МУСКУЛЬНЫЙ С АККУМУЛИРОВАННОЙ ЭНЕРГИЕЙ ВОЗДУШНО-ВИНТОВОЙ ТРАНСПОРТ Российский патент 2013 года по МПК B60F5/00 

Мускульный с аккумулированной энергией воздушно-винтовой транспорт предназначен для использования в туристических целях, для активного отдыха, для оздоровления организма физической нагрузкой: на воде, на ледяном покрове, на заснеженной поверхности и на грунтовой дороге. Известен ряд устройств, предназначенных для активного отдыха на воде, в которых используется мускульная сила человека. К аналогу изобретения можно отнести устройство, содержащее раму, на которой закреплен рабочий орган с установленными на осях лопастями между несущим колесом и опорным кольцом, оси расположены выше центра тяжести с возможностью поворота лопастей силой их тяжести, рабочий угол лопастей устанавливается при загрузке и выгрузке автоматически от воздействия массы и ограничителей (RU №2341613, кл. Е01Н 5/04, 2007).

К прототипу изобретения можно отнести устройство рабочего органа, содержащее плавательные средства и рабочий орган движения, состоящий из лопастей, установленных на осях и которые закреплены на бесконечных ремнях, ремни расположены по бортам рабочего органа движения на передних и задних шкивах (RU №2443598, кл. В63Н 1/34 2010). Техническим эффектом данного изобретения является совокупность отличительных существенных признаков, создающих расширение возможностей для массового использования в туристических целях, для активного отдыха, для оздоровления организма физической нагрузкой: на воде, на ледяном покрове, на заснеженной поверхности и на грунтовой дороге.

1. Заявленный технический эффект достигается тем, что на мускульном с аккумулированной энергией воздушно-винтовом транспорте, на днище по бортам, закреплены полозья скольжения, обеспечивающие передвижение по скользкой рыхлой и твердой поверхности. На корме транспорта смонтирована силовая установка, состоящая из рамы, на которой установлены воздушные винты. Привод воздушных винтов осуществляется пневмоаккумулированным ножным приводом, состоящим из пневмонасосов с ножным приводом, установленным под каждую ногу оператора, и воздушного резервуара с золотниками, установленными на раздельных линиях трубопровода, обеспечивая аккумулирование воздуха путем нагнетания и удерживая рабочее тело в резервуаре, и пневмодвигателей воздушных винтов, закрепленных на раме и соединенных в пневматическую систему трубопроводами. Регулирование подачи рабочего тела к пневмодвигателям воздушных винтов осуществляется общим вентилем и вентилями на каждый пневмодвигатель в отдельности. Движение транспорта по грунтовой поверхности осуществляется на колесах, устанавливаемых по бортам на съемных осях и закрепленных в боковых отверстиях полозьев скольжения. До начала движения транспорта оператор заполняет резервуар рабочим телом, например до 6 aт. Во время движения транспорта оператор продолжает нагнетать воздух из атмосферы в резервуар педалями пневмонасосов, поддерживая рабочее давление в резервуаре и контролируя манометром.

2. Привод воздушных винтов производится электроаккумулированным механическим ножным приводом, состоящим из электрических двигателей и аккумуляторной батареи и зарядного устройства аккумуляторной батареи, электрическим генератором с блоком реле регуляторов электрического тока и взаимно расположенных между собой в электрической цепи. Механический ножной привод электрического генератора, обеспечивающего выработку электрической энергии, обеспечивает зарядку аккумуляторной батареи и питание электрических двигателей, состоит из ступенчатых редукторов, установленных на концах вала якоря электрического генератора и кривошипных механизмов, имеющих ведущие шестерни установленные на подвижных осях. На ведущих шестернях расположены кривошипы с шатунами, принимающие попеременно прямолинейно-поступательное движение ног и преобразующие во вращательное движение вала якоря электрического генератора. При этом проход мертвых точек А1 и А2 кривошипами и шатунами, при их движении по кругу D, обеспечивается силой приложенной ногами на плечи В рычагов первого рода педалей, расположенных на шатуне, выше осевой линии поворота вокруг шарниров. После прохода мертвой точки А1 кривошипом и шатуном, силой первой ноги, вторая нога продолжает беспрепятственное прямолинейно-поступательное движение и в итоге продолжение вращательного движение вала якоря электрического генератора до полного его поворота и прохода мертвой точки А2. До начала движения транспортного средства, для удобства эксплуатации, оператор устанавливает на транспортное средство полностью заряженную аккумуляторную батарею. Во время движения транспорта продолжает заряжать аккумуляторную батарею электрическим током и питание электрических двигателей, вращением якоря электрического генератора, воздействием на педали кривошипных механизмов, поддерживая рабочее состояние аккумуляторной батареи. Вращательное движение воздушных винтов производится включением в общую электрическую цепь электрических двигателей к бортовым источникам питания электрической энергией, электрическими выключателями.

На фиг.1 изображен мускульный с аккумулированной энергией воздушно-винтовой транспорт, в положении плавания или скольжения, общий вид сбоку в разрезе. На фиг.2 изображен мускульный с аккумулированной энергией воздушно-винтовой транспорт на колесах, общий вид сзади. На фиг.3 изображена пневматическая схема мускульного с аккумулированной энергией воздушно-винтового транспорта. На фиг.4 изображен ножной привод электрического генератора - ступенчатый редуктора и кривошипный механизм, общий вид сбоку. На фиг.5 изображен ножной привод электрического генератора - ступенчатые редукторы и кривошипные механизмы, вид сверху. На фиг.6 изображена электрическая схема электропривода воздушных винтов.

Мускульный с аккумулированной энергией воздушно-винтовой транспорт содержит надувной транспорт 1 с днищем 2. На транспорте 1, на днище 2 по бортам 3, закреплены полозья 4 скольжения. На корме 5 транспорта 1 смонтирована силовая установка, состоящая из рамы 6, на которой смонтированы воздушные винты 7. Транспорт 1 оборудован пневмоаккумулированным ножным приводом воздушных винтов 7, состоящим из пневмонасосов 8 с ножным приводом педалями 9, установленными под каждую ногу оператора; воздушного резервуара 10 с золотниками 11, установленными на раздельных линиях трубопровода 12, обеспечивая нагнетание воздуха и удерживая рабочее тело в резервуаре 10; пневмодвигателей 13 воздушных винтов 7, закрепленных на раме 6 и соединенных в пневматическую систему трубопроводами 12. Регулирование подачи рабочего тела к пневмодвигателям 13 воздушных винтов 7 осуществляется общим вентилем 14 и вентилями 15, установленными на линиях подачи рабочего тела к пневмодвигателям 13 раздельно. Движение транспорта 1 по грунтовой поверхности осуществляется на колесах 16, устанавливаемых по бортам 3 на съемных осях 17, монтируемых в боковых отверстиях 18 полозьев 4 скольжения. Давление в резервуаре 10 контролируется манометром 19.

Транспорт 1 оборудован электроаккумулированным механическим ножным приводом воздушных винтов 7. Электрический ножной привод состоит из электрических двигателей 20, аккумуляторной батареи 21 и зарядного устройства аккумуляторной батареи 21, - электрическим генератором 22 с блоком реле регуляторов 23 электрического тока, взаимно расположенных между собой в электрической цепи. Блок реле регуляторов 23 электрического тока обеспечивает поддержание постоянного напряжения электрическому генератору 22 и предохраняет его обмотки от перегрева в зависимости от числа оборотов. Электрический генератор 22 обеспечивает выработку электрической энергии для зарядки аккумуляторной батареи 21 и питания электрических двигателей 20. Включение и выключение электрических двигателей в сети обеспечивается электрическими выключателями 24 и 25. На транспорте 1 установлена переносная аккумуляторная батарея 21. Механический ножной привод состоит из двух ступенчатых редукторов 26, установленных на концах вала 27 якоря 28 электрического генератора 22, обеспечивающий увеличение оборотов якоря 28 электрического генератора 22, и кривошипного механизма, состоящего из направляющих 29 ползуна 30, шатуна 31, кривошипа 32, рычага 33 первого рода, педали 34 и шарнира 35. Ступенчатый редуктор имеет ведущие шестерни 36, установленные на подвижных осях 37, и ведомые шестерни 38, установленные на концах вала 27 якоря 28 электрического генератора 22. На ведущих шестернях 36 расположены кривошипы 32 с шатунами 31. На шатунах 31 расположены педали 34 с рычагами 33 первого рода, установленные выше осевой линии 39 поворота вокруг шарниров 35, принимающими попеременно прямолинейно-поступательное движение ног и преобразующие во вращательное движение вала 27 якоря 28 электрического генератора 22. Контроль силы зарядного и разрядного тока производится амперметром 40.

Мускульный с аккумулированной энергией воздушно-винтовой транспорт, оборудованный пневмоаккумулированным ножным приводом воздушных винтов 7, работает следующим образом. Перед движением транспорта 1 оператор готовит пневмосистему в рабочее состояние, заполняя резервуар 10 рабочим телом. При этом вентиль 14 закрыт. При подготовке оператор поочередно воздействует ногами на педали 9. Педали 9 воздействуют на пневмонасосы 8, которые забирают воздух из атмосферы и нагнетают его в резервуар 10 через золотники 11. Воздух, проходя через золотники 11, удерживают его в резервуаре 10, образуя рабочее тело, например до 6 aт. Для движения транспорта 1 оператор открывает вентиль 14. Рабочее тело под давлением перемещается по трубопроводам 12, проходит через вентили 15 и поступает к пневмодвигателям 13, которые приводят воздушные винты 7 во вращательное движение. Вращаясь, воздушные винты 7 забирают воздушную массу из окружающей воздушной среды. Объем забора воздуха воздушными винтами 7 создает образование силовых воздушных потоков, создает силу тяги, направленную в противоположную сторону от движения, что обеспечивает движение транспорту 1. Вентилями 15 оператор регулирует подачу рабочего тела к пневмодвигателям 13, воздействует на рабочий режим каждого воздушного винта 7 раздельно и дает возможность изменять направление движения транспорту 1. Для движения транспорта 1 по воде используется надувной транспорт 1 с днищем 2. Движение транспорта 1 по скользкой рыхлой и твердой поверхности обеспечивается полозьями 4 скольжения. Движение транспорта 1 на грунтовой поверхности дороги осуществляется на колесах 16, вращающихся на осях 17. Во время движения транспорта 1 оператор продолжает нагнетать воздух из атмосферы в резервуар 10 пневмонасосом 8 педалями 9, поддерживая рабочее давление в резервуаре 10 и контролируя давление манометром 19. Мускульный с аккумулированной энергией воздушно-винтовой транспорт 1 оборудован электроаккумулированным механическим ножным приводом воздушных винтов 7, работает следующим образом. Перед началом движения транспорта 1 оператор устанавливает на транспорте 1 полностью заряженную аккумуляторную батарею 21 от стационарного источника электропитания и подсоединяет ее в общую электрическую цепь. Во время движения транспорта 1 аккумуляторная батарея 21 расходует электрическую энергию на работу электрических двигателей 20. Поэтому оператор подзаряжает аккумуляторную батарею 21 электрическим генератором 22, вращая вал 27 якоря 28, воздействием на педали 34, приводя кривошипные механизмы прямолинейно-поступательным движением ног, преобразованием во вращательное движение вала 27 якоря 28 электрического генератора 22, увеличивая их обороты ведущей 36 и ведомой 38 шестернями. При этом проход мертвых точек А1 и А2 кривошипами 32 и шатунами 31, при их движении по кругу D, обеспечивается силой, приложенной ногами на плечи В рычагов 33 первого рода педалей 34, расположенных на шатуне 31, выше осевой линии 39 поворота вокруг шарниров 35, а после прохода мертвой точки А1 кривошипом 32 и шатуном 31, силой первой ноги, вторая нога продолжает беспрепятственное прямолинейно-поступательное движение. В итоге продолжение вращательного движения вала 27 якоря 28 электрического генератора 22 до полного его поворота и прохода мертвой точки А2. До начала движения транспорта 1 оператор устанавливает на транспорт 1 для удобства эксплуатации полностью заряженную аккумуляторную батарею 21. Во время движения транспорта 1 продолжает заряжать аккумуляторную батарею 21 электрическим током и питание электрических двигателей 20, вращением якоря 28 электрического генератора 22, воздействием на педали 34 кривошипных механизмов, поддерживая рабочее состояние аккумуляторной батареи 21, а вращательное движение воздушных винтов 7 производится включением в общую электрическую цепь электрических двигателей 20 к бортовым источникам питания электрической энергией, электрическими выключателями 24 и 25. Контроль силы зарядного и разрядного тока производится амперметром 40.

Изобретение относится к гибридным транспортным средствам с мускульным приводом. Мускульный с аккумулированной энергией воздушно-винтовой транспорт содержит полозья скольжения, расположенные на днище по бортам и обеспечивающие передвижение по скользкой рыхлой и твердой поверхности, колеса, силовую установку, закрепленную на корме, содержащую раму, на которой установлены воздушные винты. Привод воздушных винтов осуществляется или пневмоаккумулированным, или электроаккумулированным ножным приводом. Пневмопривод содержит пневмонасосы с ножным приводом, установленные под каждую ногу оператора, воздушного резервуара с золотниками и пневмодвигателей воздушных винтов. Электропривод состоит из электродвигателей воздушных винтов, аккумуляторной батареи и зарядного устройства, состоящего из генератора с ножным приводом и блока реле-регуляторов. 6 ил.

Мускульный с аккумулированной энергией воздушно-винтовой транспорт, отличающийся тем, что на транспортном средстве, на днище по бортам, закреплены полозья скольжения, обеспечивающие передвижение по скользкой рыхлой и твердой поверхности, а движение транспортного средства по грунтовой поверхности осуществляется на колесах, устанавливаемых по бортам на съемных осях и закрепленных в боковых отверстиях полозьев скольжения, на раме смонтирована силовая установка, состоящая из двигателей, воздушных винтов, а привод воздушных винтов осуществляется пневмоаккумулированным ножным приводом, состоящим из пневмонасосов с ножным приводом, установленным под каждую ногу оператора, и воздушного резервуара с золотниками, установленными на раздельных линиях трубопровода, обеспечивая аккумулирование воздуха путем нагнетания и удерживая рабочее тело в резервуаре, и пневмодвигателей воздушных винтов, закрепленных на раме и соединенных в пневматическую систему трубопроводами, а регулирование подачи рабочего тела к пневмодвигателям воздушных винтов осуществляется общим вентилем и вентилями на каждый пневмодвигатель в отдельности, рабочее давление в резервуаре контролируется манометром, или транспорт оборудован электрическим приводом воздушных винтов, состоящим из электродвигателей, аккумуляторной батареи и зарядного устройства, включающего генератор с блоком реле-регуляторов электрического тока и амперметра, а привод генератора осуществляется механическим ножным приводом, обеспечивающим выработку электрической энергии, обеспечивающей зарядку аккумуляторной батареи и питание электрических двигателей, состоит из ступенчатых редукторов, установленных на концах вала якоря электрического генератора, и кривошипных механизмов, имеющих ведущие шестерни, установленные на подвижных осях, на ведущих шестернях расположены кривошипы с шатунами, принимающие попеременно прямолинейно-поступательное движение ног и преобразующие во вращательное движение вала якоря электрического генератора, при этом проход мертвых точек А1 и А2 кривошипами и шатунами, при их движении по кругу D, обеспечивается силой, приложенной ногами на плечи В рычагов первого рода педалей, расположенных на шатуне выше осевой линии поворота вокруг шарниров, а после прохода мертвой точки А1 кривошипом и шатуном, силой первой ноги, вторая нога продолжает беспрепятственное прямолинейно-поступательное движение и в итоге продолжение вращательного движения вала якоря электрического генератора до полного его поворота и прохода мертвой точки А2.