ТРАНСПОРТНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2000 года по МПК B60F5/02 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и касается создания устройств для перевозки пассажиров и грузов и проведения разнообразных работ, связанных с эксплуатацией описываемого транспортного устройства. Оно может использоваться для рейсов на близкие и дальние расстояния с самыми разнообразными скоростями, при самой различной вместимости пассажиров и грузов, в беспилотном, одноместном и др. вариантах, в лесоводстве, при туризме и в различных других случаях эксплуатации.

Известно транспортное устройство, содержащее раму, движитель, опорный элемент, контактирующий с несущей базовой средой (RU 2068345 C1, МПК В 60 F 5/02, опубл. 27.10.96).

Однако оно обладает низкими эксплуатационными качествами.

Технический результат реализации описываемого изобретения заключается в повышении эксплуатационных качеств транспортного устройства.

Этот технический результат достигается тем, что в транспортном устройстве, содержащем раму, движитель, опорный элемент, контактирующий с несущей базовой средой, при использовании в качестве несущей базовой среды верхней части растений опорный элемент выполнен в виде плоского днища, имеющего форму правильного многоугольника или круга с загнутыми краями, а движитель размещен на платформе, установленной на раме и соосной с днищем опорного элемента.

В таком устройстве платформа может быть выполнена подвижной вокруг общей с днищем оси и может быть снабжена механизмом ее вращения и движителя, а днище может быть выполнено перфорированным.

Кроме того, у такого транспортного устройства загнутые края могут быть выполнены подвижными и могут оснащаться механизмом для их перемещения, а транспортное устройство целесообразно выполнять с соединительными узлами, объединяющими его в линейную и/или плоскостную транспортную систему.

Изобретение схематично иллюстрируется чертежами, на которых:
фиг. 1 - расположение основных узлов транспортного устройства и линейное расположение устройств, объединенных в транспортную систему (вид сбоку);
фиг. 2 - вариант плоскостного объединения устройств (вид сверху) при движении по вершинам дерева, например, тайги;
фиг. 3 - вариант транспортного устройства для лесничего;
фиг. 4 - вариант беспилотного сельскохозяйственного транспортного устройства;
фиг. 5 - вариант туристического устройства с парусным движителем;
фиг. 6 - варианты днища: а - по типу шарового рольганга; б - с проходом воздуха через отверстия перфорации; в - с деформируемыми вставками в отверстиях перфорации.

Транспортное устройство перемещается над несущей базовой средой 1 в виде вершин и крон деревьев, кустарников, стеблей и листьев диких и сельскохозяйственных растений, верхняя часть которых образует эту среду, а нижняя находится в грунте, земле 2. Транспортное устройство имеет раму 3, движитель 4, расположенный на платформе 5, опорный элемент 6 и грузопассажирские, технические, технологические отсеки 7. Среда 1 представляет собой подобие "ковра" из живых и даже умерших растений, которые еще имеют в земле корневую систему, распределены равномерно или неравномерно и обладают разной высотой, конфигурацией и разным составом. Именно верхняя часть растений, обладающая достаточной осевой прочностью на сжатие и большой гибкостью в поперечном направлении, - верхняя часть ствола дерева, крона, отдельные ветки дерева и кустарника, стебли, листья и даже плоды самых разных растений могут выполнять роль "ковра", по которому сможет перемещаться тот или иной вариант предлагаемого устройства. Естественно, что для разных растительных "ковров" потребуются свои конструктивные и габаритные особенности и пределы: бескрайние просторы тайги, расстояния между деревьями, характер местности, существующие транспортные и энергетические трассы определяют конкретные технические решения, которые могут существенно отличаться от, например, кустарникового или сельскохозяйственного транспортного средства, и даже от транспорта для лесников (см. фиг. 1-5). Однако основные перечисленные выше узлы во всех устройствах остаются. Другой особенностью описываемого типа транспортных устройств является небольшая удельная нагрузка устройства на среду 1 за счет применения плоского опорного элемента 6, имеющего форму правильного многоугольника (не менее трех углов) или круга с большой площадью, значительно превышающей площадь контакта опорного элемента и несущей базовой среды известных транспортных средств, и расположение движителя 4, рамы 3 и отсеков 7 вблизи оси 8, проходящей через центр элемента 6, что также способствует равномерному распределению нагрузки по всей площади элемента 6 и устойчивости устройства при движении. Третьей особенностью описываемого транспортного средства является расположение движителя 4 на подвижной платформе 5, соосно закремленной на раме 3 по отношению к элементу 6. Это позволяет изменять направление движения посредством поворота движителя в нужном направлении без поворота всего устройства в целом и элемента 6, в частности, т.е. при наличии растительного "ковра" среды 1, закрепленной в грунте, земле 2, устройство может двигаться благодаря изменению положения движителя 4 вокруг общей с элементом 6 оси в любом направлении: вперед, назад, вправо, влево, под разными углами в сторону. Важно отметить, что среда 1 в виде "ковра" не взаимодействует непосредственно с движителем 4. Так как местность и характер произрастания разных видов растений разный, то, естественно, растительный "ковер" в виде среды 1 крайне неравномерен по высоте, что и обуславливает необходимость изготовления элемента 6 - днища с загнутыми краями 9 (наподобие лыж) вокруг всего периметра днища. Это позволяет устройству передвигаться в любом направлении без проблем при незначительных изменениях высоты "ковра"- среды 1. Когда рельеф местности и высота растительного покрова среды 1 изменяются достаточно существенно, например, в лесу и, тем более, при перемещении грузов и пассажиров на значительные расстояния в тайге, загнутые края 9 должны выполняться подвижными, и они могут подсоединяться к механизму 10 для перемещения их и изменения угла между плоскостью днища элемента 6 и краями 9. Движитель 4 может выполняться по- разному в зависимости от назначения устройства, его габаритов, заданной скорости перемещения и т. д. , например, он может быть выполнен в виде воздушного винта с приводом от батарейки и дистанционным управлением, в том числе и для изменения положения винта за счет вращения платформы 5, или без управления, с жестко закрепленной платформой 5, как показано на фиг. 4. Движитель может быть в виде газовой турбины, могут использоваться и другие технические решения, при которых перемещение осуществляется без использования традиционных приспособлений, например, колеса. При этом движитель может быть даже парусным (см. фиг. 5), так как над лесными массивами весьма часто дуют ветры, а также комбинированным (парусным и воздушно-винтовым) и т.д. Однако верховые ветра в лесу благоприятствуют не только возможности использования парусных движителей, но и движению устройства по вершинам деревьев, создавая подъемную тягу, направленную снизу на плоскость днища элемента 6. Фактически описываемое устройство опирается при движении на растительно-воздушную среду, так как все пространство между деревьями по высоте перемещения этого устройства заполнено воздушной массой, перемещающейся в разных направлениях даже по высоте одного дерева. Лишь при остановках вся масса устройства перераспределяется на контактирующую с ним растительную среду 1, но и в этом случае воздушный слой остается и несомненно берет на себя часть нагрузки. Аналогичная ситуация и с кустарниками, и с травянистыми растениями, хотя и менее выражена. Постоянное колебание растений относительно некоторой вертикальной оси, проходящей через основание ствола, стебля, листа и т.д. (из земли), особенно заметное вблизи вершины растения, дополнительно облегчает движение заявляемого транспортного устройства, способствуя постоянному перераспределению точечного контакта по всей плоскости взаимодействия днища элемента 6 со средой 1. При использовании малогабаритных устройств дополнительное решение путей уменьшения контактов между днищем устройства и вершиной растения нецелесообразно, но для многотоннажных устройств эта проблема может иметь большое значение. Для уменьшения влияния этого фактора днище элемента 6 можно изготавливать многослойным, причем слой, контактирующий со средой 1, представляет собой перфорированную пластину 11, отверстия 12 которой закрываются вращающимися шариками 13 по типу шарикового рольганга (фиг. 6a), и в эти отверстия нагнетается воздух от вентилятора (на чертеже фиг. 6a он не показан). Воздух выходит наружу через отверстия 12 в направлении растений. Отверстия при альтернативе закрываются легко деформируемыми вставками 14, на которые также от вентилятора воздух подается изнутри, как показано на фиг. 6в. Для вращения платформы 5 устройство может оснащаться механизмом 15. Транспортные устройства могут связываться между собой с помощью соединительных узлов 16 в транспортную систему, которая может быть линейной (фиг. 1) или плоскостной (фиг. 2), при этом в зависимости от характера местности возможна перестройка системы даже в процессе движения, например, из линейной системы при проходе узкой части леса она может перейти в плоскостную, где этому благоприятствуют условия. Узлы 16 могут крепиться к раме 3, платформе 5 и/или элементу 6. Узлы 16 могут выполняться полыми и оснащаться транспортными узлами - транспортирующими (при погрузочно-разгрузочных работах) грузы, людей и т. д. элементами (чертежах не показаны) и люками, дверцами 17 для самых разнообразных работ, в том числе и погрузочно-разгрузочных.

Устройство эксплуатируется следующим образом. Оно располагается на соответствующую среду 1. Включается движитель 4, и начинается движение. Если платформа 5 не имеет механизма 15 ее вращения, устройство движется только в одном направлении, и это целесообразно, например, при сельскохозяйственных работах, при этом если устройство оснащено необходимыми приборами, оно может по сигналу останавливаться, менять скорость движения, в простейшем случае оно движется монотонно и прямолинейно. Естественно, этот вариант приемлем только для выполнения строго ограниченных целей, в том числе и в качестве самоходной игрушки. При использовании механизма 15 устройство становится легко управляемым и может перемещаться в самых разнообразных направлениях по среде 1, но в пределах выбранного растительного покрова. Для уменьшения сцепляемости между днищем элемента 6 и средой 1 при больших площадях днища, например, для грузопассажирских устройств целесообразно использовать перфорированные днища с заполнением отверстий 12 движущим, подвижным элементом, например, шариками 13, воздухом, легко деформируемыми, пульсирующими (надувными) вставками 14. Однако проходящий через отверстия 12 от вентилятора воздух, который фактически, как на судах на воздушной подушке, направлен вниз, не может создать такую подушку, так как следует помнить, что под описываемым устройством находится огромный объем воздушно-растительного пространства, так как высота деревьев в лесу составляет десятки метров, кустов - более метра, сельскохозяйственных растений - от нескольких сантиметров до нескольких метров, и для заполнения его воздухом с избыточным давлением потребуется огромное количество энергии и средств. Роль шароподобного рольганга, воздуха, пульсирующих вставок сводится к частичному уменьшению трения между днищем устройства и средой 1. Развороты устройства осуществляются изменением положения движителя 4 относительно плоскости движения, фактически плоскости днища опорного элемента 6. Поэтому для описываемого устройства отсутствует понятие перед-зад, левый-правый борт, нос-корма. Устройство двигается в том направлении, куда ориентирован движитель 4. При соединении нескольких устройств в транспортную систему все движители ориентируются в одном направлении, и при достижении заданных пунктов от системы отделяются какие-либо транспортные устройства и, изменяя направление движения в сторону необходимого курса, двигаются в сторону конечного пункта. При этом в зависимости от конкретной ситуации в районе движения устройства или системы могут быть использованы разные движители или одновременно движители разного типа, например, парусные и винтовые и т.д., что позволяет либо ускорить движение, либо сэкономить топливо. Погрузочно-разгрузочные работы и специальные работы могут проводиться и при остановах и при движении устройств через люки, дверцы 17, которые могут быть в узлах 16, элементе 6 и в отсеках 7. Размещение транспортных устройств на среде 1 может осуществляться по-разному в зависимости от габаритов, предназначения, конструкции и используемой среды 1: маленькие транспортные устройства - даже вручную, другие - с помощью обычных погрузчиков, самые же большие - могут собираться на специальных площадках (а также и загружаться), а затем они могут перемещаться на среду 1.

Преимущества описываемого устройство по сравнению с прототипом следующие:
- значительно расширяются диапазоны использования новых транспортных средств от детской игрушки до огромных транспортных систем, состоящих из легко разбираемых и комплектуемых в целое самостоятельных, независимых устройств, причем габариты даже одного устройства могут быть весьма большими;
- уменьшается экологическое воздействие на окружающую среду, природу;
- существенно расширяется маневренность устройства, оно легко двигается в разных направлениях путем изменения направления ориентирования движителя, оно может перемещаться при использовании разных движителей и даже экологически чистым путем - от парусного движителя;
- устройство может быть использовано в самых разнообразных областях народного хозяйства, например, при транспортировании разнообвазных, в том числе и крупногабаритных грузов, больших количеств пассажиров на различные расстояния, в сельском хозяйстве, в лесном хозяйстве, для укрепления обороноспособности, туризма, научных исследований и т.д., при наличии многочисленного и внешне даже несопоставимого семейства новых транспортных устройств.

Изобретение относится к транспортному машиностроению и касается создания устройств для перевозки пассажиров и грузов, а также проведения разнообразных работ, связанных с эксплуатацией транспортного устройства. Устройство содержит раму, движитель и опорный элемент, контактирующий с несущей базовой средой. При использовании в качестве несущей базовой среды верхней части растений опорный элемент выполнен в виде плоского днища. Плоское днище имеет форму правильного многоугольника или круга с загнутыми краями. Движитель размещен на платформе. Платформа установлена на раме и соосна с днищем опорного элемента. У такого устройства платформу целесообразно выполнять подвижной вокруг общей с днищем оси и снабжать механизмом ее вращения и движителя. Днище может выполняться перфорированным. Загнутые края днища целесообразно выполнять подвижными и оснащать механизмом для их перемещения. Транспортное устройство может быть выполнено с соединительными узлами, объединяющими его в линейную и/или плоскостную транспортную систему. Технический результат реализации изобретения заключается в повышении эксплуатационных качеств транспортного устройства. 2 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. Транспортное устройство, содержащее раму, движитель, опорный элемент, контактирующий с несущей базовой средой, отличающееся тем, что при использовании в качестве несущей базовой среды верхней части растений опорный элемент выполнен в виде плоского днища, имеющего форму правильного многоугольника или круга с загнутыми краями, а движитель размещен на платформе, установленной на раме и соосной с днищем опорного элемента. 2. Транспортное устройство по п.1, отличающееся тем, что платформа выполнена подвижной вокруг общей с днищем оси и снабжена механизмом ее вращения и движителя, а днище выполнено перфорированным. 3. Транспортное устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что загнутые края выполнены подвижными и оснащены механизмом для их перемещения, а транспортное устройство выполнено с соединительными узлами, объединяющими его в линейную и/или плоскостную транспортную систему.