RU2159722C1 | 2000-11-27 | |||
JPS57191109A | 1982-11-24 | |||
US1646611A | 1927-10-25 | |||
RU2056309C1 | 1996-03-20 | |||
EP1051303B1 | 2003-06-25 |
ГОЛУБЕВА, Людмила Петровна (RU)
Формула изобретения 1. Прицепное транспортное средство для перевозки автомобиля по бездорожью и воде, содержащее корпус с движителем, который через трансмиссию кинематически связан, по меньшей мере, с двумя спаренными ведомыми опорными роликами, предназначенными для колес ведущего моста автомобиля, элементы рулевого устройства, трансформируемое шасси с колесами, в передней части корпуса расположено сцепное устройство и аппарельные сходы, устройство для закрепления автомобиля отличающееся тем, что движитель выполнен в виде двух параллельно установленных опорно-ходовых шнековых элементов, которые закреплены с возможностью вращения между попарными консолями корпуса, при этом колеса трансформируемого шасси, установленные в рабочем положении, обеспечивают возможность передвижения транспортного средства в качестве прицепа за самоходным колесным транспортом. 2. Прицепное транспортное средство по п.1 отличающееся тем, что опорно-ходовые шнековые элементы закреплены в подшипниках под днищем корпуса по левому и правому краям вдоль продольной оси. 3. Прицепное транспортное средство по п.1 отличающееся тем, что корпус выполнен в виде шнекороторной платформы, представляющую собой жесткую несущую раму с парными консолями, установленными по бокам. 4. Прицепное транспортное средство по п.1 отличающееся тем, что опорно-ходовые шнековые элементы выполнены в виде полых цилиндров со спиральной навивкой снаружи, один из которых имеет резьбу левого винта, а второй имеет резьбу правого винта. 5. Прицепное транспортное средство по п.1 отличающееся тем, что колеса трансформируемого шасси выполнены съемными или подъемными. 6. Прицепное транспортное средство по п.1 отличающееся тем, что трансмиссия может быть механической или электрической или гидравлической. 7. Прицепное транспортное средство по п.1 отличающееся тем, что элементы рулевого устройства представлены устройствами торможения и поворота, выполненными в виде левого и правого тормозных механизмов. |
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Заявляемое техническое решение относится к транспортной технике многофункционального использования и касается, в частности, конструирования самоходных транспортных средств, предназначенных для перемещения по бездорожью, воде, снегу, льду.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В науке и технике широко известны различные конструкции самоходных транспортных средств, основанные на принципе поступательного движения за счет встречного вращения двух шнеков, один из которых имеет правую резьбу, а второй левую резьбу. Такие движители успешно применялись для движения по «слабым» грунтам, например болотам, тундре, снегу и воде. Однако у таких транспортных средств всегда оставался существенный недостаток, связанный с невозможностью передвигаться по дорогам с твердым покрытием, а также по каменистым грунтам, т.е. спираль шнека не в состоянии прорезать твердое покрытие и зацепиться за твердый грунт, превращая вращательное движение в поступательное движение. Широко известны колесные транспортные средства, которые обеспечивают надежное поступательное движение по твердым грунтам, но не могут успешно использоваться на мягких грунтах, в том числе в условиях болота, высокого снежного покрова, а также по зыбучим пескам и в воде. Для решения задачи повышения проходимости по бездорожью в настоящее время распространены прицепные транспортные средства, которые используются совместно с основным транспортным средством, образуя автопоезд, каждая часть которого может быть использована на различных грунтах. Так, например, известен трейлер, который содержит раму с настилом, колесные пары с шинами, откидные трапы, установленные на задней торцевой части рамы, и специализированное безрельсовое транспортное средство, расположенное на нем. Откидные трапы установлены на обеих торцевых частях рамы и связаны между собой в продольной ее плоскости штоками, поршни которых подвижно расположены в корпусах плавающих пневмоцилиндров. Трапы снабжены упругими упорами, взаимодействующими в транспортном положении трейлера с торцевыми поверхностями специализированного безрельсового самоходного транспортного средства, и снабжены фиксаторами их положения. На настиле рамы с возможностью вращения размещены, по крайней мере, две пары горизонтально расположенных в поперечной ее плоскости роликов, имеющих рифленые поверхности качения, выполненных в виде гиперболоида, снабженных тормозными устройствами и зубчатыми колесами, взаимосвязанными с ответными, жестко закрепленными на осях колесных пар, колеса которых снабжены гребнями и имеют профиль качения, соответствующий сопряжению их с головками рельс железнодорожного пути. Специализированное безрельсовое самоходное транспортное средство снабжено поворотным консольным краном грузоподъемностью, адекватной собственной массе порожнего трейлера. Технический результат - создание универсальной транспортной системы, способной перемещаться как по рельсам, так и по обычным дорогам и бездорожью, повышение эффективности использования безрельсовых транспортных средств (патент на изобретение RU N° 2264944, опубл. 27.1 1.2005г).
Известное устройство является сложным, требует специального обслуживания и малопригодно для использования рядовым потребителем для личных целей.
Наиболее близким техническим решением выбранным заявителем в качестве прототипа является транспортное средство амфибийного типа для перевозки автомобиля, которое имеет корпус, выполненный в виде лодки- лыжи с возможностью установки автомобиля на ее горизонтальном перекрытии. В корпусе транспортного средства под обоими ведущими мостами автомобиля установлены две группы спаренных ведомых опорных роликов. Движитель кинематически связан со всеми опорными спаренньми ведомыми роликами через угловые редукторы с коническими шестернями и валы, один из которых является раздвижным. Захват имеет возможность закрепления к ободу управляемого переднего колеса автомобиля с упором в его ось. Захват через качалку, шарнир и раздвижную тягу соединен с элементами рулевого устройства транспортного средства. Подвижная рама может быть установлена на направляющих со стопором для фиксации ее положения. На двух валах установлены муфты сцепления для отключения спаренных ведомых роликов под передним и задним мостами автомобиля. В качестве движителя могут использоваться воздушный винт, водомет или гребной винт. Руль транспортного средства выполнен с кинематической связью с рулевым управлением автомобиля посредством системы тяг и качалок. Одна из тяг является раздвижной. Технический результат реализации изобретения заключается в обеспечении возможности транспортировки автомобилей с различными базой и колеей при переднем, заднем или полном приводе (патент на изобретение RU N° 2159722, опубл. 27.1 1.2000г.).
Известная конструкция может быть использована для личных целей, но недостатком является то, что конструкция не может быть использована при перевозке транспортного средства по бездорожью. РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В основу предлагаемого изобретения поставлена задача создания прицепного транспортного средства, которое обладает повышения проходимости по бездорожью и воде и может быть использовано для личных целей рядовыми потребителями. Решать поставленную задачу предлагается тем, что заявляется прицепное транспортное средство для перевозки автомобиля по бездорожью и воде, которое содержит корпус с движителем, кинематически связанный через трансмиссию, по меньшей мере, с двумя спаренными ведомыми опорными роликами для колес ведущего моста автомобиля, трансформируемое шасси с колесами, в передней части корпуса расположено сцепное устройство и аппарельные сходы, транспортное средство снабжено элементами рулевого управления и устройством для закрепления автомобиля, причем движитель выполнен в виде двух параллельно установленных опорно-ходовых шнековых элементов, которые закреплены с возможностью вращения между попарными консолями корпуса, при этом колеса трансформируемого шасси, установленные в рабочем положении, обеспечивают возможность передвижения прицепного транспортного средства в качестве прицепа за самоходным колесным транспортом.
Корпус заявляемого устройства выполнен в виде шнекороторной платформы, представляющую собой жесткую несущую раму с парными консолями.
Шнекороторная платформа снабжена сцепным устройством, выполненным, например в виде петли, крюка, замка или иного аналогичного элемента. Сцепное устройство предназначено для буксировки за колесным транспортным средством (автомобилем) по дорогам с твердым покрытием, а также по сухим грунтовым дорогам.
Шнекороторная платформа снабжена опорно шнековыми элементами, которые представлены предпочтительно полыми цилиндрами со спиральной навивкой снаружи, один из которых с резьбой левого винта, а второй с резьбой правого винта, а также съемными или подъемными колесами, установленными на шасси, которые предназначены для буксировки заявляемого прицепного транспортного средства за самоходным колесным транспортным средством (автомобилем). Шнекороторная платформа снабжена аппарельными сходами для заезда и съезда колесного транспортного средства-автомобиля.
Опорно-ходовые шнековые элементы закреплены в подшипниках под днищем шнекороторной платформы по левому и правому краям вдоль продольной оси таким образом, чтобы обеспечить вращение каждого опорно-шнекового элемента вокруг своей продольной оси в любую сторону независимо от направления вращения второго шнека.
Шнекороторная платформа снабжена движителем, который посредством трансмиссии, кинематически связан по меньшей мере, с двумя спаренными ведомыми опорными роликами для колес ведущего моста автомобиля. Опорные ролики могут быть представлены беговыми барабанами, на которые устанавливаются колеса ведущего моста автомобиля предпочтительно из расчета по 4 (четыре) штуки на каждую ведущую ось автомобиля. Трансмиссия может быть механической, где вращение с колес автомобиля передается на опорно-ходовые шнековые элементы при помощи предпочтительно редуктора. Трансмиссия может быть представлена валом, цепями и шестернями и иными аналогичными элементами. Трансмиссия может быть электрической, при которой энергия вращения колес автомобиля преобразуется в электроэнергию при помощи генератора, а затем преобразуется в энергию вращения опорно-ходовых шнековых элементов при помощи электродвигателя. Трансмиссия может быть гидравлической, где энергия вращения колес автомобиля преобразуется в энергию давления жидкости при помощи насоса, а затем энергия давления жидкости приводит в движение опорно-ходовые шнековые элементы.
Элементы рулевого устройства представлены устройствами торможения и поворота, представляющими собой левый и правый тормозные механизмы (дисковые, барабанные или иные), расположенными на беговых барабанах либо на опорно-ходовых шнековых элементах либо на трансмиссии. Для остановки заявляемого прицепного транспортного средства левый и правый тормозные механизмы задействуют одновременно, а для поворотов тормозные механизмы задействуют поочередно- для поворота налево задействуют левый тормозной механизм, а для поворота направо задействую правый тормозной механизм, управляя таким образом направлением движения.
Шнекороторная платформа снабжена устройством для закрепления самоходного автомобиля для предотвращения его смещения при толчках, а также для увеличения усилия сцепления между колесами самоходного автомобиля и поверхностью спаренных опорных роликов.
Для движения по дорогам общего пользования прицепное транспортное средство может быть оборудовано светотехническими изделиями и номерными знаками.
Сравнение заявляемого технического решения с прототипом показывает, что оно отличается следующими признаками:
- движитель выполнен в виде двух параллельно установленных опорно-ходовых шнековых элементов:
- опорно - ходовые шнековые элементы закреплены с возможностью вращения между попарными консолями корпуса;
- колеса трансформируемого шасси, установленные в рабочем положении, обеспечивают возможность передвижения транспортного средства в качестве прицепа за самоходным колесным транспортом.
При проведении патентно-информационных исследований не выявлено технических решений, которые описывали бы аналогичную конструкции с достижением заявляемого технического результата.
ЛУЧШИЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Заявляемое устройство описывается ниже со ссылками на прилагаемые чертежи.
На Фиг.1 схематично показано заявляемое прицепное транспортное средство, на котором размещено колесное транспортное средство с задними ведущими колесами. На Фиг.2 показано положение колес в рабочем положении и в сложенном положении, а также устройство торможения и поворота.
На Фиг.З показано размещение автомобиля с тремя ведущими мостами на платформе заявляемого прицепного транспортного средства.
На Фиг.4 показано заявляемое прицепное транспортное средство с электрическим приводом.
На Фиг.5 показано заявляемое прицепное транспортное средство с гидравлическим приводом.
Прицепное транспортное средство содержит корпус, выполненный в виде платформы 1 , обеспечивающей жесткость всей конструкции, снабженной сцепным устройством 2 и шасси 3, выполненное в виде поворотных шарниров со съемными или подъемными колесами 4 для буксировки заявляемого прицепного транспортного средства по дорогам с твердым покрытием, а также по сухим грунтовым дорогам. В передней части корпуса 1 предусмотрены аппарельные сходы 5 для заезда и съезда колесного автомобиля, устройства 6 (Фиг.2) для крепления автомобиля на платформе во избежание смещения при толчках и для увеличения усилия сцепления между колесами самоходной техники и поверхностью спаренных опорных роликов 7, установленных на платформе 1 (опорные ролики от четырех шт. для автомобиля с приводом на одну ость, всего по 4 на каждую ведущую ось перевозимого автомобиля, например, Фиг.З), на которые устанавливаются ведущие колеса самоходного транспорта. Два опорно- ходовых шнековых элемента 8 (например, полые цилиндры со спиральной навивкой снаружи один с резьбой левого винта, второй с резьбой правого винта, закрепленных в подшипниках по левому и правому краям платформы вдоль продольной оси таким образом, чтобы обеспечивалось вращение каждого шнека вокруг своей продольной оси в любую сторону независимо от направления вращения второго шнека). Опорно-шнековые элементы закреплены с возможностью вращения между попарными консолями 8 платформы 1. Трансмиссия, для передачи вращательного движения с колес автомобиля через опорные ролики 7 на опорно-ходовые шнековые элементы 8 для обеспечения поступательного движения прицепного транспортного средства может быть механической, где вращение передается при помощи редуктора 9, цепной передачи 10 на опорно-ходовые шнековые элементы 8 (трансмиссия может быть с электрическим приводом, где энергия вращения колес техники преобразуется в электроэнергию при помощи генератора 17, а затем электроэнергия преобразуется в энергию вращения шнека при помощи электродвигателя 18 (Фиг.4), может быть с гидравлическим приводом, где энергия вращения колес техники преобразуется в энергию давления жидкости при помощи насоса 20, а затем энергия давления жидкости приводит в движение шнеки через гидравлические двигатели 21 (Фиг.5). Или может применяться иной принцип передачи энергии. Устройства торможения и поворота, которое представляет собой левый 1 1 и правый 12 тормозные механизмы (дисковые, барабанные или иные), снабженные приводом тормозной системы 16 и расположенные на валах 13 спаренных опорных роликов. Для остановки левый 1 1 и правый 12 тормозные механизмы задействуются одновременно, для поворотов поочередно: для поворота налево - левый, для поворота направо - правый. Управление тормозными механизмами осуществляется из кабины водителя при помощи управляющего органа тормозной системы 14. При применении электрической или гидравлической трансмиссии повороты и остановка может осуществляться без применения механического подтормаживания шнеков путем изменения напряжения на клеммах электродвигателей и давления в гидравлических двигателях. Цепная передача может быть снабжена защитным кожухом 15.
Устройство работает следующим образом.
По дорогам с твердым покрытием или по каменистым грунтам прицепное транспортное средство движется в составе автопоезда на прицепе за колесным транспортом. Для этого прицепное транспортное средство оборудовано сцепным устройством 2 и парой колес 4, которые могут складываться при помощи поворотных шарниров 3 или сниматься, на время использования прицепного транспортного средство в режиме вездехода. В рабочем положении (Фиг.2) колеса 4 обеспечивают возможность передвижения прицепного транспортного средства. Для движения по дорогам общего пользования прицепное транспортное средство оборудовано светотехническими изделиями и номерными знаками (на рисунке не показаны).
Перед преградой в виде болота, реки, снежного поля и т.д. прицепное транспортное средство отцепляют от колесного транспорта, складывают или убирают колеса 4, складывают сцепное устройство 2. Раскрывают аппарельные сходы 5. Автомобиль въезжает по аппарельным сходам 5 на платформу, при этом ведущие колеса устанавливаются на спаренные опорные ролики 7. Автомобиль на платформе закрепляется, во избежание соскальзывания с платформы при кренах и для увеличения усилия сцепления между колесами техники и поверхностью спаренных опорных роликов 7, при помощи устройства закрепления 6. Для начала прямолинейного движения достаточно привести в движение ведущие колеса автомобиля. Крутящий момент передается от спаренных опорных роликов 7 через редуктор 9, цепную передачу 10 на опорно-шнековые элементы 8. Движение осуществляется за счет встречного вращения опорно-шнековых элементов. Для преодоления небольших участков с твердым грунтом в составе общего бездорожья в трансмиссии шнекороторного вездехода предусмотрен режим вращения опорно- шнековых элементов 7 в одну сторону таким образом, чтобы вездеход двигался боком на вращающихся шнеках как на колесах. Поворот прицепного транспортного средства осуществляется путем торможения одного из тормозных барабанов 12 или 13 при помощи управляющего органа тормозной системы 14. После преодоления бездорожья устройство закрепления 6 автомобиля на платформе убирается, автомобиль по аппарельным сходам 5 съезжает с платформы 1 , устанавливаются в рабочее положение колеса 4, прицепное транспортное средство прицепляется к колесному автомобилю и движение продолжается по твердому грунту на колесах в составе автопоезда.
Заявляемое прицепное транспортное средство может быть в течение нескольких минут переоборудовано в вездеход, способный передвигаться по болоту, снегу без ограничения глубины, воде, зыбучим пескам и т.п.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Заявляемая конструкция может быть изготовлена из известных в технике элементов и материалов с использованием известных способов их сборки.
Использование заявляемой конструкции позволяет использовать ее для обеспечения повышенной проходимости по бездорожью и воде самоходного автомобиля путем его установки на прицепное транспортное средство. Заявляемое прицепное транспортное средство может быть в течение нескольких минут переоборудовано в шнекороторный вездеход, способный передвигаться по болоту, снегу без ограничения глубины, воде, зыбучим пескам и т.п.
По дорогам с твердым покрытием или по каменистым грунтам, т.е. при движении по дорогам общего пользования, заявляемое прицепное транспортное средство движется в составе автопоезда на прицепе за самоходным автомобилем, при этом колеса прицепного транспортного средства находятся в рабочем положении, обеспечивая такое движение. В режиме прохождения по бездорожью, самоходный автомобиль самостоятельно заезжает по аппарельным сходам на прицепное транспортное средство, встает ведущими колесами на спаренные опорные ролики и закрепляется во избежание соскальзывания с платформы. Для начала прямолинейного движения прицепного транспортного средства достаточно привести в движение колеса самоходного автомобиля, а дальнейшее движение осуществляется за счет движения опорно-ходовых шнековых элементов. Для преодоления небольших участков с твердым грунтом в местах общего бездорожья, опорно-ходовые шнековые элементы могут вращаться в одну сторону, что обеспечивает возможность движения прицепного транспортного средства боком, т.е. так, как будто бы оно перемещается на колесах.
Таким образом, заявляемое прицепное транспортное средство может быть использовано как средство для перемещения по бездорожью с использованием любого самоходного автомобиля любым потребителем без использования специальной подъемной техники.