Бароподъемная панель - RU2627507C1

Чертежи

Показать все 10 чертежа(ей)

Описание

Изобретение относится к области физики.

С давних пор люди использовали различные возможности для получения энергии из окружающей среды. Это давление, температура и скорость движения атмосферного воздуха, внутреннее тепло Земли, приливы и отливы, течение рек, давление воды на глубине и т.д.

Предлагаемое изобретение направлено на использование давления атмосферного воздуха.

Известна панель перекрытия, включающая бетонное тело с каналами, расположенными в поперечном направлении и заполненными утеплителем. Каналы имеют замкнутые торцы, образующие по продольным граням ребра, толщина которых увеличивается равномерно от середины панели к ее торцам.

/Патент РФ №1784722, кл. Е04В 5/02/.

Недостатки известной панели: большой вес, низкая трещиностойкость.

Указанные недостатки обусловлены конструкцией панели и применяемым материалом.

Известна также многопустотная железобетонная панель для перекрытий, имеющая конфигурацию поперечного сечения пустот по длине панели, плавно изменяющуюся от трапецеидального с большим основанием сверху, а в середине панели с переходом через прямоугольное сечение.

/Патент РФ №1249123, кл. Е04В 5/02/.

Панель по патенту №1249123, как наиболее близкая по технической сущности и достигаемому полезному результату, принята за прототип.

Недостатки панели, принятой за прототип, те же.

Указанные недостатки обусловлены конструкцией панели и применяемыми материалами.

Задачей настоящего изобретения является повышение технических характеристик многопустотной панели.

Технический результат обеспечивается тем, что в бароподъемной панели, содержащей тело панели, выполненное из легкого и прочного материала с продольными пустотелыми полостями, согласно изобретению внутри панели выполнены бароподъемные элементы, расположенные в два ряда в продольном направлении, а в поперечном направлении количество их не ограничено и зависит от ширины панели, причем каждый бароподъемный элемент содержит две продольные прямоугольные Е-образные вертикальные полости, пневматически не связанные друг с другом, расположенные симметрично друг другу и повернутые навстречу друг другу своими тремя боковыми каналами, закрытыми с обеих торцевых сторон, причем самые нижние каналы обеих Е-образных полостей являются глухими, а каждый из верхних каналов пневматически соединен с соответствующим вертикальным продольным каналом, открывающимся на верхнюю поверхность панели, а посредством наклонного продольного канала с внутренней полостью соответствующей продольной трубы, закрытой с обеих торцевых сторон, причем все противоположные стенки Е-образных полостей равны по площади, симметричны друг другу, находятся напротив друг друга, причем средние продольные каналы и наклонные продольные каналы обеих Е-образных полостей так соединены с продольными трубами, что каждый отрезок дуги одной трубы симметричен и равен по площади накрест лежащему отрезку дуги другой трубы, кроме того, на верхней поверхности панели установлены в направляющих две крышки с возможностью перемещения в поперечном направлении посредством винтового механизма, имеющие продольные сквозные окна, равные по ширине и длине вертикальным каналам панели, внутри которой для уменьшения веса выполнены на свободных местах продольные полости, не связанные пневматически с бароподъемными элементами, кроме того, на нижней поверхности панели по углам выполнены четыре опоры.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

На фигуре 1 изображен общий вид бароподъемной панели;

на фигуре 2 - вид на панель сверху;

на фигуре 3 - вид на панель сбоку;

на фигуре 4 - вид на панель снизу;

на фигуре 5 - поперечный разрез бароподъемного элемента;

на фигуре 6 - разрез по А-А фигуры 5;

на фигуре 7 - разрез по Б-Б фигуры 5;

на фигуре 8 - разрез по В-В фигуры 5;

на фигуре 9 - соотношение сторон и дуг бароподъемного элемента;

на фигуре 10 - схема уравновешивания сил давления атмосферного воздуха на стенки бароподъемного элемента;

на фигуре 11 - схема возникновения подъемной силы на панели;

на фигуре 12 - отсутствие подъемной силы на лежащей панели при снятых опорах;

на фигуре 13 - схема винтового механизма для открывания и закрывания крышек.

Бароподъемная панель содержит тело панели 1, выполненное из легкого и прочного материала, внутри которой выполнены одинаковые по конструкции бароподъемные элементы, расположенные в продольном направлении в два ряда, а в поперечном направлении количество их не ограничено и зависит от ширины панели. Каждый бароподъемный элемент содержит две продольные прямоугольные Е-образные вертикальные полости 2 и 3, пневматически не связанные друг с другом, расположенные симметрично друг другу и повернутые своими боковыми каналами 4, 5, 6 навстречу друг другу и закрытые с обеих боковых сторон. Самые нижние каналы обеих Е-образных полостей являются глухими, а каждый из верхних каналов пневматически соединен с соответствующим вертикальным продольным каналом 7, открывающимся на верхнюю поверхность панели, а посредством наклонного продольного канала 8 с внутренней полостью продольной трубы 9, закрытой с обеих торцевых сторон. Средние продольные каналы обеих Е-образных полостей соединены с внутренними полостями двух других продольных труб 10 и 11, закрытых с обеих торцевых сторон. Все противоположные поверхности Е-образных полостей равны по площади, симметричны друг другу, находятся напротив друг друга. Каждый отрезок дуги одной трубы симметричен и равен по площади накрест лежащему отрезку дуги другой трубы. На верхней поверхности панели установлены в направляющих 12, входящих в торцевые пазы 13, две крышки 14 и 15. Крышки установлены с возможностью перемещения в поперечном направлении посредством винтового механизма, содержащего вал 16, установленный в подшипниках и выполненный заодно с винтами 17 и 18, один из которых имеет правую, а другой левую резьбу. На винты навернуты гайки 19, привернутые болтами к крышкам. На валу закреплен маховик 20 с ручкой. Крышки имеют сквозные окна 21, равные по ширине и длине вертикальным каналам панели, внутри которой для уменьшения веса выполнены на свободных местах продольные полости 22 и 23, не связанные пневматически с бароподъемными элементами. На нижней поверхности панели по углам закреплены четыре опоры 24. Работает бароподъемная панель следующим образом.

При закрытых крышках 14, 15 панель 1 установлена на опорах 24 на ровной поверхности. Вертикальные продольные каналы 7 панели закрыты крышками 14, 15 и бароподъемные элементы отделены от окружающего атмосферного воздуха. Подъемная сила не возникает. При вращении маховика 20 вращается вал 16 и вместе с ним винты 17 и 18, которые передвигают в поперечном направлении гайки 19, а вместе с ними крышки 14 и 15 до совпадения сквозных окон 21 на крышках с вертикальными продольными каналами 7 на панели. Окружающий атмосферный воздух станет взаимодействовать с атмосферным воздухом, находящимся внутри бароподъемных элементов панели. Противоположные стенки полостей панели и окон 21 в крышках 14 и 15 равны по площади и по размерам, поэтому l₁=l₂=l₃=l₄; l₅=l₆; l₇=l₈; l₉=l₁₀; l₁₁=l₁₂; l₁₃=l₁₄; l₁₅=l₁₆; l₁₇=l₁₈; l₁₉=l₂₀; l₂₁=l₂₂; l₂₃=l₂₄; l₂₅=l₂₆; l₂₇=l₂₈; l₂₉=l₃₀; l₃₁=l₃₂; l₃₃=l₃₄; l₃₅=l₃₆; l₃₇=l₃₈; l₃₉=l₄₀. Атмосферный воздух производит давление на все внутренние стенки полостей 4, 5, 6, 7, 8 и труб 9, 10, 11. Так как все противоположные стенки полостей и труб лежат на одной линии, симметричны друг другу, то силы давления атмосферного воздуха, действующие на них, равны по величине, направлены в противоположные стороны и в соответствии с законом сложения сил взаимно уравновешиваются (взаимно уничтожаются). Отсюда F₅=F₆; F₇=F₈; F₉=F₁₀; F₁₁=F₁₂; F₁₃=F₁₄; F₁₅=F₁₆; F₁₇=F₁₈; F₁₉=F₂₀; F₂₁=F₂₂; F₂₃=F₂₄; F₂₅=F₂₆; F₂₇=F₂₈; F₂₉=F₃₀; F₃₁=F₃₂; F₃₃=F₃₄; F₃₅=F₃₆; F₃₇=F₃₈; F₃₉=F₄₀. Следовательно, окружающий атмосферный воздух и находящийся внутри панели не производят давления на часть верхней поверхности бароподъемной панели, которая ограничена размерами окон 21 крышек 14 и 15. Это означает, что верхняя поверхность бароподъемной панели как бы примерно на 40-45% меньше, чем нижняя поверхность. Поэтому на оставшуюся верхнюю поверхность бароподъемной панели окружающий атмосферный воздух производит давление с силой Fв, к этой силе еще добавляется сила веса панели Р и вес воздуха внутри панели. На нижнюю поверхность бароподъемной панели атмосферный воздух производит давление с силой Fн, которая превосходит силы Fв и Р. Сила Fн уравновешивает силы Fв и Р, а оставшаяся сила Fр поднимает вверх бароподъемную панель 1 до тех пор, пока вследствие уменьшения давления атмосферного воздуха с высотой давление на верхнюю и нижнюю поверхности не станет одинаковым (фиг. 11). Если опоры 24 на нижней поверхности панели убрать, то она будет лежать на поверхности Земли, давление атмосферного воздуха на нижнюю поверхность производиться не будет и подъемная сила не возникнет (фиг. 12). Для выключения подъемной силы необходимо маховик 20 покрутить в противоположную сторону, обе крышки 14 и 15 передвинутся к центру панели и перекроют вертикальные продольные каналы 7, изолировав бароподъемные элементы от окружающей среды (фиг. 2 и 5). Площади поверхностей сверху и снизу станут одинаковыми и подъемной силы не возникнет.

Технический результат изобретения - повышение эксплуатационных характеристик многопустотелой панели.

Реферат

Изобретение относится к строительным элементам зданий и сооружений. Бароподъемная панель содержит тело панели, выполненное из легкого и прочного материала с продольными пустотелыми полостями. Внутри панели выполнены бароподъемные элементы, расположенные в продольном направлении в два ряда, а в поперечном направлении количество их не ограничено и определяется шириной панели. Каждый бароподъемный элемент содержит две продольные прямоугольные Е-образные вертикальные полости, пневматически не связанные друг с другом, расположенные симметрично друг другу и повернутые навстречу друг другу своими тремя боковыми продольными каналами, закрытыми с обеих торцевых сторон. Самые нижние боковые продольные каналы Е-образных полостей являются глухими, а каждый из верхних боковых продольных каналов пневматически соединен с соответствующим вертикальным продольным каналом, открывающимся на верхнюю поверхность панели, а посредством наклонного продольного канала с внутренней полостью соответствующей продольной трубы, закрытой с обеих торцевых сторон. Оба средних продольных канала соединены с внутренними полостями соответствующих продольных труб, закрытых с обеих торцевых сторон. Все противоположные стенки полостей и каналов равны по площади. Все поверхности дуг накрест лежащих труб равны по площади. На верхней поверхности панели в направляющих установлены две крышки с возможностью перемещения в поперечном направлении посредством винтового механизма, имеющие сквозные продольные окна, равные по ширине и длине вертикальным каналам панели. Для уменьшения веса внутри панели на свободных местах выполнены продольные пустоты, не связанные с бароподъемными элементами. В нижней части панели выполнены четыре опоры. Изобретение позволяет улучшить эксплуатационные характеристики панели. 13 ил.

Формула