RU2660374C1

RU2660374C1 - Road guardrails reflective device

Info

Publication number: RU2660374C1
Application number: RU2017129140A
Authority: RU
Inventors: Станислав Александрович Ярыгин; Джорджио Вердучи
Original assignee: Станислав Александрович Ярыгин; Джорджио Вердучи
Priority date: 2017-08-15
Filing date: 2017-08-15
Publication date: 2018-07-05

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: invention relates to the field of road construction and can be used in the construction of road guardrails. Device comprises a body made of polymer material, bounded by a working and contact surfaces. Latter is made in accordance with the configuration of the surface of a guard rails beam. Fastening element, consisting of a stud or bolt with nuts and washers, is installed into the body. Horizontal section of the body is made in the form of an isosceles trapezium, its height is 0.6…0.8 of the depth of a valley of the guard rails beam, and the angles at a larger base 60±1°. Body is made hollow with stiffeners, the ends of which together with the ends of the walls of the body form the contact surface. There is a monolithic load-bearing member in the cavity, on a lower end of which a protrusion is made. Height of the protrusion is equal to the thickness of the wall of the fence beam, and the shape corresponds to a hole in the beam, the symmetry axes of the protrusion coincide with the symmetry axes of the body. Through fixation hole is made in the load-bearing member, into which a metal bushing is inserted from the protrusion side. On the opposite side, an opening for a head or nut of the fastening element is made, the rod of which is inserted into the bushing. Reflective elements are installed into the recesses on the working surface. Latches and protrusions are made on their horizontal sides. In the grooves there are grooves corresponding to the latches and protrusions. Portable electronic chip-elements can be installed into the body.

EFFECT: increase in strength, reliability and functionality.

1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть применено в конструкциях дорожных барьерных ограждений, а также ограждений других защищаемых или опасных объектов.The invention relates to the field of road construction and can be applied in the construction of road barrier fences, as well as fences of other protected or dangerous objects.

Известен световозвращатель дорожный по патенту РФ на полезную модель №89125. Известное устройство содержит корпус, выполненный из цельного упругого материала, преимущественно резины, армированной синтетическим волокном. Корпус ограничен двумя рабочими плоскими поверхностями, основания которых сопряжены между собой под заданным углом с образованием ребра. С противоположной стороны от ребра образована плоская поверхность, корпус которой контактирует с балкой дорожного ограждения. Корпус прижат этой поверхностью к балке и закреплен на ней с помощью элементов крепления, которые представляют собой шпильку с шайбой и гайкой, один конец шпильки вставлен в отверстие внутри корпуса и зафиксирован там с помощью съемного элемента фиксации - штыря.Known road reflector according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 89125. The known device comprises a housing made of a solid elastic material, mainly rubber, reinforced with synthetic fiber. The housing is limited by two working flat surfaces, the bases of which are interconnected at a given angle with the formation of a rib. A flat surface is formed on the opposite side of the rib, the housing of which is in contact with the beam of the road fence. The housing is pressed against this beam to the beam and secured to it using fasteners, which are a stud with a washer and nut, one end of the stud is inserted into the hole inside the housing and fixed there using a removable locking element - a pin.

Известное устройство позволяет повысить прочность конструкции и устойчивость ее к деформациям под действием внешних нагрузок. Однако при деформации балки дорожного ограждения верхняя часть корпуса будет выступать над контуром балки и подвергнется деформациям среза, что может привести к разрушению корпуса.The known device allows to increase the strength of the structure and its resistance to deformation under the action of external loads. However, when the beam of the road fence deforms, the upper part of the body will protrude above the contour of the beam and undergo shear deformations, which can lead to destruction of the body.

Известно также световозвращающее устройство дорожного барьерного ограждения (пат. РФ №2613059), которое принято за прототип. Устройство по прототипу содержит корпус, выполненный из высокопрочного полимерного материала, и ограничен рабочей и контактной поверхностями. Контактная поверхность соответствует конфигурации балки ограждения. Корпус имеет сечение в виде равнобедренного треугольника с углом при основании 25…35° и с вершиной, скругленной радиусом 40…50 мм. Высота этого треугольника принята равной 0,5…0,7 глубины впадины балки дорожного ограждения. На контактной поверхности корпуса выполнен выступ, соответствующий крепежному отверстию в балке, высота выступа равна толщине стенки балки. Крепежный элемент состоит из стержня с резьбой и со скругленной головкой, запрессованной в корпусе, и гайки с шайбой. На стержне выполнен уступ. На плоских концах рабочей части корпуса выполнены углубления, в которых установлены светоотражающие элементы. Дно углублений расположено под углом до 30° к плоскостям концов рабочей поверхности корпуса. Устройство по прототипу обладает повышенной прочностью при внешних механических воздействиях.Also known retroreflective device of a road barrier (pat. RF №2613059), which is taken as a prototype. The prototype device comprises a housing made of high strength polymer material, and is limited by the working and contact surfaces. The contact surface corresponds to the configuration of the fence beam. The body has a cross section in the form of an isosceles triangle with an angle at the base of 25 ... 35 ° and with an apex rounded with a radius of 40 ... 50 mm. The height of this triangle is taken equal to 0.5 ... 0.7 of the depth of the hollow of the beam of the road fence. A protrusion corresponding to a mounting hole in the beam is made on the contact surface of the housing; the height of the protrusion is equal to the thickness of the beam wall. The fastener consists of a threaded rod with a rounded head, pressed into the housing, and a nut with washer. A ledge is made on the rod. On the flat ends of the working part of the housing, recesses are made in which reflective elements are installed. The bottom of the recesses is located at an angle of up to 30 ° to the planes of the ends of the working surface of the housing. The prototype device has increased strength under external mechanical influences.

Однако устройство по прототипу имеет ряд недостатков, ухудшающих его эксплуатационные свойства. Полимерный корпус устройства по прототипу выполнен как монолитная деталь, что может привести к значительным утяжкам, изменяющим геометрические размеры корпуса после его выемки из пресс-формы и остывания. Вследствие различий коэффициентов термического линейного расширения возникает риск ослабления момента затяжки гайки крепежного элемента, появления люфта в зоне контакта корпуса устройства с поверхностью балки дорожного ограждения и преждевременная потеря функциональных свойств устройства. Угол наклона дна углубления относительно плоскости участков рабочей поверхности корпуса усложняет конструкцию устройства. Все это уменьшает прочность и надежность конструкции устройства по прототипу.However, the prototype device has several disadvantages that worsen its operational properties. The polymer body of the device according to the prototype is made as a monolithic part, which can lead to significant tightening that changes the geometric dimensions of the body after it is removed from the mold and cooled. Due to differences in the coefficients of linear thermal expansion, there is a risk of weakening the tightening torque of the nut of the fastener, the appearance of play in the contact zone of the device body with the surface of the beam of the road fence and premature loss of the functional properties of the device. The angle of inclination of the bottom of the recess relative to the plane of the sections of the working surface of the housing complicates the design of the device. All this reduces the strength and reliability of the design of the device according to the prototype.

Технический результат предлагаемой конструкции - повышение прочности и надежности световозвращающего устройства.The technical result of the proposed design is to increase the strength and reliability of the retroreflective device.

Сущность предлагаемого световозвращающего устройства заключается в том, что устройство содержит корпус, выполненный из высокопрочного полимерного материала и ограниченный контактной и рабочей поверхностями. Контактная поверхность выполнена в соответствие с конфигурацией поверхности балки дорожного ограждения в зоне ее контакта с корпусом. В средней части контактной поверхности корпуса выполнен выступ, высота которого равна толщине стенки балки дорожного ограждения. Форма выступа соответствует форме крепежного отверстия в балке, а оси симметрии выступа совпадают с осями симметрии корпуса. В корпусе установлен крепежный элемент, состоящий из шпильки или болта с гайками и шайбами. На плоских участках рабочей поверхности корпуса выполнены углубления, в которых установлены светоотражающие элементы.The essence of the proposed retroreflective device is that the device comprises a housing made of high-strength polymer material and limited by the contact and working surfaces. The contact surface is made in accordance with the surface configuration of the road fence beam in the area of its contact with the housing. A protrusion is made in the middle part of the contact surface of the housing, the height of which is equal to the wall thickness of the beam of the road fence. The shape of the protrusion corresponds to the shape of the mounting hole in the beam, and the axis of symmetry of the protrusion coincide with the axis of symmetry of the housing. A fixing element consisting of a stud or bolt with nuts and washers is installed in the housing. On flat sections of the working surface of the housing, recesses are made in which reflective elements are installed.

В отличие от прототипа сечение корпуса по его горизонтальной оси выполнено в форме равнобедренной трапеции, высота которой составляет 0,6…0,8 глубины впадины в средней части балки дорожного ограждения. Углы трапеции при большем основании равны 60±1°. Корпус со стороны контактной поверхности выполнен полым. В полости расположены ребра жесткости, торцы которых вместе с торцами стенок корпуса образуют контактную поверхность. В центре полости имеется монолитный силовой элемент, на нижнем торце которого выполнен выступ. В силовом элементе выполнено сквозное крепежное отверстие. Со стороны выступа в крепежное отверстие вставлена металлическая втулка. С противоположной стороны отверстие выполнено под головку или гайку крепежного элемента, стержень которого вставлен во втулку. Контур углублений на плоских участках рабочих поверхностей соответствует контуру светоотражающих элементов. На горизонтальных сторонах светоотражающих элементов выполнены защелки и выступы. На горизонтальных сторонах углублений на участках рабочей поверхности корпуса выполнены пазы, соответствующие защелкам и выступам. В корпусе могут быть установлены портативные электронные ЧИП-элементы.In contrast to the prototype, the cross section of the housing along its horizontal axis is made in the form of an isosceles trapezoid, the height of which is 0.6 ... 0.8 of the depth of the depression in the middle of the beam of the road fence. The angles of the trapezoid with a larger base are 60 ± 1 °. The housing on the contact surface side is hollow. Rigidity ribs are located in the cavity, the ends of which, together with the ends of the walls of the body, form a contact surface. In the center of the cavity there is a monolithic power element, on the lower end of which a protrusion is made. A through hole is made in the power element. On the protrusion side, a metal sleeve is inserted into the mounting hole. On the opposite side, the hole is made under the head or nut of the fastener, the rod of which is inserted into the sleeve. The contour of the recesses on the flat sections of the working surfaces corresponds to the contour of the reflective elements. On the horizontal sides of the reflective elements, latches and protrusions are made. On the horizontal sides of the recesses in the sections of the working surface of the housing, grooves are made corresponding to the latches and protrusions. Portable electronic chip elements can be installed in the housing.

Предлагаемая конструкция, по сравнению с прототипом, обеспечивает повышение прочности и надежности световозвращающего устройства, поскольку пустотелый корпус практически не будет деформироваться при его изготовлении, а силовой элемент в его корпусе обеспечит прочность крепления устройства к балке дорожного ограждения. Кроме того, наличие металлической втулки позволит сохранить неизменным момент затяжки при температурных расширениях деталей, что обеспечит надежное крепление устройства при резких изменениях температуры воздуха.The proposed design, in comparison with the prototype, provides increased strength and reliability of the retroreflective device, since the hollow body will practically not be deformed during its manufacture, and the power element in its body will ensure the fastening of the device to the beam of the road fence. In addition, the presence of a metal sleeve will allow you to maintain unchanged tightening torque during thermal expansion of parts, which will ensure reliable fastening of the device with sudden changes in air temperature.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан разрез общего вида предлагаемого устройства, на фиг. 2 показан вид А на фиг. 1, на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2, а на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 2. Крепежный элемент на фиг. 2 не показан.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a section of a General view of the proposed device, in FIG. 2 shows a view A in FIG. 1, in FIG. 3 is a section BB in FIG. 2, and in FIG. 4 is a section BB in FIG. 2. The fastener in FIG. 2 not shown.

Предлагаемое устройство содержит корпус 1 (фиг. 1 и 2), выполненный из высокопрочного полимерного материала, например из стеклонаполненного мегаамида ПА-СН-30-1Т, и ограниченный рабочей поверхностью 2 (фиг. 1) и контактной поверхностью 20 (фиг. 1 и 2). Сечение корпуса по его горизонтальной оси выполнено в форме равнобокой трапеции, высота которой h=0,6…0,8Н, где Н - глубина впадины в средней части балки 8 ограждения. При h>0,8Н, в случае смятия кромки балки 8 ударом транспортного средства или инструмента дорожной машины, резко увеличится вероятность разрушения корпуса 1. При h<0,6 Н уменьшится площадь поверхности светоотражающих элементов, что снизит надежность и функциональность устройства в целом. Углы трапеции при большем основании β=60±1°, что соответствует требованиям ГОСТ Р 50971-2011. Контактная поверхность 20 выполнена в соответствии с конфигурацией поверхности балки 8 дорожного ограждения, на котором предлагаемое устройство будет устанавливаться.The proposed device comprises a housing 1 (Fig. 1 and 2) made of high-strength polymer material, for example, glass-filled megaamide PA-SN-30-1T, and limited to a working surface 2 (Fig. 1) and a contact surface 20 (Fig. 1 and 2). The section of the body along its horizontal axis is made in the form of an isosceles trapezoid, the height of which is h = 0.6 ... 0.8N, where N is the depth of the depression in the middle of the beam 8 of the fence. At h> 0.8 N, if the edge of the beam 8 is crushed by the impact of a vehicle or a road vehicle tool, the probability of destruction of the housing 1 will sharply increase. At h <0.6 N, the surface area of reflective elements will decrease, which will reduce the reliability and functionality of the device as a whole. The angles of the trapezoid with a larger base β = 60 ± 1 °, which meets the requirements of GOST R 50971-2011. The contact surface 20 is made in accordance with the surface configuration of the beam 8 of the road fence, on which the proposed device will be installed.

Корпус 1 выполнен пустотелым. В полости корпуса расположены ребра жесткости 6. Их количество может быть различным в зависимости от марки материала корпуса. Торцы ребер жесткости и стенок корпуса 1 образуют контактную поверхность 20. В центре полости корпуса 1 имеется монолитный силовой элемент 13, на нижнем торце которого со стороны средней части контактной поверхности 20 выполнен выступ 5. Форма выступа 5 соответствует форме крепежного отверстия в стенке 7 балки 8, оси симметрии выступа 5 совпадают с осями симметрии корпуса 1. Высота выступа 5 равна толщине δ стенки 7 балки 8. В силовом элементе 13 по его оси, совпадающей с осью корпуса 1, выполнено сквозное отверстие 14. Со стороны выступа 5 в отверстие 14 вставлена металлическая втулка 12. С противоположной стороны часть 15 отверстия 14 выполнена под головку или гайку крепежного элемента 11. Стержень крепежного элемента 11, через часть 15 сквозного отверстия 14, вставлен в металлическую втулку 12 и с помощью гайки 10 и шайбы 9, имеющей диаметр больше ширины выступа 5, плотно прижимает контактную поверхность 20 к стенке 7 балки ограждения 8. Наличие ребер жесткости 6 и монолитного силового элемента 13 обеспечивает повышение прочности корпуса 1 и устройства в целом.The housing 1 is made hollow. In the cavity of the housing are stiffening ribs 6. Their number may be different depending on the brand of material of the housing. The ends of the stiffeners and the walls of the housing 1 form a contact surface 20. In the center of the cavity of the housing 1 there is a monolithic power element 13, on the lower end of which from the middle part of the contact surface 20 there is a protrusion 5. The shape of the protrusion 5 corresponds to the shape of the mounting hole in the wall 7 of the beam 8 , the symmetry axis of the protrusion 5 coincide with the symmetry axes of the housing 1. The height of the protrusion 5 is equal to the thickness δ of the wall 7 of the beam 8. In the power element 13, a through hole 14 is made along its axis coinciding with the axis of the housing 1. From the side of the protrusion 5 into the hole 14 a metal sleeve 12 is inserted. On the opposite side, part 15 of the hole 14 is made under the head or nut of the fastener 11. The rod of the fastener 11, through the part 15 of the through hole 14, is inserted into the metal sleeve 12 and with the help of a nut 10 and a washer 9 having a diameter larger the width of the protrusion 5, tightly presses the contact surface 20 against the wall 7 of the beam of the fence 8. The presence of stiffeners 6 and a monolithic power element 13 provides increased strength of the housing 1 and the device as a whole.

На плоских участках 14 рабочей поверхности 2 корпуса 1 выполнены углубления 21 (фиг. 3 и 4), форма которых соответствует форме светоотражающих элементов 3, вставленных в углубления 21. Вверху и внизу углублений 21 прорезаны пазы 16 и 18, в которые вставлены выступы 19 и защелки 17, выполненные на горизонтальных сторонах светоотражающих элементов 3. Наличие углублений 21, выступов 19 и защелок 17, а также соответствующих им пазов 16 и 18 обеспечит, наряду с надежным креплением светоотражающих элементов 3 к корпусу 1, возможность легкой их замены в случае выхода из строя.On the flat sections 14 of the working surface 2 of the housing 1, recesses 21 are made (FIGS. 3 and 4), the shape of which corresponds to the shape of the reflective elements 3 inserted in the recesses 21. At the top and bottom of the recesses 21, grooves 16 and 18 are cut into which protrusions 19 and latches 17, made on the horizontal sides of the reflective elements 3. The presence of recesses 21, protrusions 19 and latches 17, as well as their corresponding grooves 16 and 18 will provide, along with reliable fastening of the reflective elements 3 to the housing 1, the possibility of easy replacement in case of exit out of service.

Предлагаемая конструкция световозвращающего устройства может быть снабжена портативными электронными ЧИП-элементами, содержащими, например, датчики и индикаторы напряжений или счетчики ударов в процессе эксплуатации, позволяющие дистанционно контролировать состояние устройств на трассе, что позволит своевременно выявлять и заменять устройства, вышедшие из строя или находящиеся в критическом состоянии. ЧИПы могут быть размещены в полости корпуса на поверхностях ребер жесткости 6 или на поверхности монолитного силового элемента 13. Это также позволит повысить надежность предлагаемого устройства.The proposed design of the retroreflective device can be equipped with portable electronic chip elements containing, for example, voltage sensors and indicators or shock meters during operation that allow you to remotely monitor the status of devices on the route, which will allow timely detection and replacement of devices that are out of order or in critical condition. Chips can be placed in the cavity of the housing on the surfaces of stiffeners 6 or on the surface of a monolithic power element 13. This will also improve the reliability of the proposed device.

Предлагаемое устройство может быть изготовлено из известных в технике материалов с применением известных средств. Корпус 1, вместе с ребрами жесткости 6, монолитным силовым элементом 13, выступом 5 и отверстиями 14 и 15 может быть изготовлен, например, из стеклонаполненного мегаамида ПА-СН-30-1Т, путем отливки в пресс-форму. В качестве крепежного элемента могут быть применены стандартные метизы: болт или шпилька 11, шайба 9 и гайка 10. Светоотражающие элементы 3 могут быть изготовлены из стекла или прочной, оптически прозрачной пластмассы, например, полистирола. Могут быть использованы также пленочные светоотражающие элементы, например, наклеенные на металлическую или пластмассовую пластину либо непосредственно на корпус 1. Втулка 12 может быть изготовлена из малоуглеродистой конструкционной стали, например из стали Ст3, путем токарной обработки.The proposed device can be made of materials known in the art using known means. The housing 1, together with the stiffening ribs 6, a monolithic power element 13, the protrusion 5 and the holes 14 and 15 can be made, for example, of glass-filled megaamide PA-SN-30-1T, by molding in a mold. As a fastening element, standard hardware can be used: a bolt or stud 11, a washer 9 and a nut 10. The reflective elements 3 can be made of glass or durable, optically transparent plastic, for example, polystyrene. Reflective film elements can also be used, for example, glued to a metal or plastic plate or directly to the housing 1. The sleeve 12 can be made of low-carbon structural steel, for example, St3 steel, by turning.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в повышении прочности и надежности его применения в конструкциях дорожных ограждений. Устройство может быть изготовлено из известных в технике материалов с помощью известных средств. Следовательно, предлагаемое устройство обладает промышленной применимостью.Thus, the proposed device ensures the achievement of a technical result, which consists in increasing the strength and reliability of its use in the construction of road fences. The device can be made of materials known in the art using known means. Therefore, the proposed device has industrial applicability.

Claims

1. The retroreflective device of the road barrier enclosure, comprising a housing made of high strength polymer material and limited by the contact and working surfaces, the contact surface being made in accordance with the surface configuration of the beam of the road fence in the area of its contact with the housing, a protrusion is made in the middle part of the housing contact surface , the shape of which corresponds to the shape of the mounting hole in the beam, the axis of symmetry of the protrusion coincide with the axis of symmetry of the housing, and the height of the protrusion is and the wall thickness of the beam of the road fence, a fixing element is installed in the housing, consisting of a stud or bolt and nuts with washers, and recesses are made on flat sections of the housing’s working surface, in which reflective elements are installed, characterized in that the section of the housing along its horizontal axis is made in the form of an isosceles trapezoid, the height of which is 0.6 ... 0.8 of the depth of the depression in the middle of the fencing beam, the angles of the trapezoid with a larger base are 60 ± 1 °, the housing on the contact surface side is made hollow, stiffening ribs are located in the cavity, the ends of which together with the ends of the walls of the body form a contact surface, and in the center of the cavity there is a monolithic power element, a protrusion is made at the lower end of it, a through fastening hole is made in the power element, and a fastening hole is inserted from the side of the protrusion a metal sleeve, and on the opposite side the hole is bored under the head or nut of the fastener, the rod of which is inserted into the sleeve, the contour of the recesses on flat sections of the working surface and the housing corresponds to the contour of the reflective elements, latches and protrusions are made on the horizontal sides of the reflective elements, and grooves corresponding to the latches and protrusions are made on the horizontal sides of the recesses on the parts of the working surface of the housing.

2. The reflective device according to claim 1, characterized in that portable electronic chip elements are installed in the housing.