RU206505U1

RU206505U1 - DEVICE FOR INCREASING SAFETY WHEN LIFTING LOADS

Info

Publication number: RU206505U1
Application number: RU2020121074U
Authority: RU
Inventors: Левон Хачатурович Киракосян; Алексей Николаевич Манихин; Сергей Федорович Яцун; Андрей Сергеевич Яцун
Original assignee: Публичное акционерное общество "ГМК "Норильский никель"
Priority date: 2020-04-20
Filing date: 2020-04-20
Publication date: 2021-09-14

Abstract

Полезная модель относится к средствам передвижения и устройствам, облегчающим перемещение грузов и предназначенным для усиления физических возможностей человека, в частности для транспортировки тяжелых грузов.Задача: - снижение нагрузки в поясничном отделе позвоночника.Сущность изобретения: Устройство закрепляется на человеке-операторе при помощи манжет, выполненных из ремней и лямок. В положении стоя человека-оператора, накопитель 7 занимает горизонтальное положение, и накопление потенциальной энергии не происходит. При наклоне человека - оператора за грузом, спина устройства 4 поворачивается вокруг шарнира О43и происходит процесс сжатия рабочего тела в накопителе 7, что приводит к накоплению потенциальной энергии. Подъем груза в вертикальное положение происходит за счет работы мышц, расположенных в зоне голеностопного, коленного и бедренного суставов и дополнительного момента, приложенного к оси тазобедренного шарнира О43за счет сил и моментов, создаваемых при отдаче потенциальной энергии накопителем 7.Положительный эффект: Использование предлагаемого устройства позволит значительно снизить нагрузку на человека-оператора и усилить его физические возможности при транспортировке тяжелых грузов. . 2 ил.The utility model relates to vehicles and devices that facilitate the movement of goods and are designed to enhance the physical capabilities of a person, in particular for the transportation of heavy loads. Task: - reducing the load in the lumbar spine. made of belts and shoulder straps. In the standing position of the human operator, the storage device 7 takes a horizontal position, and the accumulation of potential energy does not occur. When the person - the operator tilts behind the load, the back of the device 4 rotates around the O43 hinge and the process of compression of the working medium in the storage device 7 occurs, which leads to the accumulation of potential energy. The lifting of the load to the vertical position occurs due to the work of the muscles located in the area of the ankle, knee and hip joints and an additional moment applied to the axis of the hip joint O43 due to the forces and moments created by the release of potential energy from the storage device 7. Positive effect: The use of the proposed device will allow significantly reduce the burden on the human operator and enhance his physical capabilities when transporting heavy loads. ... 2 ill.

Description

Полезная модель относится к средствам передвижения и устройствам, облегчающим перемещение грузов и предназначенным для усиления физических возможностей человека, в частности для транспортировки тяжелых грузов.The utility model relates to vehicles and devices that facilitate the movement of goods and are designed to enhance the physical capabilities of a person, in particular for the transportation of heavy loads.

Известно устройство для переноски грузов, содержащее пояс с замком, грузовые емкости, систему крепления грузовых емкостей к несущему поясу, два плечевых ремня, каждый из которых снабжен пряжкой, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит два съемных ремня для ног, каждый конец которых снабжен четырьмя кольцами, три из которых размещены параллельно один относительно другого, а четвертое перпендикулярно им, в средней части каждого съемного ремня для ног размещен карабин, прикрепленный к нему при помощи соответствующего кольца, четыре ремня-связки, один конец каждого из которых прикреплен к несущему поясу, каждый конец которого снабжен одной пряжкой-самосбросом и четырьмя кольцами, три из которых размещены параллельно одно относительно другого, а четвертое перпендикулярно им, при этом замок выполнен подвесным и разъемным в виде соединения восьми колец и карабина, а на боковых частях несущего пояса размещены две карабина, каждый из которых прикреплен к нему при помощи соответствующего кольца, при этом каждый плечевой ремень имеет вторую пряжку и карман с клапаном, причем снабжающие его пряжки выполнены в виде пряжек-самосбросов, а свободный конец каждого ремня-связки снабжен пряжкой-самосбросом, каждая грузовая емкость выполнена в виде съемного короба, охваченного по вертикали двумя ремнями, каждый из которых снабжен двумя пряжками-самосбросами, а система крепления грузовой емкости к несущему поясу выполнена в виде двух петель, каждая из которых образована между задней стенкой съемного короба и охватывающим его ремнем (патент РФ №2123273, МПК A45F 3/14, опубл. 20.12.1998).A device for carrying loads is known, containing a belt with a lock, cargo containers, a system for attaching cargo containers to a carrying belt, two shoulder straps, each of which is equipped with a buckle, characterized in that it additionally contains two detachable leg straps, each end of which is equipped with four rings, three of which are placed parallel to one another, and the fourth perpendicular to them, in the middle part of each removable leg strap there is a carabiner attached to it with a corresponding ring, four bundle straps, one end of each of which is attached to a supporting belt, each end of which is equipped with one self-resetting buckle and four rings, three of which are placed parallel to one another, and the fourth perpendicular to them, while the lock is suspended and detachable in the form of a connection of eight rings and a carbine, and two carbines are placed on the side parts of the carrying belt , each of which is attached to it using the corresponding o rings, while each shoulder strap has a second buckle and a pocket with a valve, and the buckles supplying it are made in the form of self-resetting buckles, and the free end of each belt-bundle is equipped with a self-resetting buckle, each cargo container is made in the form of a removable box, covered by vertical with two belts, each of which is equipped with two self-dumping buckles, and the system for attaching the cargo container to the supporting belt is made in the form of two loops, each of which is formed between the rear wall of the removable box and the belt covering it (RF patent No. 2123273, IPC A45F 3 / 14, publ. 12/20/1998).

Недостатком такого устройства является невысокая степень облегчения переноски грузов, поскольку мягкие плечевые ремни позволяют перераспределять вес груза только по поясу. Несмотря на то, что это крепление не является жестким, оно, в ряде случаев, существенно ограничивает перемещение человека, создавая определенный дискомфорт. При переноске грузов с помощью такого устройства значительная нагрузка со стороны груза ложится на позвоночник. Если позвоночник расположен в пространстве правильно, то он воспринимает нагрузку должным образом и позвонки и диски находятся положении, обеспечивающем их нормальное функционирование. Если же спина прогнута и имеет перекосы в сторону, то диски начинают получать нагрузку в неправильном направлении, и появляется риск их деформации, что приводит к возникновению позвоночной грыжи. Поэтому снижение нагрузки в поясничном отделе позвоночника является крайне важной задачей.The disadvantage of such a device is the low degree of ease of carrying loads, since soft shoulder straps allow you to redistribute the weight of the load only along the waist. Despite the fact that this attachment is not rigid, it, in some cases, significantly limits the movement of a person, creating some discomfort. When carrying loads using such a device, a significant load from the side of the load falls on the spine. If the spine is positioned correctly in space, then it perceives the load properly and the vertebrae and discs are in a position that ensures their normal functioning. If the back is bent and skewed to the side, then the discs begin to receive a load in the wrong direction, and there is a risk of their deformation, which leads to the occurrence of a vertebral hernia. Therefore, reducing the load in the lumbar spine is an extremely important task.

Задача полезной модели - снижение нагрузки в поясничном отделе позвоночника.The task of the utility model is to reduce the load in the lumbar spine.

Поставленная задача решается тем, что устройство содержит основание и приводы поступательного движения, основание выполнено в виде трех звеньев (стопы, бедренного и голенного звеньев), причем бедренное звено шарнирно соединено с голенным звеном, шарнирно соединенным со стопой, приводы поступательного движения выполнены в виде независимых линейных приводов, кинематически связанных попарно со звеньями основания, а бедренное звено шарнирно соединено со спиной устройства, причем спина устройства дополнительно содержит накопитель упругой энергии.The problem is solved by the fact that the device contains a base and drives for translational motion, the base is made in the form of three links (foot, femoral and shin links), and the femoral link is pivotally connected to the shin link, pivotally connected to the foot, the translational motion drives are made in the form of independent linear actuators, kinematically connected in pairs with the links of the base, and the femoral link is pivotally connected to the back of the device, and the back of the device additionally contains an elastic energy storage device.

Заявленное техническое решение отличается от прототипа тем, что оно содержит основание и приводы поступательного движения, основание выполнено в виде трех звеньев (стопы, бедренного и голенного звеньев), причем бедренное звено шарнирно соединено с голенным звеном, шарнирно соединенное со стопой, приводы поступательного движения выполнены в виде независимых линейных приводов, кинематически связанных попарно со звеньями основания, а бедренное звено шарнирно соединено со спиной устройства, причем спина устройства дополнительно содержит накопитель упругой энергииThe claimed technical solution differs from the prototype in that it contains a base and drives for translational motion, the base is made in the form of three links (foot, femoral and shin links), and the femoral link is pivotally connected to the shin link, hingedly connected to the foot, the translational drives are made in the form of independent linear drives, kinematically connected in pairs with the base links, and the femoral link is pivotally connected to the back of the device, and the back of the device additionally contains an elastic energy storage

Отличительные признаки в заявляемом техническом решении не выявлены при изучении данной и смежных областей техники.Distinctive features in the claimed technical solution were not identified in the study of this and related areas of technology.

Совокупность заявляемых признаков обеспечивает достижение задачи полезной модели - снижение нагрузки в поясничном отделе позвоночника.The totality of the claimed features ensures the achievement of the task of the utility model - reducing the load in the lumbar spine.

На фиг. 1 показана схема взаимного расположения нижних конечностей человека-оператора в устройстве в положении приседания; на фиг. 2 - в положении стоя.FIG. 1 shows a diagram of the relative position of the lower limbs of the human operator in the device in the squatting position; in fig. 2 - in a standing position.

Устройство включает в себя основание, состоящее из стопы 1, шарнирно соединенной голеностопным шарниром O₂₁ с голенным звеном 2, а голенное звено 2 соединено коленным шарниром О₃₁ с бедренным звеном 3. Бедренное звено 3 шарнирно соединяется со спиной устройства 4 посредством тазобедренного шарнира О₄₃. Привод поступательного движения 5 шарнирно соединен со стопой 1 и голенным звеном 2, а привод поступательного движения 6 шарнирно соединен с голенным звеном 2 и бедренным звеном 3. Накопитель упругой энергии 7, установлен на спине устройства 4 и шарнирно закреплен в точках А и В. Устройство закрепляется на человеке-операторе при помощи манжет, выполненных из ремней и лямок. Накопитель упругой энергии 7 служит аккумулятором потенциальной энергии (в качестве рабочего элемента может быть газ или пружина) с силой реакции близкой к постоянной.The device includes a base consisting of a foot 1 pivotally connected by an ankle joint O ₂₁ with a shin joint 2, and an _{ankle joint 2 connected by a knee joint O 31} with a femoral link 3. Femoral link 3 is hingedly connected to the back of the device 4 by means of a hip joint O ₄₃ ... The translational drive 5 is pivotally connected to the foot 1 and the shin link 2, and the translational drive 6 is pivotally connected to the shin link 2 and the femoral link 3. The elastic energy storage device 7 is mounted on the back of the device 4 and is hinged at points A and B. Device is fixed on the human operator with the help of cuffs made of belts and shoulder straps. The elastic energy storage device 7 serves as a potential energy storage device (a gas or a spring can be used as a working element) with a reaction force close to constant.

Работа устройства осуществляется следующим образом. В положении стоя человека-оператора, накопитель 7 занимает горизонтальное положение и накопление потенциальной энергии не происходит. При наклоне человека-оператора за грузом, спина устройства 4 поворачивается вокруг шарнира О₄₃ и происходит процесс сжатия рабочего тела в накопителе 7, что приводит к накоплению потенциальной энергии. Подъем груза в вертикальное положение происходит за счет работы мышц, расположенных в зоне голеностопного, коленного и бедренного суставов и дополнительного момента, приложенного к оси тазобедренного шарнира О₄₃ за счет сил и моментов, создаваемых при отдаче потенциальной энергии накопителем 7.The device operates as follows. In the standing position of the human operator, the storage device 7 takes a horizontal position and the accumulation of potential energy does not occur. When the human operator tilts behind the load, the back of the device 4 rotates around the hinge O ₄₃ and the process of compression of the working medium in the storage device 7 takes place, which leads to the accumulation of potential energy. The lifting of the load to a vertical position occurs due to the work of the muscles located in the area of the ankle, knee and hip joints and an additional moment applied to the axis of the hip joint O ₄₃ due to the forces and moments created by the release of potential energy by the storage device 7.

Применение предлагаемого устройства позволит значительно снизить нагрузку на человека-оператора и усилить его физические возможности при транспортировке тяжелых грузов.The use of the proposed device will significantly reduce the load on the human operator and enhance his physical capabilities when transporting heavy loads.

Claims

A device for increasing safety when lifting loads, characterized in that it contains a base and drives for translational motion, the base is made in the form of three links - the foot, femoral and shin links, and the femoral link is connected by a knee joint to the shin link, hingedly connected to the foot, drives translational motion are made in the form of independent linear drives, kinematically connected in pairs with the base links, while the femoral link is pivotally connected to the back of the device, and the back of the device additionally contains an elastic energy storage device, which serves as a potential energy accumulator with a reaction force close to constant.