Устройство для создания вибраций стекла

Название	Устройство для создания вибраций стекла
Разработчик (Авторы)	Зырянов Геннадий Геннадьевич, Иванов Дмитрий Сергеевич Баранников Юрий Николаевич, Мусахранов Владимир Юрьевич, Матвиенко Владимир Владиславович
Вид объекта патентного права	Полезная модель
Регистрационный номер	221272
Дата регистрации	30.10.2023
Правообладатель	Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Томск" (ООО "Газпром трансгаз Томск")
Область применения (класс МПК)	B06B 1/10 (2006.01)

Описание изобретения

Полезная модель относится к области научных моделей, в частности к устройствам для создания вибраций стекла, посредством оказания ударных воздействий на стекло, и может быть использована в физике, например, при проведении измерений или испытаний акустических приборов или датчиков разбития стекла.

Здесь и далее под термином «стекло» понимается твердый, прозрачный хрупкий материал, получаемый при остывании стекломассы, преимущественно листовой формы.

Удар по стеклу приводит к созданию вибраций стекла, при этом вибрирующее стекло генерирует акустические волны или звуковые колебания. Генерируемые акустические волны используются при проведении испытаний, например, акустических приборов или датчиков удара и разбития стекла. Также, устройство для создания вибраций стекла используется для записи (с помощью, например, диктофона) акустических волн, генерируемых вибрирующим стеклом при ударе по нему ударным элементом, для последующего использования записанных звуков удара при проверке срабатывания датчиков удара и разбития стекла..................

Для лучшего понимания сущности заявленной полезной модели ниже представлены неограничивающие сущность полезной модели графические материалы, где:

На фиг. 1 показано аксонометрическое изображение устройства для создания вибраций стекла (узел определения угла наклона ударного элемента содержит датчик угла, ударный элемент выполнен в виде шара и подвешен на стержне, один конец которого прикреплен к ударному элементу, а другой конец стержня шарнирно закреплен в точке подвеса, выполненной неподвижной и расположенной на раме, при этом датчик угла размещен на стержне) с находящимся в положении равновесия ударным элементом;

На фиг. 2 показано аксонометрическое изображение заявленного устройства для создания вибраций стекла (узел определения угла наклона ударного элемента содержит транспортир, ударный элемент выполнен в виде шара и подвешен на нити, один конец которой прикреплен к ударному элементу, а другой конец нити закреплен в точке подвеса, выполненной неподвижной и прикрепленной к раме через узел определения угла наклона) с отклоненным на 30° от положения равновесия ударным элементом; стрелкой условно показана дуга, по которой будет перемещаться ударный элемент при своем движении по направлению к стеклу;

На фиг. 3 показано аксонометрическое изображение заявленного устройства для создания вибраций стекла - результат соударения со стеклом отклоненного от положения равновесия ударного элемента с фиг. 2; условно показаны акустические волны, генерируемые вибрирующим стеклом.

Устройство для создания вибраций стекла включает раму 1 (фиг. 1-3) с закрепленным стеклом 2 (фиг. 1-3). Рама 1 может содержать одну (цельную деталь) или несколько частей, соединенных друг с другом. Помимо этого, рама 1 может быть разделена и содержать по меньшей мере одну соединительную часть. Рама 1 может быть телескопической (на фиг. не показана) или складной (на фиг. не показана). Рама 1 может быть выполнена любой формы, например, прямоугольной или квадратной, или круглой формы. Предпочтительнее выполнение рамы 1 прямоугольной формы, соответствующей широко распространённой прямоугольной форме стёкол. Рама 1 должна быть выполнена из жесткого материала с плотностью от 0,5 до 3,0 г/см³, чтобы сохранять свою форму, например, из дерева, фанеры, пластмассы, металла или композита, или их комбинаций. Рама 1 может быть выполнена из жесткого материала с плотностью более 3,0 г/см³, например, из стали (плотность 7,8 г/см³), однако предпочтительнее использовать материалы с плотностью не более 3,0 г/см³.

К раме 1 может быть прикреплен (посредством резьбового/пазового/клипсового/клеевого соединения) модуль светозвуковой сигнализации (на фиг. не показан), содержащий динамик и/или громкоговоритель и/или лампу и/или светодиоды. Модуль светозвуковой сигнализации может иметь источник питания, выполненный в виде автономного источника питания (аккумуляторная батарея) или в виде фотоэлектрических панелей с аккумуляторными батареями.

К раме 1 может быть прикреплен (шарнирно или посредством пазового/резьбового соединения) защитный экран (на фиг. не показан) с одной стороны боковой поверхности стекла 2 или с обеих сторон боковой поверхности стекла 2. Предпочтительнее защитный экран выполнить из прозрачного оргстекла или поликарбоната. Защитный экран может быть выполнен плоской листовой формы либо плоской листовой формы с боковыми частями, выполненными, например, в виде прямоугольной трапеции, или прямоугольного треугольника, либо скругленной формы, либо плоской листовой формы, сочлененной с одним и более плоских листов.

Если защитный экран прикреплен с обеих сторон боковой поверхности стекла 2, то предпочтительнее, чтобы он был выполнен с возможностью фиксации в заданном положении, а его боковые части образовывали замкнутый каркас (либо перекрывали друг друга, либо были расположены стык в стык), чтобы осколки стекла 2 не могли вылететь из образовавшейся внутри замкнутого каркаса полости.

В качестве стекла 2 может быть использовано однослойное стекло или многослойное стекло, или армированное стекло, или бронированное стекло, или узорчатое стекло, или закаленное стекло, или частично закаленное стекло, или стекло с защитной пленкой, или термоупрочнённое стекло, или химупрочненное стекло, или флоат-стекло, или поликарбонатное стекло, или триплекс стекло, или их комбинации.

Стекло 2 может быть выполнено такой же формы, как и рама 1 либо другой формы. Стекло 2 может разбиться при передаче ему ударного импульса, поэтому предпочтительнее, чтобы стекло 2 было закреплено в/на раме 1 с возможностью его извлечения и замены. Стекло 2 может быть закреплено посредством зажатия частью (например, в цельной детали может быть выполнен паз (на фиг. не показан) для вставки и закрепления в нём стекла 2) или частями рамы 1, выполненными с возможностью удерживания стекла 2, или посредством зажимных элементов (на фиг. не показаны), прижимающих стекло 2 к раме 1, или посредством двусторонней клейкой ленты (на фиг. не показана). Если стекло 2 закреплено без применения двусторонней клейкой ленты, то предпочтительно, чтобы между боковой поверхностью стекла 2 и рамой 1 был зазор от 0,001 мм до 5 мм (на фиг. не показан).

К раме 1 подвешен ударный элемент 3 (показан на фиг. 1-3, обозначен позицией на фиг. 1, 2), выполненный с возможностями перемещения и передачи ударного импульса стеклу 2. Ударный элемент 3 может быть подвешен на нити (фиг. 2, 3) или стержне (фиг. 1), или на нити, размещенной в полой трубке, или на ленте, или на цепи; т.о. нить, стержень, лента, цепь и т.п. являются подвешивающими элементами. Один конец нити или стержня, или ленты, или цепи закрепляется (посредством шарнира/сварки/клея/резьбового соединения/привязывания) в точке подвеса (на фиг. 1-3 показана, но поз. не обозначена), а другой конец прикрепляется (посредством шарнира/сварки/клея/резьбового соединения/привязывания и т.д.) к ударному элементу 3. Под точкой подвеса понимается место, в котором закреплен соответствующий конец нити/стержня/ленты/цепи. Точка подвеса может располагаться на раме 1, либо прикреплена к раме 1 через дополнительные элементы. Дополнительным элементом может быть, например, рым-болт, вкрученный в поверхность рамы 1, либо металлические элементы, закрепленные на поверхности рамы 1, либо присоска, либо узел определения угла наклона 4 (фиг. 1-3), прикрепленный к раме 1.

Также, точка подвеса может быть выполнена неподвижной (например, вкрученный в поверхность рамы 1 рым-болт (на фиг. не показан)) или подвижной с возможностью вертикального и/или горизонтального перемещения относительно рамы 1 (предпочтительнее, чтобы при выполнении точки подвеса подвижной она была выполнена с возможностью фиксации в заданном положении), подвижность точки подвеса может быть осуществлена, например, посредством выполнения пазов (на фиг. не показаны) на поверхности рамы 1, по которым может перемещаться точка подвеса или за счет магнитного сцепления с металлической рамой 1, или за счет магнитного сцепления с металлическими элементами (на фиг. не показаны), закрепленными на поверхности рамы 1, или посредством присоски (на фиг. не показана).

Ударный элемент 3 может быть выполнен в форме сферы или части сферы, или сферы с коническими выступами, или квазисферы, или конического цилиндра, или эллипсоида, или шара (фиг. 1-3), или конуса, или цилиндра, или цилиндра с вырезом, или цилиндра с отверстием, или стержня, или стержня с утолщением, или пирамиды, или куба, или параллелепипеда, или тора, или кольца, или диска. Также, ударный элемент 3 может быть выполнен в виде тканевого мешка (на фиг. не показан) с наполнителем (в качестве наполнителя могут использоваться сферы, конусы, цилиндры и т.п.).

Ударный элемент 3 может быть выполнен из металла или пластмассы, или керамики, или композита, или дерева, или их комбинаций. Предпочтительнее, чтобы ударный элемент 3 был выполнен из металла.

Ударный элемент 3 может быть выполнен цельным или полым; если ударный элемент 3 выполнен полым, то в нем (т.е. его полости (на фиг. не показана)) может быть размещен (посредством, например, винтов/болтов/пазов/клея/пайки) вибромотор (на фиг. не показан). Питание вибромотора может осуществляться от аккумуляторной батареи (на фиг. не показана), закрепленной (посредством, например, винтов/пазов) в полости ударного элемента 3 с возможностью её извлечения для перезарядки либо от сухой батареи (на фиг. не показана).

Для определения угла наклона ударного элемента 3 устройство для создания вибраций стекла оснащено узлом определения угла наклона 4. Узел определения угла наклона 4 ударного элемента 3 может содержать датчик угла (фиг. 1) или угломер, или измерительную линейку, или гониометр, или транспортир (фиг. 2, 3), или строительный угольник, или инклинометр, или их комбинации. Узел определения угла наклона 4 может быть расположен в точке подвеса ударного элемента 3 или прикреплен к ударному элементу 3 (прикреплен таким образом, чтобы при передаче ударного импульса стеклу 2 ударным элементом 3 узел определения угла наклона 4 не взаимодействовал со стеклом 2), или одновременно расположен в точке подвеса ударного элемента 3 и прикреплен к ударному элементу 3 (например, в точке подвеса расположен транспортир, а к ударному элементу 3 прикреплен датчик угла либо в точке подвеса расположен гониометр, а к ударному элементу 3 прикреплен датчик угла, либо в точке подвеса расположен датчик угла, и к ударному элементу 3 прикреплен датчик угла). Также, так как точка подвеса может располагаться не только на раме 1, но и прикреплена к раме 1 через дополнительные элементы, то этим дополнительным элементом может являться узел определения угла наклона 4, таким образом узел определения угла наклона 4 может быть прикреплен к раме 1, а точка подвеса прикреплена к узлу определения угла наклона 4 (на фиг. 2, 3 точка подвеса прикреплена к транспортиру). Узел определения угла наклона 4 может быть прикреплен к раме 1 посредством приклеивания/пазового соединения/резьбового соединения. Точка подвеса может быть прикреплена к узлу определения угла наклона 4 посредством шарнирного соединения/привязывания/резьбового соединения.

Если устройство для создания вибраций стекла снабжено вибромотором и/или модулем светозвуковой сигнализации, то предпочтительно, чтобы к раме 1 был прикреплен (посредством резьбового/пазового/клипсового/клеевого соединения) блок управления (на фиг. не показан), выполненный с возможностями:

- регулирования, отображения на своём дисплее и сохранения заданного пользователем значения МРУН ударного элемента 3 в постоянном запоминающем устройстве (на фиг. не показано), выполненном с возможностью хранения системных и эксплуатационных параметров, журналов и программного обеспечения, которое управляет микропроцессором блока управления;

- отслеживания показаний с датчика угла, поступающих по проводной и/или беспроводной связи в блок управления и сравнения с заданным пользователем значением МРУН ударного элемента 3;

- формирования и передачи управляющего сигнала на модуль светозвуковой сигнализации и/или вибромотор при достижении и/или превышении ударным элементом 3 МРУН.

Блок управления может быть соединен беспроводной и/или проводной связью с вибромотором и/или модулем светозвуковой сигнализации.

Датчик угла, имеющий управляющие выходы, либо выполненный с возможностью формирования управляющих сигналов и их беспроводной передачи, может быть соединен напрямую (без блока управления) проводной или беспроводной связью с вибромотором и/или модулем светозвуковой сигнализации......................

Формула полезной модели

1. Устройство для создания вибраций стекла, включающее раму с закрепленным стеклом, к которой подвешен ударный элемент, выполненный с возможностями перемещения, определения его угла наклона посредством узла определения угла наклона и передачи ударного импульса стеклу.

2. Устройство для создания вибраций стекла по п.1, отличающееся тем, что рама выполнена из жесткого материала с плотностью от 0,5 г/см3 до 3,0 г/см3, в качестве которого использовано дерево, или фанера, или пластмасса, или металл, или композит, или их комбинации.

3. Устройство для создания вибраций стекла по п.1, отличающееся тем, что к раме прикреплен модуль светозвуковой сигнализации, содержащий динамик, или громкоговоритель, или лампу, или светодиоды, или их комбинации.

4. Устройство для создания вибраций стекла по п.1, отличающееся тем, что стекло закреплено посредством зажатия частью или частями рамы, выполненными с возможностью удерживания стекла, или посредством зажимных элементов, прижимающих стекло к раме, или посредством двусторонней клейкой ленты.

5. Устройство для создания вибраций стекла по п.1, отличающееся тем, что стекло закреплено с образованием зазора между боковой поверхностью стекла и рамой, выбранного из диапазона от 0,001 мм до 5 мм.

6. Устройство для создания вибраций стекла по п.1, отличающееся тем, что стекло закреплено с возможностью его извлечения.

7. Устройство для создания вибраций стекла по п.1, отличающееся тем, что ударный элемент выполнен из металла, или пластмассы, или керамики, или композита, или дерева, или их комбинаций и имеет форму сферы или части сферы, или сферы с коническими выступами, или квазисферы, или конического цилиндра, или эллипсоида, или шара, или конуса, или цилиндра, или цилиндра с вырезом, или цилиндра с отверстием, или стержня, или стержня с утолщением, или пирамиды, или куба, или параллелепипеда, или тора, или кольца, или диска, а также ударный элемент подвешен на нити или на нити, размещенной в полой трубке, или на стержне, или на ленте, или на цепи.

8. Устройство для создания вибраций стекла по п.1, отличающееся тем, что в ударном элементе размещен вибромотор.

9. Устройство для создания вибраций стекла по п.1, отличающееся тем, что к раме прикреплен защитный экран с одной стороны боковой поверхности стекла или с обеих сторон боковой поверхности стекла.

10. Устройство для создания вибраций стекла по п.1, отличающееся тем, что узел определения угла наклона ударного элемента содержит датчик угла, или угломер, или измерительную линейку, или транспортир, или гониометр, или строительный угольник, или их комбинации.

Изобретение "Устройство для создания вибраций стекла" (Зырянов Геннадий Геннадьевич, Иванов Дмитрий Сергеевич Баранников Юрий Николаевич, Мусахранов Владимир Юрьевич, Матвиенко Владимир Владиславович) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога