Канатная дорога Советский патент 1993 года по МПК B61B7/06 

Изобретение относится к транспорту и может быть использовано в качестве индивидуального или группового транспортного средства с мускульным или механическим приводом в открытом космосе в условиях невесомости, а также в качестве инопланетного или наземного транспортного средства для перевозки пассажиров и грузов.

Особенно эффективно его применение в качестве переправы через водоемы, горные ущелья, лесные массивы, на морских нефтепромыслах, в зонах отдыха. Предлагаемое устройство является оздоровительно- транспортным средством, тренажером массового пользования.

Известны грузовые и пассажирские подвесные канатные дороги маятниковые и кольцевые, где гибкие рельсовые пути выполнены неподвижными или движущимися вместе с подвижным составом. Известны дороги с одним и двумя несущими канатами с самоходным или несамоходным подвижным составом.

Известна также однопролетная, одно- канатная маятниковая дорога, где подвесное сиденье с мускульным приводом установлено на канате, закрепленном на двух опорах и привод кинематически соединен с блоком, обвитым одним витком каната и установленным на корпусе по обе стороны от блока направляющими колесами. При этом перемещение сиденья осуществляется путем волнообразного последовательного перематывания неподвижного каната вокруг тягового блока, образующего в совокупности с расположенными снизу спаренными колесами - механизм петлеобразования каната. Таким образом, канат по частям движется вместе с блоком подвесного сиденья

Известная канатная дорога с подвесным сиденьем (она принята за прототип) является дорогой малой грузоподъемности, малой протяженности и износоустойчивости маятникового типа с малой пропускной способностью и ограниченной областью применения. Ее подвижной состав состоит

J

О

о ел

N)

из одного сиденья, мускульный привод которого имеет низкий КПД вследствие высокого коэффициента трения, возникающего между тяговым блоком и витком (витками) петли каната, а также вследствие преодоле- ния сил упругости, возникающих в процессе петлеобразования при перемещении подвесного сиденья вдоль каната. При этом сила трения между витком каната и тяговым блоком увеличивается по мере увеличения веса транспортируемого груза. .

Известная канатная дорога не отвечает требованиям, предъявляемым к современному грузопассажирскому транспорту. Это несоответствие современным требованиям канатной дороги в целом и подвесного сиденья в. частности является следствием его

ограниченных конструктивных возможностей. .

Чтобы образовать петлю-виток на несу- щем канате, которая обеспечила бы надежный контакт тягового блока (колеса) каретки с канатом, чтобы блок при этом не пробуксовывал в образуемой им петле, необходимо, чтобы канат.был достаточно гибким и прочным, а ведь гибкость каната определяется его диаметром. В свою очередь длина несущего каната определяется условиями его прочности, т.е. его диаметром, который, исходя из условий гибкости, должен быть небольшим, соответственно небольшой должна быть и длина каната тем более, что он подвергается повышенному износу вследствие трения витков друг о друга и работы каната на изгиб. При этом быстро перетираются наружные пряди каната и изнашиваются внутренние,

, Вследствие особого характера взаимодействия с канатом и низкого КПД передачи блок - канат, подвесное сиденье не может передвигаться вместе с петлей-витком, каната с такой же скоростью, как по прямому канатному рельсу вследствие затраты значительных-физических условий на преодоление сил упругого сопротивления изгибающегосй вокруг блока каната.

Целью настоящего изобретения является расширение сферы применения, повышение надежности, пропускной способности; грузоподъемности и расшире- ния функциональных возможностей дороги в целом, и повышения надежности, КПД и расширение функциональных возможностей подвесных сидений, в частности, дорога выполнена одноканатиой (канат может быть заменен лентой) кольцевой с переходными жёсткими мойорёпьсовымй путями,

выполненными в виде дугообразных балок, снабженных двухсторонним пазом.

Монорельсы закреплены на кронштейнах шарнирно установленных на одноимен- ных полюснцх шпилях искусственных спутников. Земли и других планет и соединены между собой канатными рельсами (тросами) или ленточными рельсами-связками. Межспутниковые дороги-связки могут быть выполнены однорельсовыми маятниковыми,

Подвижной состав канатной дороги выполнен в виде навесных в невесомости или подвесных в инопланетной среде обитания, сидений с мускульным или механическим приводом, которые могут быть выполнены в виде подвесных кресел индивидуального пользования или в виде герметических моторных вагонов для групповой перевозки пассажиров или больших грузов.

Ходовая часть подвесных кресел с мускульным приводом и вагонов большой вместимости имеет одинаковую конструкцию. В условиях действия силы тяжести и передвижения по наклонному канату с наклоном до .45° ходовая часть подвесных транспортных средств выполняется на гусеничном ходу (не показано).

Предлагаемое навесное кресельное сиденье выполнено в виде рамы, верхняя часть которой снабжена ходовым механизмом, состоящим из тягового колеса и двух опорно-ходовых направляющих поворотных колес, шарнирно связанных с рамой и снабженных желобчатой контактной рабочей поверхностью покрытой резиновым сло- ем, ;.

С нижней стороны тягового колеса расположены два прижимных спаренных колеса, выполненных с такой же желобчатой рабочей поверхностью, с тремя степенями свободы с возможностью свободного поворота с горизонтальной и вертикальной плоскостях. С этой целью колеса смонтированы на стойках, шарнирно закрепленных на поворотных пластинах и связанных с последними посредством пружин, работающих на скручивание. Пластины установлены на верхней горизонтальной площадке рамы. Колеса снабжен ы обоймами несущими буферно-сцепные устройства, расположенные с наружной стороны, с.внутренней стороны обоймы шарнирно соединены с промежуточными соединительными звеньями, которые в свою очередь шарнирно связаны со средним соединительным звеном, установленным между стойками рамы с возможностью вертикального перемещения и несущим на нижней стороне клин, взаимодействующий с другим клином, расположенным под ним и установленным с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости. При этом рабочий и холостой ход клина осуществляется посредством фиксированного поворота рукоятки управления, взаимодействующим с помощью вол- нообразного водила со штифтом, закрепленным в средней части клина. При холостом ходе этого клина (ход вправо) взаимодействие-контакт его с верхним клином среднего звена связки прижимных колес прекращается и звено может опуститься в крайнее нижнее положение, если прижимные подпружиненные колеса, контактирующие с несущим опорным канатом, при встрече с наклонной поверхностью паза монорельса будут повернуты ею вправо вместе с трехзвенной шарнирной связкой, жестко соединяющей колеса в вертикальной плоскости и шарнирно в горизонтальной плоскости.

На оси такого колеса транспортного средства закреплен тормозной барабан, с которым взаимодействует тормозная колодка, закрепленная на поворотном рычаге, связанном тягой с рычагом управления, который расположен перед ручным приводом.

Рядом с барабаном на этой же оси закреплена малая ведомая звездочка ручного педального привода, соединенная приводной втулочно-роликовой цепью с большой звездочкой этого привода, которая закреплена на его приводном валу, на котором также закреплена и малая ведомая звездочка ножного привода. Приводной вал ручного привода, расположенный в средней части подвесной рамы и соединен с шатунами, несущими педали посредством обгонных муфт.

Большая ведущая звездочка ножного привода, расположенная в нижней части рамы, связана со своим валом посредством обгонной муфты, а с малой ведомой звездочкой, расположенной выше приводной цепи.

Между большими звездочками ручного и ножного приводов расположено сиденье кресельного типа, закрепленное на раме посредством трубчатого кронштейна. Сиденье снабжено боковинами и высокой сггйнкой с прорезями, служащими для прикрепления седока к сиденью с помощью наплечных и поясного страховочных ремней. Педали ножного привода снабжены стременами для закрепления на них ног.

На фиг. 1 изображена часть кольцевой канатной дороги, вид сверху без подвижного состава; на фиг. 2 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2; на фиг. 4 - торцовая часть монорельса с ленточным гибким рельсом: на фиг. 5 - навесное сиденье, вид сбоку; на фиг. 6 - то же, вид сзади: на фиг. 7 - узел I на фиг. 6.

Канатная (ленточная) дорога с навесными сиденьями содержит вертикальную раму 5 1, на которой закреплен трубчатый кронштейн 2, несущий кресельное сиденье 3, снабженное боковинами А. На нижнем конце рамы установлена ведущая звездочка 5 ножного привода, закрепленная на валу б

0 посредством обгонной муфты (на чертеже не изображена), на концах этого вала закреплены шатуны 7Т несущие педали. Ведущая звездочка ножного привода приводной цепью 8 соединена с малой ведомой звездочкой 9,

5 закрепленной на валу 10, установленном на кронштейне 11 рамы 1. Ножной привод образует 1-ю ступень двухцепной передачи, 2-ая ступень образуется ручным приводом, содержащим ведущие звездочку 12 жестко

0 посаженную на вал 10, на концах которого установлены посредством обгонных муфт шатуны 13, снабженные педалями. Звездочка 12 соединена посредством приводной цепи 14 с малой ведомой звездочкой 15,

5 закрепленной на валу 16.

На этом же валу закреплен тормозной барабан 17, взаимодействующий с тормозной колодкой, закрепленной на конце поворотного рычага 18 шарнирно закрепленного

0 на верхней консоли рамы 1 и шарнирно связанного тягой 19 с рычагом управления 20, расположенном на кронштейне 11.

На валу 16 закреплено тяговое колесо 21, снабженное желобчатой контактной ра5 бочей поверхностью покрытой слоем резины, и установленное на несущем канате (ленте) 22 концы которого соединены с монорельсом 23, средняя часть которого закреплена на кронштейне 24.

0. Ходовая часть навесного (подвесного) сиденья кроме тягового колеса 21 содержит два малых опорно-ходовых колеса, имеющих желобчатую рабочую поверхность (двухребордное колесо) 25, встроенных в

5 обоймы 26 шарнирно соединенные с верхней консолью рамы 1 и снабженные с внешней стороны буксирно-сцепными устройствами, состоящими из штоков 27, встроенных в патрубки 28 и подпружинен0 ных пружинами 29.

С нижней стороны тягового колеса 21 расположена спарка двух малых прижимных колёс 30 двухребордной конструкции с обрезиненной рабочей поверхностью, кон5 тактирующей с канатом (лентой). Оси колес шарнирно соединены с пятйзвенной горизонтальной шарнирной связкой состоящей .обойм 31 шарнирно соединенных со звеньями 32 в свою очередь шарнирно соединенных со средним звеном 33 с возможностью

поворота в горизонтальной плоскости, в то время как само среднее звено выполнено неповоротным с возможностью перемещения в вертикальной плоскости между стенками рамы 1.

Оси прижимных колес шарнирно установлены в вильчатых стойках .34, нижние концы которых шарнирно закреплены на пластинах 35, которые установлены на площадке 36 рамы с возможностью пово- рота вокруг горизонтальных осей 37, закрепленных на этой площадке. Нижние концы стоек 34 установлены на осях 38, на которых расположены пружины 39, работающие на скручивание. Одним концом эти пружины прикреплены к стойкам 34, а другим к пластинам 35, обеспечивает упругое шарнирное соединение стоек 34 с пластинами 35 и поворот стоек влево в крайнее верхнее положение вместе сколе- сами со спаркой (связкой) колес 30 установленных на осях 40, вмонтированных в вильчатые стойки 34. .-К среднему звену 33 шарнирной связки колес 30, к нижней его стороне прикреплена пластина, снабженная клином 41, взаимодействующим с выдвижным клином 43, встроенном в отверстия стенок рамы 1. В боковую часть клина 42 запрессован штифт 43, с которым взаимодействует вилка пово- ротного рычага 44 шарнирно закрепленного на раме 1 в верхней ее части..

Межспутниковая канатная дорога работает следующим образом. Пассажир приводит в действие двухтяговый педальный привод, при этом вращение звездочки 5 посредством приводной цепи 8 передается на вал 10 через звездочку. 9 ручного привода и от него через звездочку 1-2 вращение передается посредством цепи 14 и через звез- дочку 15 на вал 16 ходовой тележки, несущий тяговое колесо 21, взаимодействующее с несущим опорным канатом .22 и перекатывающееся по нему вместе с направляющими поворотными колесами 25 и нижней спарки прижимных колес 30, управляемой поворотным рычагом 44, . Перед наездом на монорельс рычаг 44 поворачивается влево и подпружиненная шарнирная спарка колес, вступая.во взаи- модействиё с наклонной плоскостью паза рельса. 23 автоматически поворачивается книзу от несущего каната 22, а затем тяговое колесо 21, входя во взаимодействие с верхним пазом того же рельса, поднимается над канатом при этом прижимные колеса 3.0 спарки опускаются еще ниже, приближаясь к верхней опорной площадке 36 рамы 1.

После проезда монорельсового участка пути спарка колес 30 и тяговое колесо 21 своей желобчатой частью снова, автоматически вступают в контакт с канатом, что достигается за счет развертывания пружин скручивания 3d, которые поворачивают шарнирно соединенные в спарке колёса 30 в крайнее верхнее положение т.к. до контакта с несущим канатом 22.

В связи с тем, колеса 30 выполнены с тремя степенями свободы и смонтированы в шарнирной пятйзвенной спарке (связке) с возможностью поворота одновременно в двух плоскостях- горизонтальной и вертикальной, они могут автоматически изменять траекторию своего движения в соответствии с приводом паза 23,

Двухтяговый привод навесного сиденья обеспечивает возможность, как совместного педалирования ногами и руками, так и раздельного-ногами или руками, что достигается за счет обгонной муфты, встроенной в ступицу звездочки 5 и обгонных муфт встроенных в насадочную часть педальных шатунов 13 ручного привода. .

Заявленная канатная дорога многофункциональна, кроме своего прямого назначения она выполняет также функцию связки спутников друг с другом, а также может быть использована в качестве тягового (тяговых) каната, взаимодействующего с лебедкой, установленной на одном из спутников. С помощью такого устройства можно сближать спутники между собою и переводить их на другую .орбиту. Кроме того, канатные связки спутников могут быть использованы в качестве проводника индуктирующего электрический ток и превращающегося в результате этого в геомагнитный движитель.

Заявителем предложено два вида связок - связка трех спутников - разомкнутая связка четырех спутников - замкнутая.

В качестве подвижного состава межспутниковой канатной дороги предложено навесное (в условиях невесомости) транспортное средство с мускульным приводом или с комбинированным приводом - мус- кульно-механическим. Заявленное средство передвижения может быть для, индивидуального или группового пользования. Из от- дёльных навесных сидений можно формировать поезда, буксируемые аналогичным навесным средством, снабженным механическим приводом.

Заявленное транспортное средство предназначено для регулярного грузопассажирского сообщения между спутниками, соединенными с помощью канатных связок (служащих одновременно гибкими рельсовыми путями) в автономную систему - колонию спутников, Канатная дорога может

быть снабжена объездными путями со стрелочными переводами.

Использование; преимущественно в качестве транспортного средства для межспутниковых сообщений. Сущность изобретения: канатная дорога содержит установленные в горизонтальной плоскости на концевых опорах дугообразные направляющие, соответствующие концы которых соединены между собой несущими канатами, и установленное с возможностью перемещения по этим канатам и направляющим транспортное средство, выполненное с ручным и ножным цепными педальными приводами. 1 з.п, ф-лы, 7 ил.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1. Канатная дорога, содержащая концевые опоры, несущий канат с установленным на нем посредством опорных колес транспортным средством, выполненным с расположенными на его раме сиденьем, двумя прижимными роликами, взаимодействующим с несущим канатом блоком и с цепным педальным приводом вращения последнего, отличающая с я тем, что, с целью повышения КПД, надежности и безопасности в эксплуатации, она снабжена двумя дугообразными жёсткими направляющими, каждая из которых шарнирно связана своей средней частью с соответствующей концевой опорой и выполнена с верхним и нижним продольными пазами, а также дополнительным несущим канатом и дополнительным цепным педальным приводом вращения блока, при этом концы несущих канатов закреплены на соответствующих концах дугообразных направляющих, ведущие звездочки цепных педальных приводов

установлены на приводных валах посредством обгонных муфт, опорные колеса закреплены на раме транспортного средства с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, а прижимные ролики установлены на шарнирно закрепленных на раме транспортного средства с возможностью поворота в горизонтальной плоскости пластинах посредством поворотных в вертикальной плоскости вильчатых рычагов, шарнирно связанных между собой трех- звенной тягой и подпружиненных относительно пластины, причем рама транспортного средства выполнена с подвижных клином, установленным на этой раме с возможностью взаимодействия с ответным элементом, выполненным на тяге.

21

V/PJfil

Фиг.4

tilt

30

Фиг.З

55-Н//-7- 3937 36

Фие.7