Устройство создания воздушной подушки транспортного средства Российский патент 2022 года по МПК B60V1/00 

Изобретение относится к области судостроения, в частности к судам на воздушной подушке и их устройствам для создания воздушной подушки.

Известно (SU, авторское свидетельство 539796, опубл.), что для аппаратов на воздушной подушке конструкция устройства создания воздушной подушки состоит из платформы с встроенным в нее центробежным вентилятором для подачи воздуха под платформу, причем платформа имеет гибкое надувное ограждение области повышенного давления под платформой.

Однако такое техническое решение не дает достаточный запас устойчивости транспортному средству при его движении из-за наличия пневматической связи центральной и периферийных зон области повышенного давления. В результате этого транспортное средство обладает повышенной чувствительностью к неравномерности зазора между экраном и плоскостью кромки гибкого надувного ограждения.

Известно (SU, авторское свидетельство 608462, опубл. 25.05.78) устройство для создания воздушной подушки, которое содержит корпус, образующий полость ресивера, причем полость эта разделена на отсеки, вентиляторную установку, питающую воздухом ресивер, и гибкое ограждение области повышенного давления, закрепленное снизу по периметру корпуса и образованное смежными ячейками цилиндрической формы с замкнутыми юбками внутри них, при этом область повышенного давления разделена замкнутыми юбками на центральную и периферийную, периферийная область и замкнутые юбки пневматически и параллельно сообщены с ресивером, а каждая гибкая ячейка выполнена в виде лепестка, примыкающего с двух сторон к замкнутой юбке.

Основным недостатком такого устройства для создания воздушной подушки транспортного средства является не только сложность конструктивно-компоновочной схемы гибкого ограждения, но и значительное увеличение массы этого ограждения, а соответственно и массы самого транспортного средства. Более того, гибкое ограждение обычно быстро изнашивается и перестает полноценно выполнять свои функциональные обязанности. Причина быстрого изнашивания ограждения в том, что оно является одновременно и элементами опоры транспортного средства на воздушной подушке, и из-за многочисленных взаимодействий гибкого ограждения с экранами различной природы происходят частые его порывы, да и материал ограждения сам по себе подвержен старению.

Известно (RU, патент 2207264, опубл. 26.06.2003) устройство для создания воздушной подушки транспортного средства, содержащее корпус, внутри которого сформирован ресивер повышенного давления, разделенный на отсеки, вентиляторную установку, питающую воздухом ресивер, систему ограждения зоны повышенного давления, причем корпус устройства выполнен в виде стакана, имеющего цилиндрический участок с воздуховпускными окнами вблизи его дна, которое является силовой платформой устройства, а цилиндричекий участок корпуса плавно сопряжен с тонкостенным ободом, образованным вращением полуокружности относительно оси, параллельной диаметру полуокружности, а эквидистантно внутренней поверхности обода внутри корпуса расположен тор, причем кольцевой зазор, образованный внутренней поверхностью обода и поверхностью тора, поделен на одинаковые сектора радиально установленными пластинами, причем внутри корпуса установлен нагнетательный вентилятор, а на наружной поверхности обода закреплена опора, выполненная в виде усеченного конуса, и плоскость, образованная основанием конуса, расположена ниже, по оси устройства, плоскости, образованной срезом обода.

Недостатком известного устройства следует признать его сложность и низкую эффективность.

Техническая проблема, решаемая с использованием разработанной конструкции, состоит в создание грузовой платформы на воздушной подушке, представляющей собой несамоходное судно с динамическим принципом поддержания для перевозки грузов и пассажиров по различным поверхностям: земля, песок, вода, болото, асфальт, гравий, вечная мерзлота и т.п.

Технический результат, достигаемый с использованием разработанной конструкции несамоходной грузовой платформы, состоит в расширение области применения грузовых платформ на воздушной подушке.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать устройство создания воздушной подушки. Устройство содержит силовую установку, включающую два двигателя, два углового редуктора и два центробежных нагнетателя, представляющих собой центробежные вентиляторы левого и правого исполнения, расположенные в носовой части побортно относительно диаметральной плоскости платформы, нагнетатели подключены к двигателям с использованием указанных угловых редукторов, при этом между валом отбора мощности двигателя и редуктором установлена эластичная муфта из износостойкой виброустойчивой резины, корпус нагнетателя состоит из спиралевидного воздуховода, имеющего входной патрубок, съемную верхнюю часть, рабочее колесо с лопатками, и выходное сопло, переходящее в днище расширением трапециевидной формы в проходном сечении, на бортах корпуса транспортного средства расположены приемные воздуховоды, ориентированные по ходу платформы, корпуса нагнетателей расположены симметрично, относительно центральной плоскости симметрии, по нижнему периметру корпуса установлено скеговое ограждение воздушной подушки выполненное из армированного поливинилхлорида, с левого и правого борта установлен баллонет на носу и корме

Силовая установка устройства может содержать электродвигатель или двигатель внутреннего сгорания.

В качестве основных элементов силовой установки могут быть использованы:

- вентилятор ВЦ 4-75 №3,15, колесо нестандартное: диаметр 1,05;

- двигатель внутреннего сгорания Lifan 177FD (9 лс, 25 мм, электростартерный пуск);

- электромотор qs138 (11 кВт, охлаждение воздушное, напряжение 72 В);

- батареи питания электромотора lifepo4 (40 Ач, 48 В);

- редуктор угловой Chiaravalli Rinvio RP 19-10R/1/1 (R3191110).

В обоих вариантах компоновки силовой установки (с электродвигателем или с двигателем внутреннего сгорания) нагнетатель представлен в виде центробежного вентилятора, приводимого в действие двигателем (бензиновым или электрическим) через угловую редукторную передачу. Для компенсации резких рывков и повышения ресурса приводных двигателей между валом отбора мощности и редуктором установлены эластичные муфты из износостойкой виброустойчивой резины.

Двигатель и нагнетатель раскреплены на несущей раме жестко. Взаимное размещение всех деталей силовой установки удовлетворяет требованиям удобства обслуживания и ремонтопригодности.

Силовая установка наддува воздушной подушки может быть выполнена в двух вариантах: с двигателем внутреннего сгорания и электродвигателем. Нагнетатель обеспечивает требуемое давление и расход воздуха воздушной подушки.

Для создания воздушной подушки в платформе могут быть использованы два вида нагнетателей: центробежный и осевой.

Из-за необходимости создания высокого давления воздушной подушки предпочтительно использовать центробежный нагнетатель. Корпус нагнетателя состоит из спиралевидного воздуховода, имеющего входной патрубок, съемную верхнюю часть, рабочее колесо с лопатками. Выходное сопло переходит в днище и расширяется в проходном сечении для повышения КПД и статического давления потока. Корпус нагнетателя изготавливают из стеклопластика толщиной 3 мм. Он содержит ребра жесткости и фланцевые герметичные соединения отдельных частей, для предотвращения попадания воды внутрь фюзеляжа платформы. Нижнюю часть корпуса склеивают с днищем. Корпуса нагнетателей расположены симметрично, относительно центральной плоскости симметрии. Входной патрубок нагнетателя имеет фланцевую поверхность с уплотнителем. При закрывании капота силовой установки происходит герметичная стыковка внутренней поверхности капота и фланцевой поверхности нагнетателя.

Устройство работает следующим образом.

Через приемные воздуховоды, расположенные на внешних сторонах бортов корпуса встречно движению платформы воздух поступает по утоняющемуся воздухозаборнику в корпус нагнетателя. Рабочее колесо с лопатками, подключено через редуктор к двигателю. При вращении рабочего колеса на его входе создается разряжение. Раскрученные лопасти, отбрасывают воздух на периферию кожуха в форме улитки. Поток воздуха движется по каналу, который изначально был узким, а под конец стал широким, тем самым меняется скорость и давление воздушной массы на необходимые.

Через сопло расположенное под днищем воздух поступает под днище корпуса в объем ограниченный скеговым ограждением, создавая избыточное давление, что и образует воздушную подушку. Излишки воздуха выходят из-под днища через открытый промежуток между нижним краем ограждения и поверхностью, над которой перемещается платформа.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к платформам на воздушной подушке и их устройствам для создания воздушной подушки. Устройство для создания воздушной подушки содержит силовую установку, включающую два двигателя, два угловых редуктора и два центробежных нагнетателя, представляющих собой центробежные вентиляторы левого и правого исполнения, расположенные в носовой части побортно относительно диаметральной плоскости платформы. Нагнетатели подключены к двигателям с использованием указанных угловых редукторов, при этом между валом отбора мощности двигателя и редуктором установлена эластичная муфта из износостойкой виброустойчивой резины. Технический результат, достигаемый с использованием разработанной конструкции, состоит в расширении области применения несамоходных грузовых платформ на воздушной подушке. 2 з.п. ф-лы.

1. Устройство создания воздушной подушки, характеризуемое тем, что оно содержит силовую установку, включающую два двигателя, два угловых редуктора и два центробежных нагнетателя, представляющих собой центробежные вентиляторы левого и правого исполнения, расположенные в носовой части побортно относительно диаметральной плоскости платформы, нагнетатели подключены к двигателям с использованием указанных угловых редукторов, при этом между валом отбора мощности двигателя и редуктором установлена эластичная муфта из износостойкой виброустойчивой резины, корпус нагнетателя состоит из спиралевидного воздуховода, имеющего входной патрубок, съемную верхнюю часть, рабочее колесо с лопатками и выходное сопло, переходящее в днище расширением трапециевидной формы в проходном сечении, на бортах корпуса транспортного средства расположены приемные воздуховоды, ориентированные по ходу платформы, корпуса нагнетателей расположены симметрично относительно центральной плоскости симметрии.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что использован электродвигатель.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что использован двигатель внутреннего сгорания.