. 10.27.2014).

Подобные устройства обеспечивают защиту ворот при проходе судов в шлюз, однако они занимают часть пространства в зоне камеры и сокращают полезную площадь шлюза, необходимую для прохождения судна.Such devices provide protection of the gate when vessels pass into the lock, but they occupy part of the space in the chamber area and reduce the useful area of the lock necessary for the passage of the vessel.

Из известных решений наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемого устройства по технической сущности является устройство защиты ворот в виде металлических балок, перекрывающих судоходный пролет перед воротами (А.с. СССР №1249108, МПК Е02С 1/10, опубл. 07.08.1986). Балка выполняется плавучей, что позволяет уменьшить энергию навала судна за счет постепенного погружения балки в воду. Однако в случае недостаточного гашения энергии судна при навале его на ворота возможно повреждение конструкций ворот: верхнего ригеля, обшивки ворот, стрингеров и стоек. Кроме того устройство требует дополнительных средств и механизмов, необходимых для освобождения судоходного пролета от балки при проходе судна.Of the known solutions, the closest analogue (prototype) of the proposed device by technical essence is a gate protection device in the form of metal beams that overlap the navigable span in front of the gate (AS USSR No. 1249108, IPC E02C 1/10, published 07.08.1986). The beam is floating, which reduces the energy of the bulk of the vessel due to the gradual immersion of the beam in water. However, in the event of insufficient damping of the vessel’s energy when it is piled onto the gate, damage may occur to the gate structures: the upper crossbar, gate sheathing, stringers and racks. In addition, the device requires additional means and mechanisms necessary to release the navigable span from the beam during the passage of the vessel.

Предлагаемое решение позволяет защитить ворота шлюза при навале судна и исключить необходимость освобождения судоходного пролета при проходе судна.The proposed solution allows you to protect the gateway gateway at the bulk of the ship and eliminate the need to release the navigable passage when the ship passes.

Для решения проблемы используется следующая совокупность существенных признаков: в устройстве защиты ворот шлюза, включающем, так же как и прототип, металлическую балку и амортизаторы, в отличие от прототипа, металлическая балка смонтирована на верхнем ригеле, а амортизаторы установлены между балкой и ригелем с равномерным распределением по всему пролету ригеля, при этом по продольной оси боковой грани балки вдоль всей ее длины выполнено ребро бульбообразной в поперечном сечении формы, выступающее за грань обшивки ворот. В качестве амортизаторов в предлагаемом устройстве могут быть использованы типовые отбойники конической или арочной формы из резиновых или пенополиуретановых материалов.To solve the problem, the following set of essential features is used: in the gateway gate protection device, which includes, like the prototype, a metal beam and shock absorbers, unlike the prototype, a metal beam is mounted on the upper crossbar, and shock absorbers are installed between the beam and the crossbar with uniform distribution along the entire span of the crossbar, while along the longitudinal axis of the lateral edge of the beam along its entire length, a rib bulb-shaped in cross section is made, protruding beyond the edge of the gate skin. As shock absorbers in the proposed device can be used typical chippers conical or arch form of rubber or polyurethane materials.

Сущность полезной модели заключается в том, что за счет выполнения балки с выступом бульбообразной формы и ее установки на верхнем ригеле ворот повышается ударная прочность ворот при навале судна. При этом амортизаторы между балкой и ригелем снижают энергию навала судна. А так как устройство закреплено непосредственно на воротах, т.е. является частью их конструкции, исключается необходимость освобождения судоходного пролета при открытии ворот.The essence of the utility model is that due to the implementation of the beam with a bulge-shaped protrusion and its installation on the upper crossbar of the gate, the impact strength of the gate increases when the ship is in bulk. At the same time, shock absorbers between the beam and the crossbar reduce the energy of the bulk of the vessel. And since the device is mounted directly on the gate, i.e. It is part of their design, eliminating the need to release the navigable span when opening the gate.

Сопоставление предлагаемого устройства и прототипа показало, что поставленная задача - защита ворот шлюза при навале судна и исключение необходимости освобождения судоходного пролета при проходе судна, решается в результате новой совокупности признаков, что доказывает соответствие предлагаемой полезной модели критерию патентоспособности «новизна».Comparison of the proposed device and the prototype showed that the task is to protect the gateway gateway at the bulk of the vessel and the elimination of the need to release the navigable span when the vessel passes, is solved as a result of a new set of features, which proves the proposed utility model meets the patentability criterion of "novelty".

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлена в плане установка балок на двухстворчатых воротах шлюза,The essence of the utility model is illustrated by the drawing, where in FIG. 1 shows in the plan the installation of beams on the double-leaf gate of the airlock,

на фиг. 2 - установка балки на плоских подъемно-опускных воротах,in FIG. 2 - installation of the beam on a flat lifting and lowering gates,

на фиг. 3 - установка балки на откатных воротах,in FIG. 3 - installation of the beam on the sliding gate,

на фиг. 4 - поперечное сечение балки.in FIG. 4 is a cross section of a beam.

Предлагаемое устройство содержит закрепленную на верхнем ригеле 1 металлическую балку 2 (фиг. 1-3). Балка 2 расположена со стороны ожидаемого навала судна (верхний бьеф, камера шлюза). Между балкой 2 и ригелем 1 установлены амортизаторы 3 в виде резиновых блоков конусной, арочной или другой формы. По продольной оси боковой грани балки 2 вдоль всей ее длины выполнено ребро бульбообразной в поперечном сечении формы, выступающее за грань обшивки ворот 4 и за границу конструкций служебного мостика 5. (фиг. 4). При таком выполнении и расположении балки ее возможные деформации при контакте с судном предотвращают повреждение конструкций ворот 1. Крепление резиновых амортизаторов 3 к ригелю 1 производится болтами 6, а крепление балки 2 к амортизаторам 3 винтами 7. (фиг. 4). В качестве амортизаторов в предлагаемом устройстве могут быть использованы типовые отбойники конической или арочной формы из резиновых или пенополиуретановых материалов. Хорошо зарекомендовали себя резиновые блоки фирмы Bridgestone.The proposed device comprises a metal beam 2 mounted on the upper crossbar 1 (Fig. 1-3). Beam 2 is located on the side of the expected bulk of the vessel (upper pool, lock chamber). Between the beam 2 and the crossbar 1, shock absorbers 3 are installed in the form of rubber blocks of conical, arch or other shape. On the longitudinal axis of the lateral edge of the beam 2 along its entire length there is a rib bulb-shaped in cross-sectional form, protruding beyond the edge of the gate sheathing 4 and beyond the boundary of the service bridge 5. Structures (Fig. 4). With this design and the location of the beam, its possible deformations in contact with the vessel prevent damage to the gate structures 1. The rubber shock absorbers 3 are fastened to the crossbar 1 with bolts 6, and the beam 2 is fastened to the shock absorbers 3 with screws 7. (Fig. 4). As shock absorbers in the proposed device can be used typical chippers conical or arch form of rubber or polyurethane materials. Bridgestone rubber blocks are well established.

Для оценки эффективности технического решения были произведены сравнительные расчеты величин изгибающего момента от сосредоточенной силы при навале, когда балка отсутствует, и от распределенной нагрузки, когда на ригеле монтируется балка с амортизаторами. Расчеты показали, что при установке на ригель балки с амортизаторами, изгибающий момент в верхнем ригеле уменьшается примерно в 2 раза.To assess the effectiveness of the technical solution, comparative calculations were made of the values of the bending moment from the concentrated force in bulk when there is no beam, and from the distributed load when the beam with shock absorbers is mounted on the crossbar. Calculations showed that when a beam with shock absorbers is installed on the crossbar, the bending moment in the upper crossbar decreases by about 2 times.

Описанное устройство разработано специалистами кафедры Гидротехнических сооружений, конструкций и гидравлики ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова» в составе научно-исследовательской работы. Были произведены расчеты, показавшие возможность использования устройства в шлюзовых камерах канала им. Москвы и гидроузлов Волжского каскада. В дальнейшем предполагается рекомендовать устройство для использования на внутренних водных путях Российской Федерации, что позволит значительно повысить безопасность шлюзования судов и одновременно обеспечить защиту конструкции ворот шлюзов при навале судов.The described device was developed by specialists of the Department of Hydrotechnical Structures, Structures and Hydraulics FSBEI HE "State University of the Sea and River Fleet named after Admiral S.O. Makarova "as part of research work. Calculations were made that showed the possibility of using the device in the lock chambers of the channel named after Moscow and hydroelectric facilities of the Volga cascade. In the future, it is supposed to recommend the device for use on the inland waterways of the Russian Federation, which will significantly improve the safety of ship locks and at the same time ensure the protection of the gateway structure for bulk ships.

Изложенное выше позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели критерию «промышленная применимость».The above allows us to conclude that the utility model meets the criterion of "industrial applicability".

Claims

1. A gateway gate protection device comprising a metal beam and shock absorbers, characterized in that the metal beam is mounted on the upper crossbar of the gateway gate, and shock absorbers are installed between the beam and the crossbar with uniform distribution over the entire span of the crossbar, while along the longitudinal axis of the side edge of the beam along over its entire length there is a rib bulb-shaped in cross-sectional shape protruding beyond the edge of the gate skin.

2. The device according to claim 1, characterized in that the standard conic-shaped chippers are used as shock absorbers.

3. The device according to claim 1, characterized in that as the shock absorbers used are standard arched chippers.