close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2336189

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 336 189
(13)
C1
(51) МПК
B61B 13/00
B61B 15/00
(2006.01)
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2007107262/11, 26.02.2007
(72) Автор(ы):
Прохоров Алексей Григорьевич (RU)
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
26.02.2007
(45) Опубликовано: 20.10.2008 Бюл. № 29
2 3 3 6 1 8 9
R U
(57) Реферат:
Изобретение относитс к области транспортных
механизмов с заданной траекторией движени .
Транспортна система включает ходовой путь с
набором поверхностей качени и транспортное
средство со смещенным центром т жести,
снабженное нижними опорными колесами и
верхними направл ющими колесами. Нижние
опорные колеса установлены с отклонением от
вертикали. Нижн поверхность качени расположена под наклоном и имеет вогнутый
профиль. Угол отклонени нижних опорных колес
от вертикали находитс из соотношени :
tg?=b/(h1+h2), где ? - угол отклонени от
вертикали, b - среднее рассто ние от центра
т жести транспортного средства до центральной
линии нижней поверхности качени , h 1 - среднее
возвышение центра т жести над центральной
линией нижней поверхности качени , h 2 рассто ние между центром т жести и центральной
линией верхней поверхности качени . В результате
повышаетс надежность транспортной системы. 1
ил.
Страница: 1
RU
C 1
C 1
(54) ТРАНСПОРТНАЯ СИСТЕМА
2 3 3 6 1 8 9
Адрес дл переписки:
614990, г.Пермь, ул. Букирева, 15, ПГУ,
пат.пов. А.А. Онорину
R U
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: US 4690064 А, 01.09.1987. RU 2180295
C1, 10.03.2002. US 4204478 A, 27.05.1980. US
5934198 A, 10.08.1999.
(73) Патентообладатель(и):
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образовани "Пермский государственный университет" (RU)
RUSSIAN FEDERATION
RU
(19)
(11)
2 336 189
(13)
C1
(51) Int. Cl.
B61B 13/00
B61B 15/00
(2006.01)
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2007107262/11, 26.02.2007
(72) Inventor(s):
Prokhorov Aleksej Grigor'evich (RU)
(24) Effective date for property rights: 26.02.2007
Mail address:
614990, g.Perm', ul. Bukireva, 15, PGU,
pat.pov. A.A. Onorinu
C 1
2 3 3 6 1 8 9
R U
Страница: 2
EN
C 1
(57) Abstract:
FIELD: transportation.
SUBSTANCE: conveying system includes running
route with set of rolling surfaces and transport
vehicle
with
displaced
center
of
gravity
outfitted by inferior bearing wheels and upper
guide wheels. Inferior bearing wheels are mounted
out of upright. Inferior rolling surface is atilt
located and of sag profile. Inferior bearing
wheels
deflection
angle
is
received
from:
tg?=b/(h1+h2), where ? - deflection angle, b average distance from transport vehicle center of
gravity to central line of inferior rolling surface, h1 center of gravity average elevation above central
line of inferior rolling surface, h2 - distance between
centre of gravity and central line of upper
rolling surface.
EFFECT: improving of conveying system reliability.
1 dwg
2 3 3 6 1 8 9
(54) CONVEYING SYSTEM
R U
(73) Proprietor(s):
Gosudarstvennoe obrazovatel'noe uchrezhdenie
vysshego professional'nogo obrazovanija
"Permskij gosudarstvennyj universitet" (RU)
(45) Date of publication: 20.10.2008 Bull. 29
RU 2 336 189 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к области транспортных механизмов с заданной траекторией
движени и может быть использовано дл перевозки людей с ограниченными
возможност ми в больших больничных комплексах, а также посетителей выставок и прочих
зрелищных меропри тий.
На прот жении XX в. многие изобретатели пытались создать «лифт по горизонтали».
Речь идет о системе, предназначенной дл перевозки небольшого числа пассажиров на
рассто ние до 3-5 км, и при этом легко встраиваемой в уже существующую городскую
инфраструктуру. Обычные транспортные средства, даже будучи снабжены экологичными и
бесшумными двигател ми, все равно требуют дорожек с твердым покрытием или рельсов,
а также места дл «парковки». Ко всему прочему, они неизбежно представл ют опасность
дл окружающих. Особенно остро проблема стоит там, где потенциальными пассажирами
вл ютс люди с ограниченными возможност ми - в больших больничных комплексах, в
санатори х и т.п. местах. Идеальным вариантом было бы передвижение транспортного
средства вдоль стены наподобие кабины лифта.
Одна из первых транспортных систем «настенного» типа описана в пат. США
№1.431.536 (МПК В61В 13/04, 10.10.1922). Согласно замыслу автора, кабины должны были
перемещатьс по обеим сторонам легкой эстакады, дл чего они снабжались сверху
опорными колесами, а снизу - горизонтальными направл ющими колесами (роликами).
Пассажиров планировалось разместить на боковых сидень х спиной к ходовому пути.
Несмотр на восхитительную простоту проекта, он вр д ли мог быть реализован на
практике. Дело в том, что при смещенном центре т жести кабины к верхнему опорному
колесу приложено боковое усилие, и оно стремитс съехать с поверхности качени . Автор
понимал указанную проблему и предусмотрел дл опорных колес специальную канавку, в
по дну которой они кобы должны свободно перемещатьс . Однако боковое усилие
прижимает колесо к внешней стенке канавки, из-за чего резко возрастает трение и
происходит интенсивный износ резиновой покрышки. Кроме того, в канавке неизбежно
скапливаютс атмосферные осадки, а также в нее могут попасть посторонние предметы.
Современный вариант локальной транспортной системы описан в пат. США №5.934.198
(МПК В61В 13/04, 10.08.1999). Здесь в качестве приводного устройства фигурирует
линейный электродвигатель. Также присутствует весьма сложный рычажный механизм,
назначением которого вл етс компенсаци дисбаланса масс. Поскольку кажда кабина
рассчитана всего лишь на двух пассажиров, конструкци кажетс неоправданно
усложненной. Кроме того, слабо проработан ходовой путь - «главна деталь» любого
подобного проекта.
В пат. РФ №2.060.184 (МПК В61В 13/08, 20.05.1996) описано оригинальное транспортное
средство, теоретически способное ездить по вертикальной стене за счет «присоски».
Однако автор не удосужилс оценить мощность вентил тора дл создани хот бы слабого
разрежени при отсутствии уплотнител («юбки»). Пон тно, что без уплотнител воздух
будет перегон тьс вхолостую, но как создать надежный скольз щий уплотнитель - до сих
пор не сно. Остаетс добавить, что данна проблема стала воистину роковой дл большинства аппаратов на воздушной подушке.
Более приближенной к реальности вл етс встраиваема в существующую
инфраструктуру транспортна система, описанна в пат. США №5.456.183 (МПК В61В
13/04, 10.10.1995).
При первом же взгл де на чертежи сразу бросаетс в глаза обилие всевозможных
колес - обрезиненных и металлических, типа железнодорожных. Наученный горьким
опытом предшественников, автор поставил перед собой задачу добитьс 100%-й
устойчивости кабин (веро тно, даже в случае урагана). С другой стороны, налицо
попытка перейти от маломестных кабин к насто щим вагонам - по образу и подобию
известных «монорельсов». К сожалению, этот путь заведомо ведет в тупик: именно
проблема дисбаланса масс осталась нерешенной за столетие существовани монорельсовых транспортных средств. Поскольку размещение пассажиров в салоне
городского общественного транспорта вл етс случайным, вагон на узкой несущей балке
Страница: 3
DE
RU 2 336 189 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
оказываетс неустойчивым - наподобие корабл , он испытывает «бортовую» и «килевую»
качку. Кроме того, асимметричный (случайно или намеренно) вагон создает в самой балке
крут щий момент, что также весьма нежелательно. Наиболее простой и удобный способ
уменьшени величины дисбаланса - специальное боковое расположение пассажирских
мест в вагоне (кабине), что имело место еще в ранних проектах.
Итак, оптимальна компоновка кабины уже определена и дальнейшему пересмотру не
подлежит. Единственное, что еще возможно пересматривать - это количество и
расположение колес. Желательно обойтись их минимальным количеством, а также
исключить балансиры или сложные подвески. Вернемс к проекту 1922 г.: как уже
указывалось выше, его «слабым местом» вл етс канавка дл опорных колес,
расположенна сверху. Если же перенести опорные колеса вниз, то возникает нова проблема - проблема стабилизации верха кабины. Чтобы кабина не «выпала» из ходового
пути, приходитс снабжать ее дополнительными колесами или роликами.
ПРОТОТИП. В пат. США №4.690.064 (МПК В61В 13/04, 1.09.1987 г.) описано
транспортное средство рассматриваемого «асимметричного» типа, у которого имеютс три
группы колес. Наиболее важным вл етс расположение поверхности качени верхнего
горизонтального колеса на внутренней поверхности «козырька», закрывающего ходовой
путь сверху. Дл компенсации бокового усили автор ввел третье колесо, кат щеес по
наружной поверхности балки ниже основного (опорного) колеса.
Фактически предложенна система вл етс улучшенной версией изначальной
конструкции 1922 г. Однако «улучшение» вл етс скорее умозрительным, нежели
практическим. Чтобы кабина со смещенным центром т жести была устойчивой и не
раскачивалась во врем движени , горизонтальные колеса следует установить с
некоторым «нат гом», т.е. они должны посто нно обжимать ходовой путь. Разумеетс ,
трение при этом возрастает и становитс заведомо большим, чем у обычного колесного
экипажа равной массы. Указанна трудноразрешима проблема типична дл всех
«монорельсов» и вл етс главной причиной их сравнительно редкого использовани в
современном мире. Чтобы обеспечить устойчивость транспортного средства на узкой
балке, многие авторы предлагают довольно сложные системы автоматического
регулировани оп ть-таки с использованием качающихс рам или балансиров (см.,
например, пат. США №4.996.928).
Задачей насто щего изобретени вл етс разработка предельно простой, но
комфортной и надежной «локальной» (т.е. встраиваемой в инфраструктуру) транспортной
системы.
Задача решаетс согласно формуле изобретени за счет признаков, общих с
прототипом - таких, как транспортна система, включающа ходовой путь с набором
поверхностей качени и транспортное средство со смещенным центром т жести,
снабженное нижними опорными колесами и верхними направл ющими колесами, и
отличительных, существенных признаков таких, как нижние опорные колеса установлены с
отклонением от вертикали, а нижн поверхность качени расположена под наклоном и
имеет вогнутый профиль, при этом угол отклонени нижних опорных колес от вертикали
находитс из соотношени :
tg?=b/(h1+h2),
где ? - угол отклонени от вертикали, b - среднее рассто ние от вертикали,
проход щей через центр т жести транспортного средства до центральной линии нижней
поверхности качени , h1 - среднее возвышение центра т жести над центральной линией
нижней поверхности качени , h2 - рассто ние между центром т жести и центральной
линией верхней поверхности качени .
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение иллюстрируетс чертежом, по сн ющим основную конструктивную идею.
Локальна транспортна система включает ходовой путь 1 с набором поверхностей
качени 2, 3 и транспортное средство 4 со смещенным центром т жести, снабженное
нижними опорными колесами 5 и верхними направл ющими колесами 6. Нижние опорные
Страница: 4
RU 2 336 189 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
колеса 4 установлены с отклонением от вертикали, а нижн поверхность качени 2 также
расположена под соответствующим углом, при этом угол отклонени находитс из
соотношени :
tg?=b/(h1+h2),
где ? - угол отклонени от вертикали, b - среднее рассто ние от вертикали,
проход щей через центр т жести транспортного средства 4 до центральной линии нижней
поверхности качени , h1 - среднее возвышение центра т жести над центральной линией
нижней поверхности качени , h2 - рассто ние между центром т жести и центральной
линией верхней поверхности качени .
Устройство снабжено предохранительной скобой 7. Нижн поверхность качени с
внутренней и с внешней стороны имеет плавный подъем относительно наклонной
плоскости.
Поскольку положение центра т жести транспортного средства относительно верхней и
нижней поверхностей качени зависит от числа пассажиров, угол наклона нижней
поверхности качени 2 может оказатьс недостаточным, и тогда опорное колесо 5 уходит
в сторону несущей стены. Если угол наклона поверхности качени окажетс избыточным,
то опорное колесо смещаетс ближе ко краю поверхности качени . В обоих случа х колесо
взаимодействует с поверхностью качени только частью покрышки, что нежелательно.
Отклонение от центральной линии плоской поверхности качени сопровождаетс «положительной обратной св зью», и возникают колебани - колесо движетс по
синусоиде.
Интересно отметить, что в конце 40-х гг. XX в. аналогична неустойчивость переднего
колеса самолетного шасси доставила много хлопот конструкторам. Поскольку
авиаконструкторы не могли задать другой профиль посадочной полосы, кроме плоскости,
они вынуждены были найти решение внутри самолета. Здесь же вполне возможно
изменение формы ездовой полки - с целью стабилизации режима качени опорных колес
поверхность качени 2 имеет вогнутый профиль. Можно сказать, что канавка возвращена
на свое почетное место, однако теперь она находитс под «крышей», расположена
наклонно и имеет относительно малую глубину. Все перечисленные факторы гарантируют,
что канавка не засоритс .
Целесообразно выбрать базовый угол наклона, исход из полной загрузки - ведь гон ть
по линии пустые кабины не имеет смысла. Разумеетс , пассажиры заметно различаютс по
массе, однако вр д ли все они окажутс толст ками. Следует особо подчеркнуть, что
малое отклонение центра т жести не нарушает устойчивости кабины, а лишь слегка
увеличивает трение.
В заключение остаетс добавить, что реальный угол наклона опорного колеса 5
находитс в пределах 10-15°, а нагрузка на верхнее направл ющее колесо 6 уменьшаетс с высотой:
Fверхн=Р?tg??h1/(h1+h2).
Таким образом, выгодно расположить верхнюю плоскость качени как можно выше, над
кабиной. В прототипе же колеса сгруппированы примерно на одном уровне, что
дополнительно затрудн ет стабилизацию транспортного средства. С учетом всего
сказанного, «настенный» вариант транспортной системы вл етс оптимальным, а кабина
действительно должна напоминать кабину лифта с «глухой» внутренней стенкой.
Современна автоматика вполне позвол ет обеспечить максимальное удобство
пользовани «локальной» транспортной системой. Пассажир просто заходит в кабину,
садитс и нажимает нужную клавишу на панели управлени - дальнейшее происходит
аналогично действию обычного лифтового механизма.
Из описани и практического применени насто щего изобретени специалистам будут
очевидны и другие частные формы его выполнени . Данное описание и примеры
рассматриваютс как материал, иллюстрирующий изобретение, сущность которого и объем
патентных прит заний определены в нижеследующей формуле изобретени ,
совокупностью существенных признаков и их эквивалентами.
Страница: 5
RU 2 336 189 C1
5
10
Формула изобретени Транспортна система, включающа ходовой путь с набором поверхностей качени и
транспортное средство со смещенным центром т жести, снабженное нижними опорными
колесами и верхними направл ющими колесами, отличающа с тем, что нижние опорные
колеса установлены с отклонением от вертикали, а нижн поверхность качени расположена под наклоном и имеет вогнутый профиль, при этом угол отклонени нижних
опорных колес от вертикали находитс из соотношени :
tg?=b/(h1+h2),
где ? - угол отклонени от вертикали, b - среднее рассто ние от центра т жести
транспортного средства до центральной линии нижней поверхности качени , h1 - среднее
возвышение центра т жести над центральной линией нижней поверхности качени , h2 рассто ние между центром т жести и центральной линией верхней поверхности качени .
15
20
25
30
35
40
45
50
Страница: 6
CL
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
105 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа