Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
LOAD-BEARING MODULE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/065634
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention comprises a load-bearing module device. The technical problem and technical goal of the present invention consists in creating a load-bearing module device exhibiting enhanced strength characteristics, ease of assembly, disassembly and transportation, and affordable production. The technical result is achieved in a load-bearing module design which includes rings and rods, distinguished in that the rings form a spheroidal core of the load-bearing module, said core having regular rectangular pyramids, which are formed by the rods, installed thereon, the pyramids being disposed symmetrically. The module may be used as a construction element; in aviation for the installation of propulsion units, radar dishes, and supports for helicopter rotors; in cosmonautics for the deployment of spatial antennas on the ISS; in automobile transport for the installation of propulsion units (wheels) as a support element of the suspension; in maritime transport as the support elements of hulls, catamarans, trimarans, quadmarans, etc.

Inventors:
NOVICHKOV, Aleksandr Vasilievich (ul. Mira, 17 B 3, Saratov 2, 410052, RU)
Application Number:
RU2016/000166
Publication Date:
April 20, 2017
Filing Date:
March 24, 2016
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
NOVICHKOVA, Svetlana Alexandrovna (ul. Sovkhoznaya, 25 korp. 2, kv. 221,Khimk, Moskovskaya obl. 6, 141406, RU)
International Classes:
F16S5/00; A47B13/02
Foreign References:
JP2002336099A2002-11-26
CN202919397U2013-05-08
CN203467941U2014-03-12
CN203969636U2014-12-03
Download PDF:
Claims:
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Несущий модуль, включающий в себя кольца и стержни, отличающийся тем, что кольца крепятся друг к другу и образуют ядро несущего модуля в форме сфероида с треугольными гранями, стержни крепятся к кольцам и образуют правильные треугольные пирамиды, причем пирамиды расположены симметрично.

2. Несущий модуль по п. 1, отличающийся тем, что вершины стержней соединяются связкой.

3. Несущий модуль по п. 2, отличающийся тем, что модуль оснащен опорными и крепежными элементами, которые расположены на вершине правильных треугольных пирамид, образованных стержнями, и крепятся к связке.

4. Несущий модуль по п. 3, отличающийся тем, что опорные и крепежные элементы представляют собой диски, которые крепятся к связке посредством болтов.

5. Несущий модуль по п. 1, отличающийся тем, что модуль выполнен из стали или другого материала повышенной прочности. 6. Несущий модуль по п. 1 , отличающийся тем, что угол наклона стержней в несущем модуле составляет от 0 до 90 градусов.

7. Несущий модуль по п. 1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, часть колец имеют разный диаметр.

8. Несущий модуль по п. 1, отличающийся тем, что пирамиды обладают разной высотой. 9. Несущий модуль по п. 1, отличающийся тем, что пирамиды расположены симметрично относительно центра сфероида.

10. Несущий модуль по п. 1, отличающийся тем, что пирамиды расположены относительно вертикальной или горизонтальной оси несущего модуля.

1 1. Несущий модуль по п.1 , отличающийся тем, что вершины пирамид расположены внутри сфероида.

6

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)

Description:
НЕСУЩИЙ МОДУЛЬ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение представляет собой устройство несущего модуля. Несущий модуль может использоваться для изготовления бытовых изделий: столов, подиумов, подвесных светильников, а также для использования в других областях, в которых требуются конструктивные элементы, обладающие повьппенной прочностью и простой сборкой.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ Задача по созданию конструктивных элементов с оптимальной геометрией, которая позволила бы использовать эти элементы в строительстве и других сферах, является достаточно актуальной. При этом данные элементы должны обладать простой сборкой и экономичным способом производства.

На настоящее время большинство подобных конструкций выполнено в форме параллелепипеда или прямоугольного параллелепипеда. Вместе с тем данные конструкции зачастую не являются достаточно прочными в связи с неравномерным распределением нагрузки по всей конструкции. Кроме того, существует потребность в создании элементов с иной геометрией, которые могут использоваться в качестве соединительных или опорных систем. Из уровня техники известна, в частности, конструктивная система, выполнена из пластиковых объемных сферических соединений. Система выполнена из двух соединяемых пластмассовых полусфер и центральной пластины, соединяемых одним винтом, что обеспечивает простую сборку системы. В полость между полусферами помещается от 8 до 12 лучей (опор) с регулируемым углом наклона (патентный документ ITNA20080024 (А1), опубликован 26.1 1.2002).

Представляется, что данная конструктивная система обладает недостаточной прочностью в связи с тем, что в качестве материалов конструкции используются полимерные пластмассовые материалы, что ограничивает сферу применения конструкции.

Кроме того, конструкция обладает достаточно сложным устройством - в качестве элементов используются элементы сложной пространственной формы - две полусферы с резьбовыми участками, центральный диск с промежуточным отверстием и боковыми полостями для размещения лучей (опор), а также лучи (опоры) со специфической геометрией. Это усложняет процесс производства конструктивной системы.

1

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Известна конструкция, включающая в себя множество стержней и соединительных средств, которые соединяют концы стержней. Конструкция представляет собой объемный каркас, выполненный в форме октаэдра с треугольными гранями. Указывается, что данная конструкция может использоваться в качестве демонстрационного стенда (патентный документ JP2002336099 (А), опубликован 26.11.2002).

Данная конструкция обладает уже упомянутым недостатком - из-за своего устройства в некоторых случаях применения основная нагрузка может приходиться на один из стержней или одну из граней, что может привести к деформации или повреждении конструкции. Кроме того, сфера применения настоящей конструкции достаточно ограничена.

Таким образом, из уровня техники неизвестна конструкция со схожим устройством и геометрией, которая отвечала бы требованиям к быстрой сборке и разборке, прочности и экономичности.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническая задача и технический результат настоящего изобретения заключалась в создании устройства несущего модуля, который обладал бы повышенными прочностными характеристиками, удобством сборки, разборки и транспортировки и экономичным способом производства.

Технический результат обеспечивается конструкцией несущего модуля, который включает в себя кольца и стержни, отличающийся тем, что кольца образуют ядро несущего модуля в форме сфероида, состоящего из колец, на который установлены правильные треугольные пирамиды, образованные стержнями, причем пирамиды расположены симметрично относительно одной точки - центра.

Повышение прочностных характеристик конструкции обеспечивается за счет создания несущего модуля, выполненного в виде сфероида и пирамид, и обладающего повышенной прочностью.

Удобство сборки, разборки и транспортировки обеспечивается за счет того, что модуль представляет собой разборную конструкцию, которая занимает мало место при транспортировке, сборка и крепление элементов несущего модуля осуществляется за счет использования резьбовых соединений, болтов и гаек.

Элементы модуля представляют собой простые элементы: кольца, стержни, наконечники и диски, которые могут быть изготовлены на конвенциональном оборудовании.

2

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - Геометрическая форма ядра несущего модуля. Фиг. 2 - Геометрическая форма несущего модуля.

Фиг. 3 - Геометрическая форма ядра несущего модуля, образованного окружностями (кольцами).

Фиг. 4 - Геометрическая форма несущего модуля, включающего ядро из окружностей (колец).

Фиг. 5 - фронтальный вид несущего модуля.

Фиг. 6 - вид несущего модуля сбоку.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данное описание является примером осуществления настоящего изобретения и не может ограничивать суть технического решения в том виде, в котором оно заявлено в формуле патентной заявки.

Основой настоящего изобретения является идея сохранить несущие свойства куба (несущие точки куба расположены в его вершинах) и при этом заменить ребра куба на несущие элементы, расположенные внутри куба. В середине куба находится ядро, от которого исходят несущие элементы, упирающиеся в вершины куба.

Геометрически конструкция несущего модуля включает в себя ядро, имеющее форму кубоктаэдра, и несущие элементы, имеющие форму пирамид, при этом основаниями пирамид являются треугольные грани кубоктаэдра, а ребра упираются в вершины куба.

Геометрическая форма ядра представлена на фиг. 1.

Геометрическая форма несущего модуля представлена на фиг. 2.

В отличие от куба, кубоктаэдр и трехгранная пирамида являются жесткими геометрическими фигурами, сочетание кубоктаэдра и восьми трехгранных пирамид также является жесткой геометрической фигурой, что обеспечивает прочность несущего модуля.

В настоящем изобретении ядро несущего модуля имеет форму сфероида, который образован окружностями, по меньшей мере, часть из которых имеет одинаковый диаметр; окружности касаются друг друга, плоскости колец взаимно перпендикулярны. Геометрические связи сфероида эквивалентны геометрическим связям кубоктаэдра: все вершины кубоктаэдра находятся в центрах окружностей. Ребра пирамид в таком случае в

3

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) основании будут упираться в эти окружности «нормально», то есть их продолжения проходят через центры этих окружностей.

Если окружности заменить на кольца, а рёбра пирамид - на стальные стержни, то получится жёсткий каркас - несущий модуль, аналогичный несущему модулю с формой «кубоктаэдр и восемь пирамид».

Геометрическая форма ядра несущего модуля, образованного окружностями (кольцами) представлена на фиг. 3.

Геометрическая форма несущего модуля, включающего ядро из окружностей (колец) представлена на фиг. 4.

Ниже описано устройство несущего модуля в соответствии с настоящим изобретением.

Несущий модуль представляет собой конструкцию, выполненную из колец 1 и стержней 2. Каждое кольцо 1 оснащено отверстиями, в которых размещаются стержни 2 и гайки 6, которые позволяют осуществлять крепление колец 2 друг к другу. Отверстия могут быть расположены через равные промежутки относительно друг друга.

Кольца 1 и стержни 2 могут соединяться друг к другу любым иным образом, известным из уровня техники.

Три стержня 2, размещенные в соответствующих отверстиях колец 1, образуют правильные треугольные пирамиды. Пирамиды могут быть расположены симметрично относительно центральной точки модуля. Высота пирамид может изменяться до бесконечности. Габариты сфероида, образованного кольцами 1, также могут изменяться посредством изменения размеров используемых колец 1.

Угол наклона стержней 2 может составлять от 0 до 90 градусов.

Вершины стержней 2 соединяются друг с другом связкой 4, которая представляет собой пространственную конструкцию с тремя отверстиями для размещения стержней 2 и центральным отверстием для размещения опоры 5. Стержни 2 размещаются в связке 4 таким образом, что воображаемая точка пересечения стержней 2 являлась вершиной правильной треугольной пирамиды. Воображаемая точка пересечения стержней 2 является также несущей или опорной точкой модуля.

На связку 4 устанавливаются опорные или крепежные элементы. Опорные элементы позволяют устанавливать несущий модуль на поверхности, а крепежные элементы могут использоваться для размещения других конструктивных элементов.

4

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Опорные или крепежные элементы могут включать в себя диски 3, которые соединяются со связкой 4 посредством опоры 5.

Элементы несущего модуля, такие как кольца 1, стержни 2 и другие элементы, могут быть изготовлены из стали или любого другого материала. Размеры ядра, имеющего форму сфероида, и пирамид может меняться, что приводит к изменению несущих свойств модуля. В частности, изменение размеров пирамид при заданном основании означает изменение углов между рёбрами и основанием в пределах от нуля до девяноста градусов. Чем больше угол, тем дальше периферийные несущие точки от ядра, имеющего форму сфероида. Сфероид может быть выполнен из колец, по меньшей мере, часть из которых имеет разный диаметр.

В данном примере осуществления изобретения представлена конструкция несущего модуля, в котором оси пирамид проходят через центр сфероида, а все пирамиды одинаковы. Однако данное описание не должно рассматриваться в качестве ограничивающего варианты осуществления конструкции несущего модуля.

В частности, возможны варианты осуществления несущего модуля, в котором пирамиды обладают различной высотой. К примеру, нижние пирамиды могут обладать большей высотой, чем верхние. В таком случае несущие точки модуля будут расположены не в вершинах куба, а в вершинах усеченной пирамиды. Высоты пирамид могут не проходить через центр сфероида. В таком случае устройство несущего модуля будет обладать осевой симметрией, в которой осью симметрии будет вертикальная или горизонтальная ось.

Вершины пирамид могут располагаться также внутри сфероида, что позволяет получить несущие точки для объекта, расположенного внутри несущего модуля. Модуль может использоваться в качестве строительного элемента, в авиации для расположения движителей, «тарелок:» РЛС, опоры для несущих винтов вертолетов; в космонавтике - для развёртывания пространственных антенн на МКС; в автомобильном транспорте - для расположения движителей (колёс), в качестве опорного элемента подвески; в морском транспорте в качестве опорных элементов корпусов, катамаранов, тримаранов, квадромаранов.

5

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)