ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО Российский патент 2008 года по МПК B60L13/00 

Настоящее изобретение относится к области машиностроения и может найти применение в качестве монорельсового транспортного средства.

Известно надземное монорельсовое транспортное средство, выполненное по схеме "Сафеже" и содержащее корпус вагонного типа, на верхней части которого установлены стойки, соединенные с ходовыми тележками, имеющими приводные электродвигатели и размещенными внутри короба, имеющего в нижней части паз для прохода стоек и установленного на опорах на некоторой высоте. Приводные электродвигатели питаются от контактной сети, проложенной внутри короба /Политехнический словарь, изд.2, гл. ред. акад. А.Ю.Ишлинский, Советская энциклопедия, М., 1980, с.310 и 311, Техника-молодежи №2, 2000 г., с.52, фиг.2/.

Недостатками известного надземного монорельсового транспортного средства являются: небольшая скорость движения, большие затраты электроэнергии.

Указанные недостатки обусловлены конструкцией транспортного средства и использованием колесного хода.

Известно также наземное монорельсовое транспортное средство на воздушной подушке, выполненное по схеме "Альвег" и содержащее корпус вагонного типа, установленный поверх наземного монорельсового пути, выполненного в форме -образного железобетонного основания. Внутри корпуса размещен воздушный нагнетатель, пневматически связанный с опорным сопловым аппаратом, размещенным в нижней части корпуса транспортного средства, сопла горизонтального перемещения, двигатель внутреннего сгорания, размещенный внутри корпуса, кинематически соединен с воздушным нагнетателем, механизмы управления /Там же, с.310 и 311, Техника-молодежи №2, 2000 г., с.32, фиг.3/.

Известное наземное монорельсовое транспортное средство на воздушной подушке, как наиболее близкое по технической сущности и достигаемому полезному результату, принято за прототип.

Недостатками известного наземного монорельсового транспортного средства на воздушной подушке, принятого за прототип, являются возможность заноса монорельсового пути снегом в зимнее время, создание помех для движения наземного транспорта, людей и животных, возможность столкновения с наземными транспортными средствами и повреждение монорельсового пути последними.

Указанные недостатки обусловлены конструкцией транспортного средства и конструкцией монорельсового пути.

Целью настоящего изобретению является повышение грузоподъемности транспортного средства, повышение безопасности движения, уменьшение зависимости от погодных условий.

Указанная цель согласно изобретения обеспечивается тем, что нагнетатель воздуха, расположенный внутри корпуса транспортного средства с опорным сопловым аппаратом, сопла горизонтального перемещения, наземный монорельсовый путь заменены надземным монорельсовым путем, выполненным в форме пустотелого короба прямоугольного сечения с пазом в нижней части, закрепленного на опорах, на некоторой высоте, передней и задней опорными тележками, размещенными внутри короба и соединенными посредством пустотелых стоек с корпусом транспортного средства, одинаковыми по конструкции, каждая из которых содержит осевой нагнетатель воздуха, на корпусе которого закреплены опорные колеса, по два с каждой стороны, к впускному каналу которого привернута прямоугольная пластина с отверстием в центре, установленная параллельно верхней внутренней поверхности короба, отверстие которой выполнено соосно продольной оси впускного канала осевого нагнетателя воздуха, выпускной канал которого связан пневматически с двумя боковыми соплами, по одному на каждую сторону, продольная ось каждого из которых перпендикулярна соответствующей внутренней боковой стороне короба, и двумя нижними вертикальными соплами, открывающимися на нижние внутренние поверхности короба, причем опорная тележка спереди и сзади закрыта обтекателями, передним двигателем внутреннего сгорания, размещенным в передней части корпуса транспортного средства, который кинематически через муфту сцепления и передний редуктор посредством карданного вертикального вала, пропущенного через отверстие внутри передней стойки, соединен с осевым нагнетателем воздуха передней опорной тележки, задним двигателем внутреннего сгорания, размещенным в задней части корпуса транспортного средства, который кинематически через задний редуктор и муфту сцепления посредством карданного вертикального вала, пропущенного через отверстие внутри задней стойки, соединен с задним осевым нагнетателем воздуха задней опорной тележки и через тот же задний редуктор, муфту сцепления соединен с задним горизонтальным карданным валом, воздушным винтом изменяемого шага, установленным в кольцевом канале, имеющем воздухозаборник и размещенном в задней части транспортного средства, а воздушный винт соединен с задним горизонтальным карданным валом.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фигуре 1 изображен общий вид монорельсового транспортного средства, на фигуре 2 - вид на транспортное средство спереди, на фигуре 3 - вид на транспортное средство сзади, на фигуре 4 - вид на транспортное средство сбоку в разрезе, на фигуре 5 - вид на опорную тележку спереди в разрезе, на фигуре 6 - вид на опорную тележку сбоку, на фигуре 7 - схема привода передней опорной тележки, на фигуре 8 - схема привода задней опорной тележки и воздушного винта, на фигуре 9 - устройство переднего редуктора, на фигуре 10 - устройство заднего редуктора, на фигуре 11 - схема создания подъемной силы на опорных тележках.

Предлагаемое транспортное средство относится к монорельсовым транспортам, выполнено по схеме "Сафеже" и содержит корпус 1, имеющий водительское 2, пассажирское 3 и моторные 4, 5 отделения. В задней части корпуса выполнен кольцевой канал 6, имеющий воздухозаборник 7. Внутри кольцевого канала размещен воздушный винт изменяемого шага 8. К верхней части корпуса прикреплены передняя 9 и задняя 10 пустотелые стойки, посредством которых корпус соединен соответственно с передней и задней опорными тележками, размещенными внутри пустотелого короба 11 прямоугольной формы, имеющего в нижней части паз и установленного на опорах 12 на некоторой высоте. Обе опорные тележки имеют одинаковое устройство и каждая из них содержит корпус 13, соединенный с одной из пустотелых стоек, на котором закреплены опорные колеса 14, по два с каждой стороны. Внутри корпуса на подшипниках установлен осевой нагнетатель воздуха 15, ниже которого размещены лопатки 16 спрямляющего аппарата. Корпус осевого нагнетателя воздуха имеет нижние вертикальные сопла 17, 18, открывающиеся на нижние внутренние поверхности короба, а в средней части - боковые сопла 19, 20, по одному на каждую сторону, продольная ось каждого из которых перпендикулярна соответствующей внутренней боковой стороне короба. В верхней части корпуса привернута прямоугольная пластина 21, установленная горизонтально и параллельно верхней внутренней поверхности короба, имеющая в центре отверстие 22, выполненное соосно с входным каналом 25. Корпус, с целью уменьшения сопротивления воздуха при движении опорной тележки, закрыт передним 24 и задним 25 обтекателями. В передней части корпуса транспортного средства, в его моторном отделении, размещен передний двигатель внутреннего сгорания 26, который посредством карданного вала 27 через муфту сцепления 28 соединен с ведущим валом переднего редуктора 29, ведомый вертикальный вал которого посредством карданного вертикального вала 30 соединен с осевым нагнетателем воздуха передней опорной тележки. В задней части корпуса транспортного средства, в его заднем моторном отделении, размещен задний двигатель внутреннего сгорания 31, который посредством вала 32 связан с ведущим валом заднего редуктора 33, а ведомый вертикальный вал которого через муфту сцепления 34, карданный вертикальный вал 35, пропущенный через отверстие задней стойки, соединен с осевым нагнетателем воздуха задней опорной тележки. Второй ведомый вал заднего редуктора через муфту сцепления 36 и карданный вал 37 соединен с воздушным винтом изменяемого шага.

Передний редуктор содержит корпус 38, закрытый крышкой 39. В подшипнике корпуса установлен ведущий вал 40, на котором закреплена ведущая коническая шестерня 41, входящая в зацепление с ведомой конической шестерней 42, закрепленной на ведомом вертикальном валу 43, который установлен в подшипнике крышки редуктора. Задний редуктор содержит корпус 44, закрытый передней 45 и задней 46 крышками. Ведущий вал 47 установлен в подшипниках передней и задней крышек и имеет ведущую коническую шестерню 48, входящую в зацепление с ведомой конической шестерней 49, закрепленной на ведомом вертикальном валу 50, установленном в подшипнике корпуса редуктора. На противоположном конце ведущего вала заднего редуктора закреплена ведущая цилиндрическая шестерня 51, входящая в зацепление с ведомой цилиндрической шестерней 52, закрепленной на ведомом горизонтальном валу 53, который установлен в подшипниках корпуса и задней крышки заднего редуктора.

Работа транспортного средства.

Перед началом движения запускаются передний 26 и задний 31 двигатели внутреннего сгорания. Включаются передняя муфта сцепления 28 и задняя муфта сцепления 34. Ведущий вал 40 переднего редуктора 29 через ведущую коническую шестерню 41 передает вращающийся момент на ведомую коническую шестерню 42, которая приводит во вращение ведомый вертикальный вал 43 и через карданный вертикальный вал 30 осевой нагнетатель 13 передней опорной тележки. Ведущий вал 47 заднего редуктора 33 через ведущую коническую шестерню 48 передает вращающийся момент на ведомую коническую шестерню 49, которая приводит во вращение ведомый вертикальный вал 50 и через муфту сцепления 34, карданный вертикальный вал 35 осевой нагнетатель 13 задней опорной тележки. При этом воздушный поток движется между верхней внутренней поверхностью короба 11 и наружной поверхностью горизонтальной прямоугольной пластины 21, создавая между ними разрежение. Силы F пытаются сблизить их, приподнимая корпуса осевых нагнетателей 13 и вместе с ними корпус 1 транспортного средства (фиг.11). Далее воздушный поток поступает во впускной канал 23, проходит через верхний спрямляющий аппарат, осевой нагнетатель 15, нижний спрямляющий аппарат 16 каждой опорной тележки и направляется в нижние вертикальные сопла 17, 18 и боковые сопла 19, 20. В результате присасывающего действия между верхней внутренней стенкой короба 11 и наружными поверхностями горизонтальных прямоугольных пластин 21 и воздушными подушками в нижней части обе опорные тележки поднимаются вверх и через пустотелые стойки 9, 10 поднимают вверх корпус 1 транспортного средства, уравновешивая его вес. Колеса 14 отрываются от основания и удерживаются в поднятом состоянии. За счет боковых сопел 19 и 20 передняя и задняя опорные тележки находятся в средней части короба 11 и не касаются его боковых стенок. После этого включается муфта сцепления 36. Вращающийся момент от ведущего вала 47 заднего редуктора 33 через цилиндрические шестерни 51, 52 и муфту сцепления 36 передается карданным валом 37 на воздушный винт 8, который, вращаясь, создает тягу и двигает вперед транспортное средство. При этом воздушный поток поступает внутрь кольцевого канала 6 через воздухозаборник 7. Торможение и движение транспортного средства вперед или назад осуществляется путем изменения установки лопастей воздушного винта 8 и соответственно изменением направления тяги. Поддержание транспортного средства на воздушной подушке осуществляется автоматически. При увеличении подъемной силы сверх нормы корпуса передней и задней опорных тележек поднимаются вверх. В этом случае уменьшается зазор между верхней внутренней поверхностью короба 11 и горизонтальными прямоугольными пластинами 21. Вследствие этого уменьшается количество воздуха, поступающего внутрь корпусов осевых нагнетателей. Давление воздуха в нижних вертикальных соплах 17, 18 уменьшается, и корпус 1 транспортного средства вместе с опорными тележками опускается вниз. При опускании корпуса 1 транспортного средства и опорных тележек вниз ниже необходимого уровня зазор между внутренней поверхностью короба 11 и наружной поверхностью горизонтальных прямоугольных пластин 21 увеличится. Количество воздуха, поступающего внутрь корпусов осевых нагнетателей, увеличится, и давление воздуха в нижних вертикальных соплах 17, 18 увеличится, и корпус 1 транспортного средства поднимется на необходимую величину. Если при движении транспортного средства произойдет отклонение корпуса 1 от его центрального положения вправо, то в ту же сторону вместе с ним будут смещены опорные тележки. В этом случае уменьшится расстояние между боковой стенкой короба 11 и боковыми соплами 19 обеих опорных тележек, а между боковыми стенками короба 11 и боковыми соплами 20 увеличится. Вследствие этого давление воздуха в боковых соплах 19 возрастет, а в боковых соплах 20 уменьшится и корпус 1 транспортного средства вместе с опорными тележками передвинется влево в среднее положение. И наоборот, при смещении корпуса 1 транспортного средства влево от центрального положения вместе с ним в ту же сторону будут смещены опорные тележки. Расстояние между боковыми стенками короба 11 и боковыми соплами 20 уменьшится, а между боковыми стенками короба 11 и боковыми соплами 19 увеличится. Давление воздуха в боковых соплах 20 возрастет, а в боковых соплах 19 уменьшится, и опорные тележки вместе с корпусом транспортного средства переместятся вправо, в среднее положение. При приближении к пункту назначения производится уменьшение частоты вращения переднего 26 и заднего 31 двигателей внутреннего сгорания. Вследствие чего уменьшается подъемная сила и под действием веса корпуса 1 транспортного средства опорные тележки опускаются вниз и своими колесами 14 опираются на нижние поверхности короба 11. Далее происходит движение транспортного средства на колесах 14. Отключаются муфты сцепления 28 и 34. Лопасти воздушного винта 8 устанавливаются на отрицательные углы атаки и за счет изменения направления тяги посредством увеличения или уменьшения частоты вращения заднего двигателя внутреннего сгорания 51 производится торможение и остановка транспортного средства, после чего посредством муфты сцепления 36 отключается воздушный винт 8.

Предлагаемое транспортное средство может быть использовано для доставки людей и грузов в аэропорты и для связи между городами.

Положительный эффект: повышенная грузоподъемность вследствие более высокой подъемной силы, дополнительно создаваемой горизонтальными прямоугольными пластинами, бесперебойная работа в зимнее время потому, что исключены снежные заносы.

Изобретение относится к области транспорта, в частности может найти применение в качестве монорельсового транспорта. Транспортное средство содержит корпус вагонного типа, имеющий в верхней части спереди и сзади стойки, к которым прикреплены передняя и задняя опорные тележки, размещенные внутри короба, установленного на опорах на некоторой высоте и имеющего в нижней части паз для прохода стоек. Обе опорные тележки одинаковы по конструкции и каждая из них содержит осевой нагнетатель воздуха, на корпусе которого закреплены опорные колеса. Выпускной канал связан пневматически с двумя боковыми соплами, по одному на каждую сторону, продольная ось каждого из которых перпендикулярна к соответствующей внутренней боковой стороне короба, и двумя нижними соплами, открывающимися на нижние внутренние поверхности короба. В передней части корпуса транспортного средства размещен передний двигатель внутреннего сгорания, который кинематически через муфту сцепления и редуктор посредством карданного вертикального вала соединен с осевым нагнетателем передней опорной тележки. В задней части корпуса транспортного средства размещен задний двигатель внутреннего сгорания, который кинематически связан через муфту сцепления и редуктор посредством карданного вертикального вала соединен с осевым нагнетателем задней опорной тележки, и связан с винтом изменяемого шага, установленным в канале, который имеет воздухозаборник и расположен в задней части корпуса транспортного средства. Техническим результатом изобретения является повышение грузоподъемности и безопасности транспортного средства. 11 ил.

Транспортное средство, содержащее корпус вагонного типа, имеющий водительское, пассажирское и моторные отделения, переднюю и заднюю опорные тележки, соединенные с корпусом, воздушные нагнетатели с горизонтальными и вертикальными соплами, двигатели, кинематически связанные с воздушными нагнетателями, механизмы управления, монорельсовый путь, являющийся опорой транспортного средства, отличающееся тем, что монорельсовый путь выполнен в форме пустотелого короба с пазом в нижней части, закрепленного на опорах на некоторой высоте, причем передняя и задняя опорные тележки, размещенные внутри короба и соединенные посредством пустотелых стоек с корпусом транспортного средства, имеют одинаковое устройство и каждая из них содержит осевой нагнетатель воздуха, на корпусе которого закреплены опорные колеса, по два с каждой стороны, а к впускному каналу привернута прямоугольная пластина с отверстием в центре, установленная параллельно верхней внутренней поверхности короба, отверстие которой выполнено соосно продольной оси впускного канала осевого нагнетателя воздуха, выпускной канал которого связан пневматически с двумя боковыми соплами, по одному на каждую сторону, продольная ось каждого из которых перпендикулярна к соответствующей внутренней боковой стороне короба, и двумя нижними вертикальными соплами, открывающимися на нижние внутренние поверхности короба, кроме того в передней части корпуса транспортного средства размещен передний двигатель внутреннего сгорания, который кинематически через муфту сцепления и передний редуктор посредством карданного вертикального вала, пропущенного через отверстие внутри передней стойки, соединен с осевым нагнетателем воздуха передней опорной тележки, кроме того, в задней части корпуса транспортного средства размещен задний двигатель внутреннего сгорания, который кинематически через задний редуктор и муфту сцепления посредством карданного вертикального вала, пропущенного через отверстие внутри задней стойки, соединен с задним осевым нагнетателем воздуха задней опорной тележки и через тот же задний редуктор, муфту сцепления посредством карданного вала связан с воздушным винтом изменяемого шага, установленным в канале, который имеет воздухозаборник и расположен в задней части корпуса транспортного средства, причем обе опорные тележки спереди и сзади закрыты обтекателями.