СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ КОРПУСА ОДНОКОЛЕЙНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2003 года по МПК B62D37/06 

Предлагаемое изобретение относится к одноколейным транспортным средствам, а именно к монорельсовым железным дорогам, мотоциклам, мотороллерам, велосипедам, мотовелосипедам, в частности к одноколесным транспортным средствам.

Известны способы стабилизации корпуса одноколейного транспортного средства, заключающиеся в изменении положения гироскопа в пространстве с помощью поворота рамы дополнительным приводом [1], [2], [3], [4].

Недостатком известных способов является постоянная скорость вращения гироскопа и соответственно постоянный гироскопический эффект, что не позволяет осуществлять наклон корпуса при движении на повороте и сложность конструкции из-за дополнительных устройств для поворота или наклона рамы гироскопа и механизмов контроля вертикального положения корпуса.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является гироскопическое двухколесное транспортное средство, устойчиво стоящее даже в покое по патенту Японии 56060780 от 24.10.79 [4].

Недостатком известного способа является постоянная скорость вращения гироскопа и соответственно постоянный гироскопический эффект, что не позволяет осуществлять наклон корпуса при движении на повороте, и сложность конструкции из-за дополнительных устройств для поворота или наклона рамы гироскопа и механизмов контроля вертикального положения корпуса.

Все это в конечном итоге привело к тому, что одноколейные транспортные средства с гироскопом из-за сложности конструкции не получили дальнейшего развития, а одноколесные транспортные средства без гироскопа используются лишь в цирковом и эстрадном искусстве, где устойчивость конструкции обеспечивается за счет балансировки тела артиста.

Технический результат: предлагаемым изобретением решается задача стабилизации корпуса одноколейного транспортного средства, упрощение конструкции и повышение экономичности.

Для достижения указанного технического результата предлагается способ стабилизации одноколейного транспортного средства, заключающийся в том, что изменяют скорость вращения гироскопа и соответственно гироскопический момент, причем его осуществляют в обратной зависимости от скорости движения транспортного средства, при этом при увеличении скорости движения транспортного средства скорость вращения маховика и соответственно его гироскопический эффект уменьшают, при снижении скорости движения транспортного средства скорость вращения маховика и его гироскопический эффект увеличивают.

Для реализации указанного способа предлагается установить в транспортном средстве передачу с рекуперацией энергии и по меньшей мере один маховик (гироскоп), поскольку при вращении маховик обладает гироскопическим эффектом и может выполнять функции гироскопа.

Способ осуществляется следующим образом.

При увеличении скорости движения устройства кинетическую энергию маховика через передачу передают на колесо, что приводит к снижению скорости вращения маховика, уменьшению стабилизирующего гироскопического эффекта и позволяет осуществлять наклоны устройства при его движении на поворотах. Для осуществления наклона смещают цент тяжести транспортного средства влево или вправо относительно направления движения транспортного средства.

При торможении устройства кинетическую энергию от колеса через передачу возвращают и аккумулируют в маховике, что приводит к увеличению скорости вращения маховика, усилению гироскопического эффекта и повышению остойчивости устройства в целом. При этом смещение центра тяжести уже не приводит к существенному наклону транспортного средства.

Результаты предварительных расчетов и испытаний показали, что увеличение скорости движения устройства массой 100 кг с 0 до 175 км/час приводит к снижению скорости вращения маховика массой 9 кг в пределах от 15000 до 7400 об/мин, при этом гироскопический эффект уменьшается с 367 до 182 Н/м.

Таким образом, предложенное техническое решение обеспечивает получение технического результата: простоту конструкции, изменение устойчивости одноколейного транспортного средства, возможность наклона при движении в повороте и повышение экономичности за счет рекуперации энергии.

Источники информации
1. Патент 27091 от 30.05.1909. Устройство для сохранения равновесия повозок или других находящихся в неустойчивом положении тел.

2. Журнал "Изобретатель и рационализатор", 1994, 1, с.28-29. Статья Г. Черненко. Изобретатель "Гирокара".

3. Журнал "Автомобильная промышленность", 1996, 4, с.15-18. Статья к.т. н. В.Г.Некрасова. Устойчивость одноколейных автомобилей.

4. Патент Японии 56060780, кл. B 62 D 37/06 с приоритетом от 24.10.79, опубл. 25.05.81. Гироскопическое двухколесное транспортное средство, устойчиво стоящее даже в покое.

Изобретение относится к одноколейным транспортным средствам, а именно к монорельсовым железным дорогам, мотоциклам, мотороллерам, велосипедам и мотовелосипедам, в частности к одноколесным транспортным средствам. Способ управления одноколейным транспортным средством заключается в том, что скорость вращения маховика с помощью передачи с рекуперацией энергии изменяют в обратной зависимости от скорости движения транспортного средства. Техническим результатом является упрощение конструкции, повышение устойчивости одноколейного транспортного средства, возможность наклона при движении в повороте и повышение экономичности.

Способ стабилизации одноколейного транспортного средства, отличающийся тем, что скорость вращения маховика с помощью передачи с рекуперацией энергии изменяют в обратной зависимости от скорости движения транспортного средства.