L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
Модуль раздвижной
| Название | Модуль раздвижной |
|---|---|
| Разработчик (Авторы) | Коротич Андрей Владимирович |
| Вид объекта патентного права | Полезная модель |
| Регистрационный номер | 207561 |
| Дата регистрации | 02.11.2021 |
| Правообладатель | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ) |
| Область применения (класс МПК) | E04B 1/32 (2006.01) |
| Медаль имени А.Нобеля |  |
Описание изобретения
Настоящая полезная модель относится к области строительства, а именно к пространственным раздвижным строительным модулям, используемым в качестве быстровозводимых галерей и аварийных переходов, трансформируемых складчатых модульных блоков временного жилья в труднодоступных районах, покрытий буровых установок, а также гибких космических шлюзов как элементов космического строительства. Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является расширение диапазона эффективного функционального использования конструкции за счет возможности свободной обратимой трансформации замкнутой трубчатой оболочки модуля и повышения степени ее пакетируемости. Данная задача решается за счет того, что в модуле раздвижном, имеющем трубчатое очертание и включающем одинаковые складчатые кольцеобразные секции, последовательно состыкованные друг с другом и составленные из многоугольных тонкостенных панелей, соединенных по кромкам гибкими/шарнирными связями, две противолежащие стороны каждой кольцеобразной секции выполнены зеркально симметричными относительно друг друга, где каждая сторона образована двумя парами одинаковых панелей формы параллелограмма, состыкованных по боковым сторонам под углом друг к другу, а две другие противолежащие стороны каждой кольцеобразной секции образованы складками из пар одинаковых прямоугольных панелей; причем торцевые кромки параллелограмматических панелей противолежащих зеркально симметричных сторон каждой кольцеобразной секции состыкованы с соответствующими участками Л-образных кромок двух складок из прямоугольных панелей; при этом в максимально плотном/сложенном состоянии все параллелограмматические панели обеих противолежащих сторон трансформируемой структуры уложены внутрь пакета, а в полностью раскрытом состоянии они являются взаимно компланарными в пределах каждой из сторон, где контурные кромки каждой кольцеобразной секции образуют прямоугольник.
Настоящая полезная модель относится к области строительства, а именно к пространственным раздвижным строительным модулям, используемым в качестве быстровозводимых галерей и аварийных переходов, трансформируемых складчатых модульных блоков временного жилья в труднодоступных районах, покрытий буровых установок, а также гибких космических шлюзов как элементов космического строительства.
Из существующего перечня аналогичных технических решений известна складчатая трубчатая структура из перегнутых по диагонали ромбовидных складок, аппроксимирующих цилиндрическую оболочку (пат. США №4058945, Складчатая оболочечная структура, 1977, кл. 52-244).
Недостатком данного технического решения, препятствующим получению технического результата, который обеспечивается полезной моделью, является невозможность свободной обратимой трансформации трубчатой оболочки без деформации граней и разрушения структуры.
Известен комплекс складчатых трансформируемых структур, имеющих плоские развертки из многоугольных пластин широкой номенклатуры и способных при трансформации складываться в разомкнутый пакет, а также принимать в процессе трансформации сводчатые, купольные, цилиндроподобные, зонтичные и сфероподобные формы (пат. США №4359842, Трапециедальные структуры, 1982, кл. 52-18).
Недостатком данного технического решения, препятствующим получению технического результата, который обеспечивается полезной моделью, является невозможность свободной обратимой трансформации замкнутых объемов трубчатого типа, что исключает его использование в качестве шлюзов и галерей а, следовательно, понижает диапазон эффективного функционального использования.
Наиболее близким к заявляемому техническим решением является складчатая структура, включающая ромбовидные складки из треугольных пластин и трапецеидальные грани, способная образовывать сводчатые, торообразные и трубчатые формы (пат. США №3524288, Структуры сложной формы, 1970, кл. 52-81).
Недостатком данного технического решения, препятствующим получению технического результата, который обеспечивается полезной моделью, является невозможность свободной обратимой трансформации замкнутых объемов трубчатого типа без деформации и разрушения, что исключает его использование в качестве шлюзов и покрытий, тем самым понижая диапазон эффективного функционального использования.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является расширение диапазона эффективного функционального использования конструкции.
Данная задача решается за счет того, что в модуле раздвижном, имеющем трубчатое очертание и включающем одинаковые складчатые кольцеобразные секции, последовательно состыкованные друг с другом и составленные из многоугольных тонкостенных панелей, соединенных по кромкам гибкими (например, шарнирными) связями, две противолежащие стороны каждой кольцеобразной секции выполнены зеркально симметричными относительно друг друга, где каждая сторона образована двумя парами одинаковых панелей формы параллелограмма, состыкованных по боковым сторонам под углом друг к другу, а две другие противолежащие стороны каждой кольцеобразной секции образованы складками из пар одинаковых прямоугольных панелей; причем торцевые кромки панелей формы параллелограмма противолежащих зеркально симметричных сторон каждой кольцеобразной секции состыкованы с соответствующими участками Л-образных кромок двух складок из прямоугольных панелей; при этом в максимально плотно сложенном состоянии все панели формы параллелограмма обеих противолежащих сторон трансформируемой структуры уложены внутрь пакета, а в полностью раскрытом состоянии они являются взаимно компланарными в пределах каждой из сторон, где контурные кромки каждой кольцеобразной секции образуют прямоугольник.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является расширение диапазона эффективного функционального использования конструкции за счет возможности свободной обратимой трансформации замкнутой трубчатой оболочки модуля и повышения степени ее пакетируемости.
[Примечание. Опыты автора с экспериментальными объемными моделями показали, что степень пакетируемости модуля (отношение длины конструкции в полностью раскрытом состоянии к ее толщине в виде плотного пакета в максимально сложенном состоянии), при реализации совокупности существенных признаков, может достигать значения 40:1].
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен общий вид модуля раздвижного, сложенного в плотный пакет.
На фиг. 2-4 показаны стадии трансформации модуля раздвижного из сложенного пакета в максимально раскрытое состояние.
Модуль раздвижной имеет трубчатое очертание и включает одинаковые складчатые кольцеобразные секции 1, последовательно состыкованные друг с другом и составленные из многоугольных тонкостенных панелей 2, 3, соединенных по кромкам гибкими связями.
Две противолежащие стороны А и Б каждой кольцеобразной секции 1 выполнены зеркально симметричными относительно друг друга, где каждая сторона образована двумя парами одинаковых панелей 2 формы параллелограмма, состыкованных по боковым сторонам под углом друг к другу, а две другие противолежащие стороны каждой кольцеобразной секции 1 образованы складками 4 из пар одинаковых прямоугольных панелей 3; причем торцевые кромки 5 панелей формы параллелограмма 2 противолежащих зеркально симметричных сторон А и Б каждой кольцеобразной секции 1 состыкованы с соответствующими участками Л-образных кромок двух складок 4 из прямоугольных панелей 3. В максимально плотно сложенном состоянии модуля раздвижного все панели формы параллелограмма 2 обеих противолежащих сторон А и Б уложены внутрь пакета; причем в полностью раскрытом состоянии данные панели 2 являются взаимно компланарными в пределах каждой из сторон А и Б, а контурные кромки каждой кольцеобразной секции 1 образуют прямоугольник.
Панели 2, 3 модуля раздвижного изготавливаются, например, из многослойных композитных материалов или слоистых плит типа «сэндвич» и соединяются по кромкам гибкими связями известными способами.
Формула полезной модели
Модуль раздвижной, имеющий трубчатое очертание и включающий одинаковые складчатые кольцеобразные секции, последовательно состыкованные друг с другом и составленные из многоугольных тонкостенных панелей, соединенных по кромкам гибкими связями, отличающийся тем, что две противолежащие стороны каждой кольцеобразной секции выполнены зеркально симметричными относительно друг друга; при этом каждая сторона образована двумя парами одинаковых панелей формы параллелограмма, состыкованных по боковым сторонам под углом друг к другу, а две другие противолежащие стороны каждой кольцеобразной секции образованы складками из пар одинаковых прямоугольных панелей; причем торцевые кромки панелей формы параллелограмма противолежащих зеркально симметричных сторон каждой кольцеобразной секции состыкованы с соответствующими участками Л-образных кромок двух складок из прямоугольных панелей; при этом в максимально плотно сложенном состоянии все панели формы параллелограмма обеих противолежащих сторон трансформируемой структуры уложены внутрь пакета, а в полностью раскрытом состоянии они являются взаимно компланарными в пределах каждой из сторон, где контурные кромки каждой кольцеобразной секции образуют прямоугольник.
Медаль Альфреда Нобеля