Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_13687
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_369211.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=369211&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB369211A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
1
Дата подачи заявки: декабрь. 13, 1930. № 37,649 / 30.
369,211 Заявка принята: 14 марта 7932 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Улучшения, касающиеся решетчатых конструкций или столбов.
Я, Виктор Франк Иммель, гражданин Соединенных Штатов Америки, проживающий по адресу: 433, Западная
21-я улица, город, округ и штат Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки, настоящим заявляю о характере
данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в
следующем заявлении:
Настоящее изобретение относится к решетчатым или каркасным металлическим конструкциям, таким как
столбы и колонны, и, в частности, к новой и эффективной конструкции несущей конструкции, предназначенной
для использования как в качестве отдельного столба, так и в комбинации в башнях, А-образных рамах,
Н-образных рамах и тому подобном, которые используются в воздушных линиях электропередачи или
системах связи.
Целью изобретения является создание решетчатого металлического столба для указанных целей, который
сочетает в себе максимальную прочность к изгибающим, скручивающим или сжимающим напряжениям с
малым весом, простотой и экономичностью конструкции.
Еще одна цель — создание решетчатого металлического столба, обладающего указанными выше
характеристиками, который может удерживаться в вертикальном положении за счет того, что один его конец
вкопан непосредственно в землю, и который обеспечивает максимальное сопротивление боковому смещению
при таком способе установки.
Ещё одной целью является разработка метода, включающего простые этапы для быстрого изготовления
столбчатой структуры в соответствии с одной из модификаций настоящего изобретения; кроме того,
предлагается механизм для осуществления указанного метода.
Металлическая колоннообразная конструкция, описанная в данном изобретении, включает в себя в одном из
вариантов стержни, намотанные в виде пересекающихся влево и вправо спиралей, предпочтительно с
одинаковым шагом, а также упрочненные или фланцевые стержни, расположенные вровень с пересечениями
стержней и приваренные к ним в местах пересечений.
В еще одной модификации колоннообразная конструкция данного изобретения включает в себя усиленные
или фланцевые продольно расположенные стержни, соединенные вместе в единую конструкцию
решетчатыми стержнями, расположенными зигзагообразно между соседними продольно расположенными
стержнями и приваренными к ним в точках контакта. 55 Предпочтительно, сборка этой последней
модификации осуществляется таким образом, чтобы пара решетчатых стержней, связанных с данным
продольно расположенным стержнем, соприкасалась с ним в практически совпадающих интервалах 60 вдоль
него; так что прямолинейные сегменты каждого решетчатого стержня выровнены с другими прямолинейными
сегментами, простирающимися в том же направлении, что и соседние решетчатые стержни, в результате чего
в готовой конструкции рисунок, образованный различными элементами, представляет собой стержни,
непрерывно намотанные в левосторонние и правосторонние пересекающиеся спирали, причем стержни
расположены в соответствии с пересечениями указанных спиралей.
Ранее предлагалось изготавливать металлические колонны, состоящие из стержней, намотанных в
левосторонние и правосторонние спирали, которые скреплены заклепками или болтами в 75 точках
пересечения. Кроме того, было предложено в целом усиливать такие конструкции, используя внутри спиралей
продольные элементы конструктивного сечения, такие как Т-образные стержни, двутавровые балки 80 и тому
подобные, которые привинчиваются к спиралям в местах их пересечения.
Я предлагаю усовершенствовать такую конструкцию путем использования во всех модификациях моего
изобретения как спирально намотанных элементов, так и усиленных продольных элементов, причем
спирально намотанные элементы простираются в обоих направлениях вращения и привариваются к
продольным элементам в точках пересечения. Для достижения максимальной прочности моей конструкции
крайне важно, чтобы продольные элементы присутствовали во всех ее модификациях.
В моей конструкции продольные элементы могут располагаться внутри 3-спирали или могут быть размещены
без или примерно с той же самой спиралью. В других конструкциях спирали могут простираться как внутрь, так
и наружу продольных элементов. 100 hНасколько мне известно, эти последние конструкции ранее не были
описаны.
Что касается модификаций предложенной мной конструкции, в которой решетчатые элементы расположены
зигзагом между соседними продольными балками, я, конечно же, осведомлен о существовании
металлических конструкций, состоящих из вертикальных или продольных балок, скрепленных между собой
зигзагообразными решетчатыми элементами, приваренными к ним. Однако в конструкциях, которые мне
стали известны, в отношении самонесущих металлических опорных колонн, вершины смежных
зигзагообразных элементов не соприкасаются в существенно совпадающих интервалах вдоль заданной
продольной оси таким образом, чтобы обеспечить результирующую структуру, эквивалентную той, которая
образуется из стержней, намотанных в левосторонние и правосторонние спирали, продольная ось которых
проходит в соответствии с пересечениями указанных спиралей и приварена к ним в таких пересечениях, и
именно такой конструкции я и добиваюсь.
Поскольку эффект сварочной оперы...
Цель состоит в том, чтобы соединить все стержни и бруски вместе в единую конструкцию, имеющую
указанную конфигурацию. Очевидно, что обе модификации изобретения сводятся к по существу одной и той
же конструкции, так что указанное различие заключается в различиях в методах изготовления, а не в
достигнутых результатах.
Электросварка продольных стержней и решетчатых элементов в точках контакта не только повышает
прочность опоры по сравнению с использованием заклепочных, зажимных или болтовых соединений, но и
позволяет выполнить ее строительство с гораздо большей простотой и экономичностью. При использовании
заклепочных или болтовых соединений необходимость пробивки и выравнивания отверстий для болтов, а
также установки и заглушки болтов по своей сути является более медленной и дорогостоящей процедурой,
чем электросварка.
На прилагаемых чертежах, на рисунке 1 показано поперечное сечение рифленой оправки, являющейся
опорой для удержания множества продольных конструктивных элементов в предпочтительном расположении
на некотором расстоянии друг от друга; на рисунке 2 — боковой вид части такой оправки; на рисунке 3 —
поперечное сечение оправки, изображенной на рисунке 1, с продольными конструктивными V-образными
уголками, установленными в пазах оправки; на рисунке 4 — боковой вид части оправки и продольных
элементов, установленных в пазах такой оправки; на рисунке 5 — поперечное сечение вышеупомянутой
оправки и продольных элементов внутри ее пазов, а также расположенные рядом устройства для намотки или
укладки прутков или стержней вокруг удерживаемых продольных элементов, вместе с расположенными рядом
электрическими или другими сварочными устройствами для сварки намотанных или уложенных прутков с
продольными элементами; На рисунке 6 представлен боковой вид деталей, изображенных на рисунке а.
На рисунках 1-2, 3-4 и 5-6 показаны основные этапы нового метода сборки и соединения элементов одной
формы столбчатой структуры.
Рисунок 7 представляет собой боковой вид одной из форм решетчатой колоннадной конструкции, где столб,
установленный в земле, состоит из последовательных секций, соединенных концами друг с другом. На
рисунке 1 стержни расположены вокруг полюса в соответствии с правосторонними и левосторонними
спиральными линиями.
На рисунке S в поперечном сечении показано расположение частей, в котором продольные конструктивные
элементы находятся снаружи стержня или опоры, а спирально или иным образом расположенные стержни
находятся внутри и соединены с группой продольных элементов.
На рисунке 9 представлен боковой вид части получившегося столба.
Рисунок 10 представляет собой поперечный разрез, очень похожий на рисунок S, и показывает спирально
намотанные стержни, расположенные внутри и снаружи, а также соединенные с продольными балками.
На рисунке 11 представлен боковой вид части получившегося столба, изображенного на рисунке 10.
На рисунке 12 представлен боковой вид одной из форм конструкции, представляющей собой столб, в которой
некоторые продольные несущие элементы проходят по всей длине конструкции, в то время как остальные
продольные элементы проходят только примерно на три четверти длины конструкции.
На рисунке 13 представлен боковой вид модификации конструкции, часть которой частично видна для
демонстрации дополнительных усиливающих элементов 105 или средств жесткости, установленных или
примененных через заданные интервалы.
Рисунок 14 представляет собой поперечное сечение одной из форм конструкции, в которой дополнительная
прочность или жесткость обеспечивается использованием петель или подобных элементов для соединения
расположенных напротив друг друга продольных элементов круговой или другой группы элементов.
На рисунках с 15 по 18 включительно показан предпочтительный вариант осуществления изобретения длиной
44 м, где на рисунке 15 показан боковой вид целого столба, нижний конец которого вкопан непосредственно в
землю для опоры; на рисунке 17 показан разрез по линии XX на рисунке 16, причем последний рисунок
представляет собой перспективный вид части конструкции столба.
Рисунок -18 представляет собой деталь конструкции в соответствии с первыми модификациями
вышеупомянутого изобретения, в которой решетчатые стержни непрерывно располагаются в виде правых и
левых спиралей, а уголки располагаются в соответствии с точками пересечения 30-2 369,211 a1 стержней.
Продольные элементы, как показано на рисунке 19, представляют собой соответствующую деталь
конструкции, выполненной в соответствии с указанными выше изменениями, как по диагонали, так и по
окружности, и приложены к полюсу на рисунке 16, где отклонение, вызванное спирально расположенными
диагональными стержнями, распространяется зигзагообразным образом.
между соседними угловыми рейками. На рисунке 20 показана зигзагообразная решетчатая конструкция, в
которой продольные элементы несут на себе непосредственные сжимающие или растягивающие напряжения,
в то время как расположенные стержни Т-образного сечения действуют как распорки. Рисунок 21
представляет собой деталь, соответствующую средствам сопротивления кручению или скручиванию.
На рисунках 18 и 19 показан столб или стойка, изготовленная таким способом, при котором решетчатые
стержни привариваются к Т-образным стержням на рисунке 20, обладающим одинаковой прочностью во всех
направлениях. Эта стойка имеет высокую прочность на кручение.
{5 Обращаясь к рисункам 1-7, А обозначает оправку, состоящую из кратного числа 80 элементов, имеющих
канавки А', проходящие вдоль стоек, благодаря чему она не подвержена внезапному продольному
разрушению. При разрушении оправки продольные элементы могут иметь длину, равную длине нейтральной
оси (круглого поперечного сечения) изготавливаемой конструкции. Если они не разрушаются одновременно,
то нагрузки, которые они несут, пропорциональны их расстоянию от нейтральной оси. Как более подробно
описано здесь, такая оправка может представлять собой опорный элемент. При воздействии электромагнита
(или его продолжении) разрушение самых внешних элементов, внутренние элементы должны сначала
принять на себя дополнительную нагрузку, прежде чем они, в свою очередь, выйдут из строя. В данном
случае B обозначает продольную структурную нагрузку, элементы, показанные здесь в виде V-образных
уголков.
уложен в канавки А' оправки, и такая конструкция имеет небольшой вес, удерживается на месте любыми
средствами, например, она легче деревянного столба с таким же магнитным притяжением, как и оправка.
Поперечное сечение и длина, а также внешние кромки фланцев обеспечивают наибольшую прочность, чем у
такого деревянного столба.
Ниже описаны стержни или бруски, когда возможно сделать конструкцию спирально намотанной вокруг
собранной группы продольных элементов, чтобы обеспечить большую поперечную прочность, чем
продольную прочность, заменяя более тяжелые конструкционные элементы в указанной группе продольных
элементов в желаемом направлении (например, по часовой стрелке).
CII обозначает другие стержни или прутки, сплетенные вокруг группы продольных элементов в определенной
форме, хотя для общего удобства – в противоположном направлении. Предпочтительно, чтобы угол плетения
был оптимальным. Спирально-направленная структура однородна, при этом противоположно направленные
элементы могут иметь любую форму или форму спирали O5e, пересекающиеся друг с другом парами в
поперечном сечении, но предпочтительно имеют квадратную или круглую форму, где их пересечение с
продольной осью приводит к образованию спирали. Принцип конструкции элемента и в этом месте
соединения три элемента скреплены вместе, предпочтительно методом электроэрозионной ковки или сварки.
Этот принцип также применим к элементам, расположенным спирально. Предпочтительно, продольные
элементы, а также спирально расположенные элементы могут быть использованы для укладки стержней или
прутков.
Спирально и вдоль продольной оси. Эта структура в равной степени применима к любым прямоугольным,
треугольным, цилиндрическим, коническим или иным формам. D и D' обозначают сварочный аппарат. t1 для
крепления стержней или брусков, а также спиралей может быть сплетена вместе вокруг группы продольных
элементов. Продольные элементы, а также спирали, как описано ниже, могут быть намотаны на внутреннюю
сторону группы или могут быть как внутри, так и снаружи группы. 20, которая имеет оправку, сформированную
или соединенную с группой. Эта структура подходит для простейшего вида механической конструкции.
технология сварки. Например, как показано на рисунках 1-6, продольные элементы конструкции можно
описать как цельную сетку, уложенную в канавки оправки, представляющую собой переплетение продольных
элементов конструкции (состоящих из двух головок). Такая ферменная конструкция обеспечивает высокую
жесткость конструкции и позволяет выполнять восемь или любое кратное значение прочности по окружности
за одну операцию.
элементы, действующие под напряжением как сжатые. Спирали, очевидно, могут быть намотаны на
отдельные стержни или несколько стержней с одной или нескольких катушек, расположенных вдоль или
вдоль оправки.
Цельный столб может быть изготовлен за одну непрерывную операцию на одном и том же дорне, или, при
желании, может быть изготовлен только его участок. Секции могут быть цилиндрическими или коническими.
Для удобства секции можно складывать друг в друга для транспортировки, а затем собирать, соединяя их
торцами, примерно по принципу сборки дымоходных труб. Один из вариантов готового столба показан на
рисунке 7 прилагаемых чертежей.
Конструкция, выполненная в виде столба, может быть усилена кольцами F, ', FP и F3, как показано на рисунке,
в точке ниже уровня земли, у основания, на вершине и через определенные интервалы по всей длине столба.
Некоторые из лент или колец F' и F2 также могут использоваться для скрепления секций столба между собой.
Указанные полосы или кольца, особенно при креплении в местах соединения продольных и спиральных
элементов, уменьшают неподдерживаемые длины продольных элементов и окружные напряжения; таким
образом, они выступают в качестве средств упрочнения и повышения жесткости.
Обращаясь теперь к рисункам 8-11 прилагаемых чертежей, мы рассмотрим способы сборки элементов столба
или другой конструкции с расположенными по спирали стержнями внутри группы продольных балок.
На рисунках 8 и 9 показаны стержни C" и C'3, переплетенные в противоположных направлениях, намотанные
вокруг оправки A, и продольные нити B3, обмотанные вокруг этих стержней. На рисунках 10 и 11 стержни,
переплетенные в противоположных направлениях и обозначенные как C010 и C101, показаны намотанными
вокруг продольных волокон, которые, в свою очередь, имеют спирально расположенные стержни внутри
группы продольных волокон.
В целях облегчения конструкции, а также поскольку во многих случаях верхний конец столба не обязательно
должен быть таким же прочным, как нижний, некоторые продольные балки не обязательно должны доходить
до верхнего конца столба, достаточно, если (например) половина из них... Продольные направляющие
должны достигать самого верхнего конца столба. На рисунке 12 показана конструкция, выполненная в
соответствии с изобретением, где BP'9 обозначает продольные балки, которые простираются примерно на
три четверти длины столба, в то время как другие продольные балки, обозначенные как B'00, проходят от
одного конца конструкции до другого.
В данном случае, как показано на рисунке 7, усиливающие или упрочняющие кольца F', F2 и F3 показаны
окружающими полюс. Однако такие кольца, как правило, не являются необходимыми для
удовлетворительного функционирования конструкции.
Вместо внешних колец P, усиливающих или упрочняющих диафрагмы, внутри опоры могут быть размещены
диски или пластины, обозначенные как G и -'2, как показано на рисунке 13.
Обращаясь к рисунку 14, можно отметить, что вместо колец или внутренних диафрагм, дисков или пластин
для поддержания относительного положения продольных элементов, тем самым обеспечивая жесткость и
прочность опоры, могут использоваться средства крепления. В случае рисунка 14 желаемый результат будет
достигнут за счет использования такого количества стяжек E, сколько пар продольных элементов, и
использования каждой стяжки для соединения с расположенными напротив друг друга продольными
элементами и их обведения вокруг них.
На рисунках с 15 по 18 включительно показана очень эффективная модификация изобретения, в которой
прочные стержни Cl и C' 85 образуют право- и левосторонние конические спирали с угловыми стержнями B,
расположенными в соответствии с точками пересечения стержней, приваренных к ним электросваркой в
точках контакта B', прилегающих к межсекции 9O.
Уголки расположены вокруг спирально расположенных элементов, их вершины направлены наружу. Данная
конструкция идеально подходит для предотвращения смещения или перемещения столба при его
непосредственной установке в землю благодаря тому, что один его конец вмонтирован в землю.
Таким образом, если обратиться к рисунку 17, то получится 10.
Очевидно, что любая тенденция к боковому смещению столба в земле приведет к тому, что земля станет
более плотно зажатой или уплотненной между соседними угловыми стержнями в направлении смещения, что
значительно увеличит сопротивление столба движению.
При любом движении полюса в Земле образуется кольцо из земли, имеющее границы, включающие
внутренний и внешний радиальные пределы угловых стержней, которое движется вместе с полюсом,
создавая возрастающее сопротивление за счет большего трения между оболочкой из земли и окружающей
землей. Если бы весь материал, заключенный внутри упомянутого кольца, был из стали или дерева, столб
прорезал бы землю гораздо легче, чем при показанной конструкции, поскольку коэффициент трения между
землей и деревом или между землей и сталью значительно меньше, чем между землей и землей.
При использовании конструкции, показанной на рисунке 18, в применении к столбу, изображенному на рисунке
16, противоположно намотанные или сплетенные решетчатые стержни a-a и b-Ib перегибаются в точке
перегиба.
более d, чтобы обеспечить контакт для сварки в каждой из точек Br, а также в точке d. Точка cl может быть
сварена или нет по желанию. Таким образом, решетчатые стержни и уголки скреплены между собой таким
образом, чтобы образовать цельную конструкцию максимальной прочности в местах соединений.
Для создания зигзагообразной решетчатой конструкции, показанной на рисунке 19, механический эквивалент
спиральной решетчатой конструкции, показанной на рисунке 18, заключается в том, что вершины пары
решетчатых стержней a,-bi и c1-e (рисунок 19), связанных с заданным угловым стержнем B, соприкасаются с
ним через практически совпадающие интервалы вдоль стержня, причем зигзагообразное расположение
стержней таково, что прямолинейные сегменты 1-d и 1-d становятся соответственно продолжением сегментов
c1-di и 1-c; таким образом, после завершения операции сварки в точках B' и c' действие аналогично действию,
как если бы 1-b и a,-c были непрерывными стержнями, пересекающимися в точке d'.
На фиг. 21, где продольно расположенные элементы выполнены в виде Т-образных стержней,
зигзагообразные стержни приварены к вертикальной ножке Т-образного стержня, как показано на рисунке J2.
Столб, сконструированный таким образом, показан на рис. 20.
Теперь, подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю,
что то, что я
Соседние файлы в папке патенты