RU2149046C1 - Emergency people escape apparatus - Google Patents

Emergency people escape apparatus Download PDF

Info

Publication number
RU2149046C1
RU2149046C1 RU99124910A RU99124910A RU2149046C1 RU 2149046 C1 RU2149046 C1 RU 2149046C1 RU 99124910 A RU99124910 A RU 99124910A RU 99124910 A RU99124910 A RU 99124910A RU 2149046 C1 RU2149046 C1 RU 2149046C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stator
rotor
drum
protrusions
radial
Prior art date
Application number
RU99124910A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.В. Куцель
Original Assignee
Куцель Владимир Викторович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Куцель Владимир Викторович filed Critical Куцель Владимир Викторович
Priority to RU99124910A priority Critical patent/RU2149046C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2149046C1 publication Critical patent/RU2149046C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Emergency Lowering Means (AREA)

Abstract

FIELD: rescue equipment used for withdrawal of people from high-rise objects during fire. SUBSTANCE: apparatus has braking device with stator and rotor mounted concentrically one with respect to the other. Tape-like load-bearing member is coiled onto rotor. Space between stator and rotor is filled with abrasive bulk material, such as corundum polishing powder. Rotor has hollow drum projections arranged in helical line on its inner surface to define single or multiple-thread auger. Stator is rigidly coupled to load suspender and is made in the form of hollow shaft positioned within drum. Radial projections are positioned in equally spaced relation on outer surface of hollow shaft to define gap with respect to auger projections along its length. Length of radial projections of hollow shaft is smaller than that of auger. EFFECT: increased efficiency, convenient operation and maintenance and increased safety for people. 8 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области спасения людей при пожарах из аварийных зданий и в случаях, когда высота покидаемого объекта оказывается очень большой. The invention relates to the field of rescuing people during fires from emergency buildings and in cases where the height of the abandoned object is very large.

Одним из наиболее близких аналогов является устройство для аварийного спуска, содержащее грузовую подвеску, тормозное устройство, выполненное в виде концентрично смонтированных статора и ротора, на одном из которых образованы радиальные выступы, причем полость между статором и ротором заполнена абразивным сыпучим материалом, и ленточный грузонесущий элемент, навитый на ротор (см. патент США N 5083633, кл. 182/233 от 28.01.92, МПК A 62 B 1/08). One of the closest analogues is an emergency descent device containing a cargo suspension, a brake device made in the form of concentrically mounted stator and rotor, on one of which radial protrusions are formed, and the cavity between the stator and the rotor is filled with abrasive bulk material, and a tape load-bearing element wound on the rotor (see US patent N 5083633, CL 182/233 from 01/28/92, IPC A 62 B 1/08).

Недостатком известного устройства является сложность конструкции, трудности при эксплуатации из-за большого веса и недостаточная безопасность при спуске человека. A disadvantage of the known device is the design complexity, difficulties in operation due to the large weight and insufficient safety during the descent of a person.

Задачей изобретения является упрощение конструкции, повышение удобства эксплуатации и безопасности спуска. The objective of the invention is to simplify the design, improve ease of use and safety of the descent.

Эта задача достигается за счет того, что устройство для аварийного спуска людей содержит грузовую подвеску, тормозное устройство, выполненное в виде концентрично смонтированных статора и ротора, на одном из которых образованы радиальные выступы, причем полость между статором и ротором заполнена абразивным сыпучим материалом, и ленточный грузонесущий элемент. Ротор выполнен в виде полого барабана, на внутренней поверхности которого расположены по винтовой линии выступы, образующие одно- или многозаходный шнек. Статор жестко связан с грузовой подвеской и выполнен в виде размещенного внутри барабана полого вала с равномерно расположенными на его наружной поверхности радиальными выступами, образующими радиальный зазор относительно выступов шнека барабана по всей длине последнего, причем длина радиальных выступов полого вала меньше длины шнека барабана. Полость вала статора может быть герметичной и заполненной веществом, имеющим низкую температуру фазовых переходов, например парафином. В качестве абразивного сыпучего материала использован корундовый шлифовальный порошок. Ротор и статор выполнены литыми из сплавов, обладающих низкой стойкостью к абразивному воздействию, например алюминиевых. Радиальный зазор между выступами шнека барабана и концами радиальных выступов полого вала равен (3 - 6)•d, где d - размер частиц абразивного сыпучего материала. Ширина ленты грузонесущего элемента равна ширине барабана. This task is achieved due to the fact that the device for emergency descent of people contains a cargo suspension, a brake device made in the form of concentrically mounted stator and rotor, on one of which radial protrusions are formed, and the cavity between the stator and the rotor is filled with abrasive bulk material, and a tape load bearing element. The rotor is made in the form of a hollow drum, on the inner surface of which there are protrusions along a helical line, forming a single or multi-auger screw. The stator is rigidly connected with the cargo suspension and is made in the form of a hollow shaft located inside the drum with radial protrusions evenly spaced on its outer surface, forming a radial clearance relative to the protrusions of the drum screw along the entire length of the latter, the length of the radial protrusions of the hollow shaft being less than the length of the drum screw. The cavity of the stator shaft may be sealed and filled with a substance having a low phase transition temperature, such as paraffin. As abrasive bulk material used corundum grinding powder. The rotor and stator are cast from alloys with low resistance to abrasion, such as aluminum. The radial clearance between the protrusions of the screw auger and the ends of the radial protrusions of the hollow shaft is (3 - 6) • d, where d is the particle size of the abrasive bulk material. The width of the belt of the load-bearing element is equal to the width of the drum.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство для аварийного спуска людей, вид спереди; на фиг. 2 показан разрез А - А тормозного устройства на фиг. 1; на фиг.3 показано устройство в разрезе. In FIG. 1 shows the proposed device for emergency descent of people, front view; in FIG. 2 shows a section A - A of the brake device in FIG. 1; figure 3 shows the device in section.

Устройство для аварийного спуска людей содержит барабан 1, на внутренней поверхности которого расположены по винтовой линии выступы 2, образующие однозаходный шнек. На наружной поверхности барабана 1 навит ленточный грузонесущий 3 элемент, представляющий собой высокопрочную базальтовую ленту шириной, равной ширине барабана, и толщиной 0,20 мм (марка ЛЭСБ, ТУ 5952-020-0020494995). Концентрично барабану 1 внутри него установлен полый 4 вал, на наружной поверхности которого выполнены равномерно распределенные по окружности радиальные 5 выступы. На осях 6 полого 4 вала жестко укреплена грузовая подвеска 7, к которой крепятся ремни 8 спасательного пояса 9, прикрепляемого на спускаемом человеке 10. Между выступами 2 шнека и радиальными 5 выступами полого вала образован радиальный 11 зазор по всей длине. Полость 11 между барабаном 1 и полым 4 валом заполнена абразивным сыпучим материалом 12 (с размером зерна N 25 - 50 по ГОСТ 3647-71). На осях 6 полого 4 вала установлены пылезащитные уплотнения 13, а в крышках 14 барабана 1 установлены подшипники скольжения 15. The device for emergency descent of people contains a drum 1, on the inner surface of which are located on the helix protrusions 2, forming a single-thread auger. On the outer surface of the drum 1, a load-carrying tape 3 element is wound, which is a high-strength basalt tape with a width equal to the width of the drum and a thickness of 0.20 mm (LESB brand, TU 5952-020-0020494995). Concentric to the drum 1, a hollow 4 shaft is installed inside it, on the outer surface of which there are made 5 radial projections uniformly distributed around the circumference. On the axes 6 of the hollow 4 shaft, the cargo suspension 7 is rigidly fixed, to which the belts 8 of the rescue belt 9 are attached, which is attached to the descent person 10. Between the protrusions 2 of the screw and the radial 5 protrusions of the hollow shaft, a radial 11 gap is formed along the entire length. The cavity 11 between the drum 1 and the hollow 4 shaft is filled with abrasive bulk material 12 (with grain size N 25 - 50 according to GOST 3647-71). On the axes 6 of the hollow 4 shaft, dustproof seals 13 are installed, and sliding bearings 15 are installed in the covers 14 of the drum 1.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Перед спуском человек 10 надевает спасательный пояс 9, соединенный с тормозным устройством, вытягивает свободный конец ленточного грузонесущего 3 элемента на необходимую длину, закрепляет его на покидаемом объекте посредством устройства типа "карабин" (не показан) и покидает объект. Сматывающийся с барабана 1 ленточный грузонесущий 3 элемент заставляет вращаться барабан 1 с выступами 2, что приводит к циркуляции абразивного сыпучего материала 12 по замкнутому контуру, как показано стрелками на фиг. 3. То есть шнек, в зависимости от направления навивки ленточного грузонесущего 3 элемента, создает осевое перемещение абразивного сыпучего материала 12 к одной из крышек 14 барабана 1, а обратное движение сыпучего материала осуществляется между радиальными 5 выступами полого 4 вала. Одновременно происходит перемещение абразивного сыпучего материала в направлении вращения барабана 1 в радиальном 11 зазоре между выступами 2 барабана и радиальными 5 выступами полого вала, как показано стрелками на фиг. 2. Before the descent, man 10 puts on a life belt 9 connected to the braking device, pulls the free end of the load-carrying belt 3 elements to the required length, secures it to the abandoned object by means of a carabiner-type device (not shown) and leaves the object. The tape-carrying load-bearing element 3 being reeled off from the drum 1 causes the drum 1 to rotate with the protrusions 2, which leads to the circulation of the abrasive bulk material 12 in a closed circuit, as shown by the arrows in FIG. 3. That is, the screw, depending on the direction of winding of the tape carrying 3 elements, creates an axial movement of the abrasive bulk material 12 to one of the covers 14 of the drum 1, and the reverse movement of the bulk material is carried out between the radial 5 protrusions of the hollow 4 shaft. At the same time, the abrasive bulk material moves in the direction of rotation of the drum 1 in the radial 11 gap between the protrusions 2 of the drum and the radial 5 protrusions of the hollow shaft, as shown by the arrows in FIG. 2.

Затраты энергии на перемещение абразивного сыпучего материала по замкнутому контуру возрастают с увеличением скорости вращения ротора и зависят от потерь в контуре на преодоление сил внешнего и внутреннего трения, то есть с ростом скорости спуска человека увеличивается тормозной момент устройства. Кроме того, в радиальном 11 зазоре формируется течение абразивного сыпучего материала с высоким градиентом скорости. Например, ширина радиального 11 зазора лежит в диапазоне 1,5-3,0 мм, а скорость кромки шнека в зазоре составляет 0,5 - 1,0 м/с. При этих условиях в зазоре будут интенсивно протекать процессы дробления частиц абразивного сыпучего материала и разрушение рабочих кромок выступов статора и ротора по механизмам абразивного изнашивания, сопровождающиеся соответствующим поглощением энергии. Причем интенсивность этих двух процессов нелинейно растет с ростом скорости, примерно по квадратичной зависимости. Energy costs for moving abrasive bulk material in a closed circuit increase with increasing rotor speed and depend on losses in the circuit to overcome the forces of external and internal friction, that is, with an increase in the speed of descent of a person, the braking moment of the device increases. In addition, a flow of abrasive bulk material with a high velocity gradient is formed in the radial gap 11. For example, the width of the radial gap 11 lies in the range of 1.5-3.0 mm, and the speed of the screw edge in the gap is 0.5 - 1.0 m / s. Under these conditions, in the gap, the processes of crushing of particles of abrasive bulk material and destruction of the working edges of the protrusions of the stator and rotor by abrasive wear mechanisms accompanied by a corresponding absorption of energy will intensively occur. Moreover, the intensity of these two processes increases nonlinearly with increasing speed, approximately in terms of a quadratic dependence.

Таким образом, в начале движения человека вниз сила натяжения ленточного грузонесущего элемента, определяемая величиной тормозного момента, меньше веса человека. Обусловленный этим рост скорости спуска ведет к увеличению скорости вращения барабана, что приводит к росту величины тормозного момента и, в конечном результате, к уменьшению ускорения спуска человека до нуля, то есть человек начинает двигаться с постоянной безопасной скоростью 1 - 3 м/с. При этом изменение механической энергии системы Eмех, обусловленное изменением высоты, расходуется в тормозном устройстве на процесс дробления частиц сыпучего материала Eдр до более мелкодисперсного состояния, на процесс разрушения рабочих кромок выступов статора и ротора по механизмам микрорезания и откола Eраз, а также на превращение части Eмех в тепловую энергию Qт по механизму внутреннего и внешнего трения.Thus, at the beginning of a person's downward movement, the tension force of the tape load-bearing element, determined by the magnitude of the braking torque, is less than the weight of the person. The increase in the speed of descent caused by this leads to an increase in the speed of rotation of the drum, which leads to an increase in the braking torque and, as a result, to a decrease in the acceleration of descent of the person to zero, that is, the person begins to move at a constant safe speed of 1 - 3 m / s. In this case, the change in the mechanical energy of the system E mech caused by the change in height is spent in the brake device on the process of crushing particles of bulk material E dr to a finer dispersed state, on the process of destruction of the working edges of the protrusions of the stator and rotor by micro-cutting and spalling mechanisms E times , as well as the transformation of part E mech into thermal energy Q t by the mechanism of internal and external friction.

Eмех = Eдр+Eраз+Qт (1)
Выполнение ротора и статора литыми из сплавов с относительно низкой стойкостью к абразивному износу и применение в качестве абразивного сыпучего материала корундовых шлифовальных порошков, обладающих высокой абразивной способностью, позволит увеличить затраты энергии на процессы дробления частиц и разрушение рабочих кромок выступов статора и ротора и, следовательно, снизить долю тепловой энергии Qт (в уравнении 1), идущей на нагрев конструкции устройства.E fur = E dr + E times + Q t (1)
The execution of the rotor and stator cast from alloys with a relatively low resistance to abrasive wear and the use of corundum grinding powders having high abrasive ability as an abrasive bulk material will increase the energy costs of particle crushing processes and the destruction of the working edges of the stator and rotor protrusions and, therefore, reduce the share of thermal energy Q t (in equation 1), which goes to heat the design of the device.

Выполнение статора полым снижает вес устройства в целом и позволяет заполнять полость веществом, имеющим низкую температуру плавления, например парафином. Это приводит к снижению рабочей температуры конструкции за счет поглощения части Qт (в уравнении 1) в процессе плавления парафина.The implementation of the stator hollow reduces the weight of the device as a whole and allows you to fill the cavity with a substance having a low melting point, such as paraffin. This leads to a decrease in the working temperature of the structure due to the absorption of a part of Q t (in equation 1) in the process of paraffin melting.

Величина радиального зазора (3 - 6)•d, где d - размер частиц, выбрана из соображений обеспечения оптимальных условий для протекания процесса дробления частиц абразивного сыпучего материала (повышения доли Eдр в ур. 1)
Использование в качестве ленточного грузонесущего элемента высокопрочной базальтовой ленты шириной, равной ширине барабана, позволяет уменьшить ее толщину до 0,2 мм при сохранении прочностных параметров, что приводит к стабилизации скорости спуска и сохранении ее в требуемом диапазоне значений безопасных скоростей 1 - 3 м/с.The magnitude of the radial clearance (3 - 6) • d, where d is the particle size, was chosen in order to ensure optimal conditions for the process of crushing of particles of abrasive bulk material (increasing the fraction of E dr in level 1)
The use of a high-strength basalt belt as a drum load-bearing element with a width equal to the width of the drum makes it possible to reduce its thickness to 0.2 mm while maintaining strength parameters, which leads to stabilization of the descent speed and maintaining it in the required range of safe speeds of 1-3 m / s .

Кроме того, сводится к минимуму вероятность скручивания ленты в процессе спуска, что предоставляет спускаемому человеку дополнительные возможности для контроля своего поведения и маневра. In addition, the probability of twisting the tape during the descent is minimized, which provides the descent person with additional opportunities to control his behavior and maneuver.

Технический эффект от использования предлагаемого устройства для спуска людей выражается в упрощении конструкции, повышении удобства эксплуатации и безопасности спуска. Это достигается благодаря созданию устройства одноразового использования, работающего по принципу разрушающейся осевой машины, использующей иные, чем у прототипа, механизмы поглощения механической энергии. The technical effect of using the proposed device for the descent of people is expressed in simplifying the design, increasing the ease of use and safety of the descent. This is achieved through the creation of a disposable device operating on the principle of a collapsing axial machine using mechanisms of absorption of mechanical energy other than that of the prototype.

Claims (8)

1. Устройство для аварийного спуска людей, преимущественно с высоких зданий, содержащее грузовую подвеску, тормозное устройство, выполненное в виде концентрично смонтированных статора и ротора, на одном из которых образованы радиальные выступы, причем полость между статором и ротором заполнена абразивным сыпучим материалом, и навитый на ротор ленточный грузонесущий элемент, отличающееся тем, что ротор выполнен в виде полого барабана, на внутренней поверхности которого расположены по винтовой линии выступы, образующие одно- или многозаходный шнек, а статор жестко связан с грузовой подвеской и выполнен в виде размещенного внутри барабана полого вала с равномерно расположенными на его наружной поверхности радиальными выступами, которые образуют радиальный зазор относительно выступов шнека барабана по всей его длине, причем длина радиальных выступов полого вала меньше длины шнека барабана. 1. Device for emergency descent of people, mainly from tall buildings, containing a cargo suspension, a brake device made in the form of concentrically mounted stator and rotor, on one of which radial protrusions are formed, and the cavity between the stator and the rotor is filled with abrasive bulk material, and wound a load-bearing belt element on the rotor, characterized in that the rotor is made in the form of a hollow drum, on the inner surface of which there are protrusions along a helical line, forming single or multiple one screw, and the stator is rigidly connected to the cargo suspension and is made in the form of a hollow shaft located inside the drum with radial protrusions evenly located on its outer surface, which form a radial clearance relative to the protrusions of the drum auger along its entire length, and the length of the radial protrusions of the hollow shaft is less than the length auger drum. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что полость вала статора герметична и заполнена веществом, имеющим низкую температуру фазовых превращений. 2. The device according to claim 1, characterized in that the cavity of the stator shaft is sealed and filled with a substance having a low temperature of phase transformations. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что полость статора заполнена парафином. 3. The device according to claims 1 and 2, characterized in that the stator cavity is filled with paraffin. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве абразивного сыпучего материала использован корундовый шлифовальный порошок. 4. The device according to claim 1, characterized in that corundum grinding powder is used as an abrasive bulk material. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ротор и статор выполнены литыми из сплавов, обладающих низкой стойкостью к абразивному воздействию. 5. The device according to claim 1, characterized in that the rotor and stator are cast from alloys having low abrasion resistance. 6. Устройство по пп.1 и 5, отличающееся тем, что ротор и статор выполнены литыми из алюминиевых сплавов. 6. The device according to claims 1 and 5, characterized in that the rotor and stator are cast from aluminum alloys. 7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что радиальный зазор между выступами ротора и концами радиальных выступов статора равен (3 - 6)d, где d - размер частиц абразивного сыпучего материала. 7. The device according to claim 1, characterized in that the radial clearance between the protrusions of the rotor and the ends of the radial protrusions of the stator is (3 - 6) d, where d is the particle size of the abrasive bulk material. 8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ширина ленты грузонесущего элемента равна ширине барабана. 8. The device according to claim 1, characterized in that the width of the tape of the load-bearing element is equal to the width of the drum.
RU99124910A 1999-12-01 1999-12-01 Emergency people escape apparatus RU2149046C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99124910A RU2149046C1 (en) 1999-12-01 1999-12-01 Emergency people escape apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99124910A RU2149046C1 (en) 1999-12-01 1999-12-01 Emergency people escape apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2149046C1 true RU2149046C1 (en) 2000-05-20

Family

ID=20227411

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99124910A RU2149046C1 (en) 1999-12-01 1999-12-01 Emergency people escape apparatus

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2149046C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105749436A (en) * 2016-03-22 2016-07-13 广东交通职业技术学院 Slow descent method for high-altitude escape and high-altitude escape device
RU197275U1 (en) * 2019-11-27 2020-04-16 Дмитрий Александрович Дроздов DEVICE FOR RELEASING CHILDREN FROM THE HEIGHT OF THE ROPE ROUTE IN THE EVENT OF AN EMERGENCY SITUATION

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105749436A (en) * 2016-03-22 2016-07-13 广东交通职业技术学院 Slow descent method for high-altitude escape and high-altitude escape device
RU197275U1 (en) * 2019-11-27 2020-04-16 Дмитрий Александрович Дроздов DEVICE FOR RELEASING CHILDREN FROM THE HEIGHT OF THE ROPE ROUTE IN THE EVENT OF AN EMERGENCY SITUATION

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11628373B2 (en) Assembly to control or govern relative speed of movement between parts
CA2075978C (en) Safety anchorages for controlling pay-out of a safety line
US4523664A (en) Safety descent device
JPS59217589A (en) Slow elevator
US5553832A (en) Safety device for an air balancing hoist
RU2149046C1 (en) Emergency people escape apparatus
US5083633A (en) Roping-down device
US7097005B2 (en) Abseiling device
JP5535667B2 (en) Passenger conveyor equipment
CN109395263A (en) A kind of Multifunctional aloft-work lifter
CN206660333U (en) A kind of high-altitude escape device
FI76051C (en) Brake, especially for the towing line's towing device in a ski lift
CN110745727B (en) Electric hoist and wind driven generator
CN1125659C (en) Braking device
CN2193173Y (en) High-altitude safety elevating apparatus
JPH0228928Y2 (en)
KR200226103Y1 (en) Centrifugal brake
KR920005723B1 (en) Life saving device
RU1790947C (en) Safety device for overhead work
CN201807100U (en) Controllable permanent-magnetic vortex escape device
CN111792536A (en) Stall-protection travelling crane
CN111792524A (en) Stall protection crane
RU50119U1 (en) INSURANCE DEVICE
RU2226414C1 (en) Rescue apparatus
SU1131811A1 (en) Safety for mine hoist