АГРОТРАНСПОРТНАЯ СИСТЕМА Российский патент 1998 года по МПК A01B73/00 B60P9/00 

Изобретение предназначено для сельского хозяйства и может быть использовано как транспортное средство для сельхозпродукции и пассажиров.

Известна агротранспортная система, включающая опоры и путепровод с расположенным на нем транспортным средством с приводными колесами, при этом путепровод выполнен в виде двух направляющих и снабжен токопроводом, прикрепленным к опорам для питания привода колес транспортного средства - см. журнал "Изобретатель и рационализатор" N 12, 1981, с. 20, 21, 27.

Недостатки этой системы в том, что она отторгает большую сельскохозяйственную площадь, имеет высокую себестоимость строительства, при этом эксплуатационные возможности и безопасность невелики, а эксплуатационные расходы и вертикальные нагрузки повышены.

Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков.

Достигается это тем, что транспортное средство системы снабжено элементами с аэродинамической поверхностью, а направляющие путепровода соединены шпалами и приподняты над поверхностью земли посредством упругих элементов, размещенных в опорах, причем подъемная сила упругих элементов превышает вес путепровода, но меньше суммарного веса путепровода и расположенного на нем транспортного средства.

Опоры расположены по углам пролета путепровода и каждая из них выполнена с продольной направляющей и перемещающимся по ней ползуном, подпружиненным упругим элементом и взаимосвязанным с путепроводом.

Связь ползуна с путепроводом выполнена в виде поперечных и диагональных перемычек.

Направляющие путепровода выполнены в виде двутавра, а на его поверхности установлены токопроводы.

Колесное транспортное средство снабжено вертолетными винтами и выполнено с узлом сцепления приводных колес с путепроводом.

Узел сцепления выполнен в виде подпружиненных упругим элементом относительно друг друга откидных сегментов с приводными колесами, взаимодействующими с путепроводом и токосъемниками, взаимодействующими с токопроводами, причем сегменты снабжены приводом их разведения.

Выступающие аэродинамические плоскости транспортного средства соединены предохранительным обручем.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 (а, б, в) изображена система, вид спереди; на фиг. 2 - система, вид сверху; на фиг. 3 - опора, вид сбоку; на фиг. 4 - опора, вид сверху; на фиг. 5 - привод, вид спереди; на фиг. 6 - шасси, вид спереди; на фиг. 7 - летательный аппарат, вид сверху.

Между опорами 1 посредством перемычек 2, 3, 4, 5 подвешен и зафиксирован путепровод в виде шпал 6 с параллельными рельсами 7 (двутавры), прикрепленных концами к опорам 8. В сквозном канале опоры ползун 9 подпружинен упругим элементом 10. На вершине опоры ограничитель 11, вдоль отверстия (канала) 12 выполнен паз 13.

На рельсе 7 установлены токопроводы 14, подключенные к источнику тока (не показан), который токосъемниками 15 подается к приводам обрезиненных шкивов 16, установленных в сегментах 17 (откидных), взаимосвязанных осью 18 и упругим элементом 19. Тяги 20 взаимосвязаны с приводами сегментов 17 (не показаны). Последовательно с приводом тяговым слева и справа от рельса 7 установлены пневмоколеса 21 шасси транспортного средства. В корпусе аппарата 22 конические проемы 23, а он снабжен поворотными рулями 24 и в плане может иметь форму овала. Для расширения возможностей по его бортам могут быть расположены вертолетные винты 25. На фиг. 2 положение и форма аппарата обозначены пунктиром.

Работает система следующим образом.

В исходном состоянии шпалы 6 и рельсы 7 приподняты на высоту 2-3 метра, достаточную для обработки полосы по трассе минитехникой, сева и снятия урожая полезных культур (в простейшем варианте - кормовая трава для скота, свекла и пр.), возможно мостовым устройством с набором агрегатов, подключаемых к токонесущим шинам 29 закрытого типа. При установке на рельсы 7 аппарата 22 под его весом ползун 9 из исходного верхнего положения опускается вниз, упругий элемент 10 сжимается, и весь путепровод опускается на землю. Привод выполнен в виде двух откидных сегментов 17, которые при установке и снятии аппарата 22 с рельс 7 разводятся в противоположные стороны, а конические проемы 23 в корпусе аппарата направляют рельсы в приводной механизм, после чего сегменты 17 сжимаются упругим элементом 19. После загрузки аппарата приводными шкивами 16 ему придается горизонтальное перемещение с опорой на колеса 21 шасси, расположенных в носовой и хвостовой части аппарата. При возникновении под днищем аппарата аэродинамической подъемной силы он начинает приподниматься, одновременно от воздействия упругого элемента 10 приподнимается ползун 9 вместе с перемычкой 2 до ограничителя 11, положение "а". При перемещении рулями 24 компенсируется боковое воздействие ветра. При снижении скорости аппарат постепенно опускается и при полной остановке занимает положение "б", а отключенные токопроводы 29 дополнительно фиксируют путепровод от боковых смещений, а в случае применения мостового устройства выполнят роль направляющих. При обширных полях с длиною до 200 км доставка рабочих железнодорожным транспортом при скорости 40-50 км/ч в один конец займет 4-5 ч, столько же обратно. При скорости 100 км/ч на дорогу уйдет 4 ч. В более скоростном варианте 400 км/ч - 30 минут в один конец оптимальный вариант, но резко ужесточаются требования к путепроводу, требуется ограждение трассы, что удорожает строительство, но не решает полностью проблемы безопасности и препятствует миграции животных. Все эти проблемы решаются в данном предложении. Аппараты также могут быть составлены в поезд из 6-8 штук. Для транспортировки пассажиров целесообразно использовать аппарат 25, снабженный вертолетными винтами 26, ибо аппарат с их помощью может сразу приподняться на нужную высоту без разбега, а затем уже начинать движение по путепроводу. С набором скорости и возникновением аэродинамической воздушной подушки винты могут выключиться и зафиксироваться, а их лопасти создадут дополнительную подъемную силу, что позволит снабдить аппарат укороченными аэродинамическими плоскостями 27, соединенными предохранительным обручем 28, который в случае резкого наклона первым коснется перемычек 2 и исключит соударение с ними винтов. В промышленных районах с активным наземным транспортом требуется установка опор монорельсовых систем высотой до 8 метров. Поэтому только наличие вертолетных винтов обеспечит это требование. Ибо подъем аппарата, тем более поезда из нескольких аппаратов, на высоту 8 м с использованием аэродинамического качества и разгона из-за крутизны угла путепровода затруднены. Кроме того, в случае отсутствия горизонтальной тяги аппарат расцепится с путепроводом и доставит пассажиров или грузы как вертолет к месту назначения или просто совершит посадку в безопасных условиях, т.е. предотвратит возможную аварию с наземным транспортом. Даже в случае отказа одного из винтов, остальные пять смогут обеспечить как минимум плавную посадку, в том числе и на воду при герметичном корпусе, что позволит продолжить движение в надводном положении. При необходимости аппарат, расцепившись с путепроводом одного направления, перелетев на трассу другого направления, может опуститься на ее путепровод и продолжить движение, сомкнув сегменты 17. Перемещение по вертикали вверху ограничивается перекладиной 30, а внизу - колесами 21, необходимый зазор может регулироваться датчиками, взаимосвязанными с тяговым двигателем или элеронами на плоскостях (не показаны). С этой целью можно использовать и лопасти вертолетных винтов. Путепровод мягко подвешен и при движении вообще не испытывает вертикальных нагрузок, работая лишь на растяжение, взаимодействуя только с приводными обрезиненными шкивами.

Таким образом, несмотря на более широкое расположение опор, практически вся площадь под путепроводом может быть использована для выращивания полезных культур. Путепровод и элементы подвески могут быть выполнены из легкого, но прочного материала, а опоры, работающие преимущественно на изгиб, займут небольшую площадь, компенсируя боковые усилия глубиной подземной части. Шпалы не надо засыпать щебнем, периодически трамбовать его, рельсы практически без износа. Ровная полоса, растительность на ней и вертолетные винты обеспечат плавную посадку при необходимости в любом месте, а на постоянных станциях оборудуются специальные полосы повышенной прочности. Практически шасси нужно только для разбега при взлете и пробега при посадке. На промежуточном участке оно лишь предохраняет от касания днища аппарата с путепроводом и не несет вертикальных нагрузок, которые распределяются в виде воздушной подушки на днище аппарата и аэродинамические плоскости.

Перемычки 3 ограничивают перемещение путепровода вверху. А перемычки 5, пересекаясь в середине пролета, делят путепровод как бы на три части, и таким образом можно обеспечить ему необходимую прямолинейность. Каждый рельс 7 делится перемычками 5 на три части, поддерживая их снизу. Перемычки 2 и 3 ограничивают по вертикали и горизонтали возможные перемещения путепровода от ветровых нагрузок.

Система предназначена для транспортировки сельскохозяйственной продукции и пассажиров. Выполнена в виде опор. Опоры снабжены упругими элементами и путепроводом для транспортного средства. Последнее снабжено элементами с аэродинамической поверхностью и приводными колесами. Причем подъемная сила упругих элементов превышает вес путепровода, но меньше суммарного веса путепровода и расположенного на нем транспортного средства. Каждая опора выполнена с продольной направляющей для подпружиненного ползуна. Связь ползуна с путепроводом выполнена в виде поперечных и диагональных перемычек. На поверхности путепровода установлены токопроводы. Транспортное средство снабжено вертолетными винтами, а аэродинамические плоскости его соединены предохранительным обручем. Такая конструкция системы уменьшает количество отторгаемой сельскохозяйственной площади, снижает себестоимость строительства, расширяет эксплуатационные возможности, повышает безопасность и снижает вертикальные нагрузки на путепровод. 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Агротранспортная система, включающая опоры и путепровод с расположенным на нем транспортным средством с приводными колесами, при этом путепровод выполнен в виде двух направляющих и снабжен токопроводом, прикрепленным к опорам для питания привода колес транспортного средства, отличающаяся тем, что транспортное средство снабжено элементами с аэродинамической поверхностью, а направляющие путепровода соединены шпалами и приподняты над поверхность земли посредством упругих элементов, размещенных в опорах, причем подъемная сила упругих элементов превышает вес путепровода, но меньше суммарного веса путепровода и расположенного на нем транспортного средства. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что опоры расположены по углам пролета путепровода и каждая из них выполнена с продольной направляющей и перемещающимся по ней ползуном, подпружиненным упругим элементом и взаимосвязанным с путепроводом. 3. Система по п.2, отличающаяся тем, что связь ползуна с путепроводом выполнена в виде поперечных и диагональных перемычек. 4. Система по п.1, отличающаяся тем, что направляющие путепровода выполнены в виде двутавра, на его поверхности установлены токопроводы. 5. Система по п.1, отличающаяся тем, что колесное транспортное средство снабжено вертолетными винтами и выполнено с узлом сцепления приводных колес с путепроводом. 6. Система по п.5, отличающаяся тем, что узел сцепления выполнен в виде подпружиненных упругим элементом относительно друг друга откидных сегментов с приводными колесами, взаимодействующими с путепроводом и токосъемниками, взаимодействующими с токопроводами, причем сегменты снабжены приводом их разведения. 7. Система по каждому из пп.1 и 5, отличающаяся тем, что выступающие аэродинамические плоскости транспортного средства соединены предохранительным обручем.