RU225905U1 - Шпалерный столб - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к производству металлических столбов, а именно столбов, применяемых в качестве шпалерных опор на виноградниках. Технической задачей заявляемой полезной модели является расширение ассортимента шпалерных столбов для виноградарства. Технический результат достигается тем, что металлический шпалерный столб, выполненный с разомкнутым поперечным сечением многоугольной формы и с возможностью закрепления на нем шпалерной проволоки, состоит из первой и второй фронтальных и двух боковых стенок, при этом фронтальные и боковые стенки взаимно перпендикулярны, причем первая фронтальная стенка выполнена сплошной, длиной L₁, и состоит из двух прямолинейных участков и расположенной между ними выемки с прямолинейным дном, образующей первое ребро жесткости длиной l в поперечном сечении, выполненное параллельно продольному направлению шпалерного столба, а вторая фронтальная стенка выполнена разомкнутой и состоящей из двух прямолинейных участков, третьего и четвертого, причем каждая боковая стенка длиной L₂ выполнена с дугообразным выступом с радиусом скругления R₂, образующим вторые ребра жесткости, выполненные параллельно продольному направлению шпалерного столба, расположенным между пятым и шестым прямолинейными участками боковой стенки. На дугообразных выступах боковых стенок размещены первые соединительные элементы, выполненные штамповкой и отогнутыми с внешней стороны профиля с возможностью прочного зацепления в них шпалерной проволоки, при этом первые соединительные элементы выполнены в виде крючков S-образной изогнутой формы или в виде скоб с косой прорезью на поверхности и установлены с шагом k по длине столба. Шпалерный столб содержит вторые соединительные элементы в виде отверстий с диаметром d, установленные с шагом k по длине столба и расположенные в шахматном порядке по отношению к первым соединительным элементам. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

Description

Полезная модель относится к производству металлических столбов, а именно столбов, применяемых в качестве шпалерных опор на виноградниках.

Уровень техники

Для хорошего роста и развития винограднику необходима опора, которая будет крепко держать кусты и не даст лозе провисать. Опора сильно влияет на здоровье винограда, благодаря ей между ветвями происходит хороший воздухообмен, кроме того, растения получают необходимое количество света.

Известны столбы, имеющие удлиненную конструкцию с разомкнутым или замкнутым многоугольным сечением, которые устанавливаются в грунте для использования в качестве опоры. В виноградарстве известные столбы устанавливают на определенном расстоянии друг от друга, чтобы получить вертикальные опорные элементы, между которыми на определенной высоте натягивают металлическую проволоку или тросы, служащие в качестве горизонтальной опоры для обеспечения поддержки виноградных лоз. Указанные тросы соединяются со стойками при помощи элементов, присоединенных или выполненных по меньшей мере на одной стороне каждой опорной стойки.

Из уровня техники известна опорная стойка для ограждений по патенту RU №2701396 (Заявка: 2017133082; МПК E04H 17/12; A01G 17/14. Патентообладатель: ПРЕСТИЛ С.Р.Л. (IT). Опубликовано: 26.09.2019) [1], удлиненная вдоль продольной оси (Z) и изготовленная из металлического листа, изогнутого для создания многоугольного поперечного сечения с множеством стенок, расположенных под углом друг к другу и соединенных в единый корпус соединительными частями, при этом по меньшей мере на одном участке длины по меньшей мере одной из соединительных частей между стенками предусмотрены ребра жесткости, проходящие поперечно относительно указанной продольной оси (Z), при этом указанные ребра жесткости содержат по меньшей мере один сегмент ребра, выполненный по меньшей мере на указанной соединительной части и расположенный наклонно относительно указанной продольной оси (Z) под углом (α) с амплитудой, составляющей от 10° до 80°. Технический результат - создание опорной стойки, которая обладает высоким сопротивлением напряжения, в частности, при кручении и изгибе, достигается также способом изготовления такой опорной стойки. Возможные варианты осуществления опорных стоек имеют разомкнутое поперечное сечение, по существу, С-образной формы, в котором концевые кромки образуют разомкнутые стороны поперечного сечения.

Форма шпалерных столбов в поперечном сечении, имеющих вид незамкнутого многоугольника, известна из патентов на промышленные образцы:

патент на промышленный образец RU 93600 Шпалерный столб (заявка № 2013501902. МКПО 08-08 ; Патентообладатель: Общество с ограниченной ответственностью "РОБОКОН" (RU). Дата публикации: 16.05.2015 (не действует) [2], характеризующийся: формообразованием корпуса шпалерного столба на основе полого, открытого спереди, вертикально ориентированного объема; наличием вырубных прорезей в корпусе шпалерного столба, отличающийся формообразованием корпуса шпалерного столба на основе вертикально вытянутой неправильной призмы; общей проработкой внешнего контура шпалерного столба в плане в форме незамкнутого разностороннего многоугольника со слегка скругленными углами; наличием в передней части корпуса с двух сторон разобщенных вертикальных, параллельных друг другу граней; расположением вырубных прорезей на разобщенных вертикальных гранях; наличием у каждой вырубной прорези поперечной и продольной частей; расположением на одной из разобщенных вертикальных граней продольных частей у каждой вырубной прорези - над поперечными частями, а на второй вертикальной грани - под поперечными частями;

патент на промышленный образец RU 111299 столб шпалерный металлический для виноградной лозы (заявка № 2017504352; МПК 08-08. Патентообладатель: Акуленко Игорь Леонидович (RU). Дата публикации: 01.10.2018) [3], характеризующийся выполнением корпуса шпалерного столба на основе полого, открытого спереди, вертикально ориентированного объема;- наличием вырубных прорезей в корпусе шпалерного столба; общей проработкой внешнего контура шпалерного столба в плане в форме незамкнутого разностороннего многоугольника со слегка скругленными углами; выполнением поперечного сечения в форме десятигранной призмы; - наличием в передней части корпуса с двух сторон разобщенных вертикальных, параллельных друг другу граней, отогнутых внутрь; расположением вырубных прорезей на разобщенных вертикальных гранях;

патент на промышленный образец EUIPO № 1644474 Профиль металлический. METAL UNION SP. Z O.O.(PL) Публикация 07.03.2016 [4].

Все известные из уровня техники шпалерные столбы имеют профиль в форме незамкнутого многоугольника со слегка скругленными углами, чем достигается получение прочной конструкции с большими моментами инерции и сопротивления, например, при кручении и изгибе.

Технической задачей заявляемой полезной модели является расширение ассортимента шпалерных столбов, в частности, для виноградарства.

Техническим результатом является создание шпалерного столба для виноградарства с профилем поперечного сечения, содержащего ребра жесткости, скругленные соединения элементов, с оптимизированными соотношениями размеров, с соединительными элементами, повышающим несущую способность столба в условиях местностей с различным рельефом.

Раскрытие полезной модели

Технический результат достигается тем, что металлический шпалерный столб, выполненный с разомкнутым поперечным сечением многоугольной формы, и с возможностью закрепления на нем шпалерной проволоки, состоит из первой и второй фронтальных и двух боковых стенок, при этом фронтальные и боковые стенки взаимно перпендикулярны, причем первая фронтальная стенка выполнена сплошной, длиной L₁ и состоит из двух прямолинейных участков и расположенной между ними выемки с прямолинейным дном, образующей первое ребро жесткости длиной l в поперечном сечении, выполненное параллельно продольному направлению шпалерного столба, а вторая фронтальная стенка выполнена разомкнутой и состоящей из двух прямолинейных участков, третьего и четвертого; причем каждая боковая стенка длиной L₂ выполнена с дугообразным выступом с радиусом скругления R₂, образующим вторые ребра жесткости, выполненные параллельно продольному направлению шпалерного столба, расположенным между пятым и шестым прямолинейными участками боковой стенки; при этом соединения фронтальных и боковых стенок, линейных участков и ребер жесткости выполнены с радиальными скруглениями, причем все скругления выполнены с одинаковым радиусом R₁, а дугообразный выступ боковой стенки выполнен радиусом R₂, равным половине длины боковой стенки R₂=½⋅L₂ , а длина первого ребра жесткости составляет 1/3 длины фронтальной стенки: l =1/3⋅L₁.

На дугообразных выступах боковых стенок размещены первые соединительные элементы, выполненные штамповкой и отогнутыми с внешней стороны профиля, с возможностью прочного зацепления в них шпалерной проволоки, при этом первые соединительные элементы выполнены в виде крючков S-образной изогнутой формы или в виде скоб с косой прорезью на поверхности. Первые соединительные элементы установлены с шагом k по длине столба. Шпалерный столб содержит вторые соединительные элементы в виде отверстий с диаметром d, установленные с шагом k по длине столба и расположенные в шахматном порядке по отношению к первым соединительным элементам.

Перечень фигур

Фиг. 1 - шпалерный столб, вид со стороны первой фронтальной стороны.

Фиг. 2 - Вид А на фиг. 1, вид сверху.

Фиг. 3 - Вид Б на фиг. 1 - вид сбоку.

Фиг. 4 - Схема поперечного сечения профиля столба.

Фиг. 5 - Вид Е на фиг. 1 - соединительный элемент 19 - крючок.

Фиг. 6 - Шпалерный столб соединительными элементами - скобами 20, вид первой фронтальной стороны.

Фиг. 7 - Вид В на фиг. 6 - вид сбоку.

Фиг. 8 - Вид Г на фиг. 7 - соединительный элемент 20 - скоба, фронтальный вид.

Фиг. 9 - Вид Д на фиг. 6 - соединительный элемент 20 - скоба, продольный разрез.

Масштаб представленных видов изменен для лучшего понимания конструкции заявляемой полезной модели.

Осуществление полезной модели

Заявляемый шпалерный столб выполнен из листового металла толщиной a=(1.3-2.0) мм методом холодной прокатки. Холоднокатаные профили обладают прочностью и устойчивостью к коррозии, имеют более точные размеры и ровную геометрию, поэтому легки в монтаже и дают возможность создавать стройные и надежные конструкции (Источник: https://metiz-krepej.ru/metall/profil-xolodnokatanyi-ili-goryacekatanyi-sravnenie-i-primenenie. Опубликовано 01.07.2019).

Шпалерный столб 1 (фиг. 1, 2) выполнен с поперечным сечением по существу прямоугольной формы и с разомкнутым поперечным сечением, состоит из первой 2 и второй 3 фронтальных и двух боковых 4 стенок, при этом фронтальные и боковые стенки взаимно перпендикулярны. Первая фронтальная стенка 2 выполнена сплошной, длиной L₁ и состоит из двух прямолинейных участков первого 5 и второго 6 и расположенной между ними выемки 7 с прямолинейным дном, образующей первое ребро жесткости, направленное вдоль продольного направления столба. Вторая фронтальная стенка 3 выполнена разомкнутой и состоит из двух концевых прямолинейных участков третьего 8 и четвертого 9, образующих разомкнутые стороны поперечного сечения. Каждая боковая стенка 4 длиной L₂ выполнена с дугообразным выступом 10, образующим вторые ребра жесткости, направленные вдоль продольного направления столба. Дугообразный выступ 10 расположен между пятым 11 и шестым 12 прямолинейными участкам.

Соединения фронтальных 2,3 и боковых 4 стенок, прямолинейных участков 5, 6, 8, 9, 11, 13 и ребер 7, 10 жесткости выполнены с радиальными скруглениями, причем все скругления выполнены с одинаковым радиусом R₁. Дугообразный выступ 10 боковой стенки выполнен радиусом R₂, равным половине длины боковой стенки R₂=½⋅L₂ (фиг. 4).

Шпалерный столб выполнен с возможностью закрепления на нем шпалерной проволоки и тросов (не показаны). Для этого он оснащен первыми соединительными элементами 14 для протягивания шпалерной проволоки (фиг. 1, 3). Первые соединительные элементы 14 могут быть выполнены в виде крючков 19, расположенных на дугообразных выступах 10 боковых стенок 4. Крючки 19 установлены по высоте боковой стенки с шагом k. Назначение данных крючков - обеспечить фиксацию проволоки, не давать ей выскользнуть из крючка.

Крючки 19 на выступах боковых поверхностей профиля выполнены отогнутыми с внешней стороны профиля. Крючки 19 могут быть выполнены при помощи пробивки штамповкой для получения S-образной формы, как показано на фиг. 5.

Крючки выполнены по существу S-образной изогнутой формы в виде защелки (фиг. 5), обеспечивающей надежное размещение шпалерного троса внутри крючка. Крючок 19 выполнен по существу прямоугольной формы, с параллельными по длине гранями, и состоит из: полого наклонного к поверхности боковой стенки участка 15 для приема и размещения троса; участка 16 радиусного скругления радиусом R₃; вертикального участка 17, наклонного к поверхности выступа 10; верхнего участка 18 с радиусом закругления R₄, отогнутого наружу участка 24; при этом R₃ гораздо больше R₄. Радиус закругления R₄ выполнен таким, чтобы образовать закругленную часть 18 крючка, находящуюся вблизи от боковой стенки, на расстоянии меньшем, чем диаметр проволоки.

Радиальные скругления профиля крючка и упругие свойства его материала позволяют с некоторым усилием ввести проволоку и разместить ее внутри участка 15 для приема и размещения троса. Конфигурация крючка обеспечивает устойчивое зацепление тпроволоки на участке 15 , выскальзыванию ее препятствует вертикальный участок 17, наклонный к боковой стенке закругленной частью 18. Такая конструкция крючка способствует устойчивости шпалерного столба и в целом повышению несущей способности шпалерного столба.

Данная форма крючка обеспечивает надежную фиксацию проволоки в условиях ровной местности и не сильно изменяющегося рельефа, без резких углов наклона.

В другом примере выполнения первые соединительные элементы 14 могут быть волнены в виде скобы 20 прямоугольной формы, с параллельными по длине гранями, с косой прорезью 21 на поверхности 22 (фиг. 6, 7). Шпалерный трос заводят через косую прорезь 21 внутрь скобы 20, размещая его внутри участка 23 для приема и размещения проволоки (фиг.8, 9). Косая прорезь 21 препятствует выскальзыванию проволоки из скобы при резком изменении натяжения или высоты проволоки, что обеспечивает ее надежную фиксацию. Такая форма соединительного элемента может быть использована преимущественно в условиях горной, холмистой местности с сильно изменяющимся рельефом, когда столбы расположены не на одном уровне.

На поверхности выемки 7 первой фронтальной стенки 2 по всей высоте выполнены вторые соединительные элементы - отверстия 13, предназначенные для натяжения проволоки шпалер (фиг.1).

Отверстия 13 выполнены одинакового диаметра d, и размещены с одинаковым шагом k в шахматном порядке по отношению к первым соединительным элементам 14 боковых стенок 4. Отверстия 13 предназначены для пропускания через них шпалерных проволоки и тросов. Отверстия 13 выполнены диаметром достаточным, чтобы пропускать сквозь них проволоку и тросы различной толщины.

Заявляемый шпалерный столб может быть использован как в качестве краевых, откосных столбов шпалерной системы для натяжения тросов, образующих ряды шпалер, так и в качестве промежуточных столбов, поддерживающих тросы.

Шпалерные солбы процессе эксплуатации подвергаются высоким напряжениям, которые могут возникать под действием распорных или растягивающих усилий, создаваемых растениями в процессе их роста; изгибающим напряжениям, возникающим под действием ветра; ударным нагрузкам и сотрясениям, которые возникают во время уборки урожая винограда уборочными машинами.

Известно, что продольные ребра жесткости внутри профиля препятствуют деформации профиля в продольном и поперечном сечениях профиля при воздействии нагрузок, придают повышенное сопротивление изгибу .

Кроме того, автор обнаружил в процессе испытания шпалерных столбов, что прямые углы на участках соединений сторон профиля вызывают значительную концентрацию напряжений и резко снижают прочность изделия.

Автор путем экспериментов выявил, что заявляемая форма профиля шпалерного столба, в котором вогнутые участки 7 чередуются с выпуклыми участками 10, увеличивает механическое сопротивление столба, повышает прочностные характеристики за счет увеличения жесткости, а выполнение участков с радиальными скруглениями в местах их соединения устраняет концентраторы напряжений на этих участках, что также повышает прочностные характеристики шпалерного столба, а, следовательно, повышают его несущую способность.

Информация из открытых источников подтверждает вышеуказанный вывод. Детали, подверженные высоким циклическим нагрузкам, должны иметь плавные формы, обеспечивающие равномерность силового потока (См. https://inzhener-info.ru/razdely/konstruirovanie/tsiklicheskaya-prochnost/konstruirovanie-tsiklicheski-nagruzhennykh-detalej.html. Опубликовано 20.12.2016 г.).

Профиль шпалерного столба выполнен из оцинкованного стального листа по ГОСТ ГОСТ 14918-2020 , и характеризуется высокими механическими и антикоррозионными своствами. Заявляемый шпалерный столб выполнен из листа толщиной a=(1,3-2,0) мм методом холодной прокатки.

Опытным путем автором получены оптимальные размеры профиля:

L×L₂=55,0×40,0 мм, где L - длина сечения по фронтальной стенке с учетом выступа 11, L₂- длина боковой стенки;

L₁×L₂=48,0×40,0 мм, где L₁ - длина фронтальной стенки; L₂ - длина боковой стенки;

l=1/3⋅L₁, т.е. l=16,0 мм, где l - длина первого ребра жесткости 7; глубина первого ребра жесткости 7 h₁=2,0 мм

R₂=1/2⋅L₂, т.е. R=20,0 мм, где R₂ - радиус закругления второго ребра жесткости 10; глубина второго ребра жесткости 10 h₂=3,5 мм.

R₁=1,5 мм, где R₁ - радиальные скругления.

Высота столба Н при таких параметрах может иметь размер от 1000,0 мм до 6000,0 мм.

Примеры выполнения шпалерного столба.

Пример 1. Шпалерный столб высотой Н=1000,0 мм выполнен из оцинкованной листовой стали толщиной 1,3 мм методом холодной прокатки, класс цинкования - 1.

Размер поперечного сечения L×L₂=55,0×40,0 мм. Размеры L₁×L₂=48,0×40,0 мм, где L₁ - длина фронтальной стенки (без выступа 10); L₂ - длина боковой стенки; длина первого ребра жесткости l=16,0 мм; глубина первого ребра жесткости 7 h₁=2,0 мм

R₂=1/2⋅L₂, т.е. R₂=20,0 мм, где R₂ - радиус закругления второго ребра жесткости 10; глубина второго ребра жесткости 10 h₂=3,5 мм; глубина второго ребра жесткости 10 h₂=3,5 мм; радиальные скругления R₁=1,5 мм. По всей длине боковых сторон выполнены крючки 19, с шагом k=100,0 мм, а по всей длине первой фронтальной стороны выполнены отверстия 13 диаметром d=10 мм, для протягивания через них шпалерной проволоки, расположенные с шагом k=100,0 мм в шахматном порядке по отношению к первым соединительным элементам-крючкам 19.

Пример 2. Шпалерный столб выполнен аналогично примеру 1, однако высотой Н=6000,0 мм, толщина листа 2,0 мм, а по всей длине боковых сторон выполнены скобы 20 с шагом k=100,0 мм.

Работа

Шпалерные столбы размещают на участке с интервалом 3,00-8,00 м в зависимости от рельефа местности и вида насаждения. Для установки заявляемых шпалерных столбов не требуется фундамент, они устанавливаются методом забивания в грунт. Глубина установки - 0,6-0,7 м. Откосные столбы устанавливают по краям ряда, с наклоном, для натяжения шпалерной проволоки. Через отверстия 13 пропускают натяжные тросы, с анкерным закреплением. В первых соединительных элементах 14 - крючках или скобах - закрепляют концы шпалерной проволоки в рядах. В промежуточных шпалерных столбах через отверстия и соединительные элементы 14 - крючки или скобы - пропускают шпалерную проволоку. С помощью крючков или скоб возможно менять расстояние между рядами шпалерной проволоки, переставляя ее выше или ниже в зависимости от необходимых условий роста растения, например, освещенности, затененности, воздухообмена. Для снятия проволоки требуется приложение соответствующего усилия к ней, чтобы проволока могла выйти из крючка 14 или пройти через прорезь 21 скобы 20.

Промышленная применимость

Заявляемый шпалерный столб выполнен из доступных материалов. Благодаря высокому классу цинкового покрытия он не подвержен коррозии и повреждению насекомыми и грибками.

Поперечное сечение профиля с ребрами жесткости, скругленными соединениями элементов и оптимизированными соотношениями размеров повышает несущую способность столба. Наличие соединительных элементов - крючков или скоб - обеспечивает надежную фиксацию шпалерной проволоки, что добавляет устойчивость шпалерным столбам и в целом способствует повышению их несущей способности в условиях местностей с различным рельефом.

Заявляемый шпалерный столб найдет широкое применение в сельском хозяйстве, а именно в виноградарстве.

Источники информации.

1. Патент RU № 2701396 ОПОРНАЯ СТОЙКА ДЛЯ ОГРАЖДЕНИЙ ИЛИ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УКАЗАННОЙ ОПОРНОЙ СТОЙКИ (заявка №2017133082. МПК E04H 17/12; A01G 17/14. Патентообладатель: ПРЕСТИЛ С.Р.Л. (IT). Опубликовано 26.09.2019).

2. Патент на промышленный образец RU 93600 Шпалерный столб (заявка № 2013501902. МКПО 08-08; Патентообладатель: Общество с ограниченной ответственностью "РОБОКОН" (RU) . Дата публикации 16.05.2015 (не действует).

3. Патент на промышленный образец RU 111299 Столб шпалерный металлический для виноградной лозы (заявка №2017504352; МПК 08-08. Патентообладатель: Акуленко Игорь Леонидович (RU). Дата публикации 01.10.2018).

4. Патент на промышленный образец EUIPO № 1644474 Профиль металлический. METAL UNION SP. Z O.O.(PL) . Публикация 07.03.2016.

Claims (3)

1. Металлический шпалерный столб, выполненный с разомкнутым поперечным сечением многоугольной формы и с возможностью закрепления на нем шпалерной проволоки, отличающийся тем, что состоит из первой и второй фронтальных и двух боковых стенок, при этом фронтальные и боковые стенки взаимно перпендикулярны, причем первая фронтальная стенка выполнена сплошной, длиной L₁, и состоит из первого и второго прямолинейных участков и расположенной между ними выемки с прямолинейным дном, образующей первое ребро жесткости длиной l в поперечном сечении, выполненное параллельно продольному направлению шпалерного столба, а вторая фронтальная стенка выполнена разомкнутой и состоящей из третьего и четвертого прямолинейных участков, причем каждая боковая стенка длиной L₂ выполнена с дугообразным выступом с радиусом скругления R₂, образующим вторые ребра жесткости, выполненные параллельно продольному направлению шпалерного столба, расположенным между пятым и шестым прямолинейными участками боковой стенки, при этом соединения фронтальных и боковых стенок, линейных участков и ребер жесткости выполнены с радиальными скруглениями, причем все скругления выполнены с одинаковым радиусом R₁, дугообразный выступ боковой стенки выполнен радиусом R₂ , равным половине длины боковой стенки: R₂=1/2⋅L₂, а длина первого ребра жесткости составляет 1/3 длины фронтальной стенки: l=1/3⋅L₁, причем на дугообразных выступах боковых стенок размещены первые соединительные элементы, выполненные штамповкой и отогнутыми с внешней стороны профиля, с возможностью прочного зацепления в них шпалерной проволоки.

2. Шпалерный столб по п.1, отличающийся тем, что первые соединительные элементы установлены с шагом k по длине столба и выполнены в виде крючков S-образной изогнутой формы или в виде скоб с косой прорезью на поверхности.

3. Шпалерный столб по п.1, отличающийся тем, что содержит вторые соединительные элементы в виде отверстий с диаметром d, установленные с шагом k по длине столба и расположенные в шахматном порядке по отношению к первым соединительным элементам.