| ФОРМУЛА 1. Валки для перемещения по твердым покрытиям и пересеченной местности, выполненные покрытые щетиной, отличающиеся тем, что валки состоят из трубки и закрепленных на ней колец со щетиной, каждое из которых состоит из центрального кольца и радиально, центрально-симметрично расположенных щетинок, одним концом прикрепленных к центральному кольцу. 2. Валки для катания по твердым покрытиям и пересеченной местности по п. 1 отличающиеся тем, что два валка, расположенные параллельно, закреплены к деке. 3. Валки для катания по твердым покрытиям и пересеченной местности по п. 1 отличающиеся тем, что длина щетинок валков не менее чем в десять больше толщины щетинок. 4. Валки для катания по твердым покрытиям и пересеченной местности по п. 1 отличающиеся тем, что количество щетинок N, установленных на кольце удовлетворяет условию: 16>Ν>Κ , где К = 4π х (R+A)/U, где R - радиус трубки, А - толщина кольца, U - толщина щетинки. 5. Валки для катания по твердым покрытиям и пересеченной местности по п. 1 отличающиеся тем, что валки собраны из колец с разной длиной щетины так, что длина щетинок на кольцах уменьшаться от середины валков к краям. 6. Валки для катания по твердым покрытиям и пересеченной местности по п. 1 отличающиеся тем, что длина валка выполнена больше радиуса валка. 7. Валки для катания по твердым покрытиям и пересеченной местности по п. 1 отличающиеся тем, что щетина выполнена из полиэтилена или ударопрочного полиамида. 8. Валки для катания по твердым покрытиям и пересеченной местности по п. 2 отличающиеся тем, что в передних валках щетина обращена вовнутрь, в задних - наружу. 9. Валки для катания по твердым покрытиям и пересеченной местности по п. 1 отличающиеся тем, что щетинки выполнены с отклонением от плоскости перпендикулярной оси вращения валка. 10. Валки для катания по твердым покрытиям и пересеченной местности по п. 1 отличающиеся тем, что щетинки выполнены в плоскости перпендикулярной оси вращения валка с отклонением от радиально направления. |
ОПИСАНИЕ
Изобретение может относиться как к транспортным средствам, предназначенным для использования в спортивных устройствах для катания по твердым покрытиям (доски, лыжероллеры, квадрациклы, карты, велосипеды и т.п.).
Известно колесо транспортного средства (заявка N993052937/11 от 24.11.1993, М.кл.7 В 60 С 15/02). При повороте шина смещается в поперечном направлении с сохранением пятна контакта на поверхности движения транспортного средства.
Известно также устройство для предотвращения скольжения автомобильных шин и повышения проходимости автомобиля (заявка N22002130562/11 от 14.11.2002, М.кл.7 В 60 В 15/00), представляющее систему взаимосвязанных в ряд шипов, встроенных при изготовлении шины в один или несколько рядов в тело протектора и корда по окружности шины с обеспечением возможности увеличения длины шипов при движении автомобиля по разрыхленной или скользкой поверхности и уменьшения длины шипов до полного их утапливания в тело шины при наезде на препятствие и движении по жесткой поверхности полотна дороги.
Описанные конструкции не позволяют сохранить требуемое пятно контакта колеса с поверхностью движения при резком изменении направления движения и обеспечить плавность хода транспортного средства при движении по неровной поверхности.
Наиболее близким аналогом заявленного решения является патент RU 2284922, В60С7/02, Опубликовано: 10.10.2006. Колесо снабжено щетиной, размещенной на его беговой дорожке качения. Техническая задача - улучшение маневрирования транспортного средства за счет обеспечения управляемого скольжения «юза» в боковом направлении движения. Недостатком данного решения является сложность изготовления такого колеса со щетиной, ненадежность закрепление щетины на ободе колеса по причине быстрого износа щетины вследствие воздействия опорной поверхности на ее основание. В направлении, перпендикулярном направлению качения, трение не уменьшается.
Техническим результатом заявленного изобретения является уменьшение трения, в направлении, перпендикулярном направлению качения; противостояние рывкам при буксировке; возможность езды с ориентацией осей вращения валка не
перпендикулярно буксирующему тросу, а под углом; изменение поперечного трения в зависимости от угла наклона валка; повышение управляемости колесом; повышение мягкости хода при движении через неровности; упрощение производства колеса со щетиной.
Заявленный технический результат достигается за счет того, что (см. Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг.З) валки (6) для перемещения по твердым покрытиям и пересеченной местности, выполненные покрытые, предпочтительно по ободу (если он есть), щетиной, отличающиеся тем, что валки состоят из трубки (1) и закрепленных на ней колец (2) со щетиной, каждое из которых состоит из центрального кольца (3) и радиально, центрально-симметрично расположенных щетинок (4), одним концом прикрепленных к центральному кольцу (3).
Кроме того, два валка (6), расположенных параллельно, возможно, что параллельно своими осями (если они есть), могут быть закреплены к деке (5). Длина щетинок (4) валков (6) не менее чем в десять больше толщины щетинок.
Дека - плоский кусок жесткого материала с местами для крепления осей и местами для установки ножных креплений, а также с местами для установки двигателя.
Предпочтительно, чтобы количество щетинок N, установленных на кольце
удовлетворяет условию: 16>Ν>Κ , где К = 4π х ( +A)/U, где R - радиус трубки, А - толщина кольца, U - толщина щетинки. Валки состоят из трубы и жестко надетых на нее щетинистых колец.
Щетинистое кольцо (2) состоит из центрального кольца (3) и радиально, центрально- симметрично расположенных щетинок (4), одним концом прикрепленных к
центральному кольцу.
Валки (6) могут быть жестко соединены с осью, которая закреплена в подшипниках, расположенных в раме устройства или крепиться через подшипники к осям, которые жестко закреплены на раме, предпочтительно на деке (5). Способ крепления валков к деке или раме не является частью заявленного изобретения.
Валки могут отличаться изменением геометрических размеров щетинки от краев колеса к середине. Предпочтительно, чтобы валки были бы собраны из колец с разной длиной щетины так, что длина щетинок на кольцах уменьшаться от середины валков к краям. Кроме того, среди щетинистых колец или по краям могут быть установлены обычные кольца со стандартным ободом из резины.
Длина валка предпочтительно должна быть больше радиуса.
Щетинки могут быть выполнены с отклонением от плоскости перпендикулярной оси вращения валка. Также щетинки могут быть выполнены в плоскости перпендикулярной оси вращения валка с отклонением от радиально направления.
Щетина может быть выполнена на термопластавтоматах и изготовлена из любого пластика, который применяется для литья под давлением. Другие требования к пластику: ударная вязкость, достаточная упругость и стойкость к истиранию. Материал, из которого может изготавливаться щетина: полиамид, ПЭТ, резина, полиуретан, полиэтилен и некоторые другие.
Предпочтительно, что щетина выполнена из полиэтилена или ударопрочного полиамида.
Концы щетинок могут быть выполнены из иного материала, чем основание щетинок. Предпочтительно, чтобы кольцо и основания щетинок были выполнены из
полиэтилена, а концы щетинок из полиуретана. Валки (6) для большего удобства езды по твердым, ровным поверхностям предпочтительно закреплять на раме или крепить осями к деке (5).
Доска деки состоит из двух щетинистых валков и рамы. Предпочтительно выполнять раму деки с опорой на две трубы (7).
На доску деки могут быть установлены: крепления для ног, сидение для катания сидя, сидение для катания лежа, ручки для катания сидя, упоры для ног при катании сидя или лежа, дополнительная ручка для катания стоя, двигатель внутреннего сгорания с приводом на заднее колесо.
При этом передние и задние валки могут отличаться. В передних валках щетина может быть обращена вовнутрь, в задних - наружу.
Уменьшение трения достигается следующим образом. Заметим, что у идеально жесткого колеса не происходит никакого смещения под воздействием сил
перпендикулярных направлению качения. Можно сказать, что сила трения в этом направлении бесконечна. Уменьшение силы трения в поперечном направлении обеспечивается независимостью отдельных элементов, составляющих обод валка. При соприкосновении с поверхностью, каждая щетинка валка приходит в место, смещенное по направлению воздействия смещающей силы от места соприкосновения с
поверхностью предыдущей щетинки. Надо учитывать, что за счет своей упругости, все щетинки, которые соприкасаются с землей, уже изогнуты под воздействием
смещающей силы, а те щетинки, которые не соприкоснулись с землей - не изогнуты. Именно за счет разницы в положениях концов изогнутых (касающихся поверхности) и неизогнутых (свободных) щетинок и появляется перемещение всего колеса.
Противостояние рывкам достигается следующим образом. Спортсмен, находящийся (стоящий, сидящий) на колесной доске или ином колесном транспортном средстве, которое буксируется тросом, который спортсмен держит в руке (прикреплен к нему) может быть сброшен с доски сильным рывком троса в поперечном направлении. Это произойдет потому, что колесная доска не может сместиться в поперечном
направлении под воздействием поперечной силы вслед за спортсменом. Доска на щетинистых колесах сместится вслед за спортсменом, что позволит ему удержать равновесие.
Возможность езды с ориентацией осей вращения валка не перпендикулярно буксирующему тросу достигается следующим образом.
Рассмотрим движение обычной колесной доски за буксиром. Такая доска едет только в том направлении, в котором направлены ее колеса, независимо от того, куда направлена тянущая сила буксира. Например, если тянущая сила буксира
перпендикулярна направлению колес, то доска не сдвинется с места. Поэтому, если оси вращения колес будут не строго перпендикулярны направлению движения буксира, то движение станет невозможным, поскольку из-за угла между направлением движения доски и направлением движения буксира должно увеличиваться расстояние между ними, чему помешает буксировочная веревка.
У доски со щетинистыми колесами всегда есть составляющая в скорости по
направлению тянущей силы буксира.
Вышесказанное относится к доскам с жестко закрепленными осями.
Next Patent: METHOD AND 3D RECEIVER FOR MEASURING A VECTOR OF MECHANICAL OSCILLATIONS