Способ передвижения плавающего транспортного средства и устройство для его осуществления
Изобретение относится к транспортным средствам-амфибиям, преимущественно к плавающим экскаваторам, служащим для очистки и углубления дна водоемов. Способ передвижения плавающего транспортного средства заключается в отталкивании от воды колесными опорами на рычагах, совершая ими гребковые движения, т.е. погружают колесные опоры в воду, перемещают их в погруженном положении противоположно направлению движения, поднимают из воды и переносят в первоначальное положение. Для осуществления этого способа в плавающем транспортном средстве, содержащем понтон, на палубе которого установлена силовая установка, а на каждом борту - шарнирно установлен рычаг с колесной опорой на конце, снабженный гидроцилиндром подъема рычага, рычаги вместе с гидроцилиндром подъема рычага установлены на понтоне посредством промежуточных рам, установленных шарнирно с возможностью их поворота в вертикальной плоскости на поворотных платформах, установленных на понтоне посредством шарниров с вертикальной осью вращения, причем промежуточные рамы снабжены гидроцилиндрами поворота промежуточной рамы в горизонтальной плоскости, которые посредством шарниров с вертикальной осью вращения установлены между поворотной платформой и промежуточной рамой. Преимущественно поворотные платформы имеют возможность поворота в горизонтальной плоскости на 90° таким образом, что в крайних положениях они занимают продольную и поперечную ориентацию относительно оси понтона с возможностью угловой фиксации поворотной платформы относительно понтона. Для этого в поворотных платформах и в понтоне выполнены соответствующие друг другу отверстия, причем в крайних положениях отверстия имеют возможность совмещения с возможностью размещения в них переставного пальца. Технический результат заключается в упрощении конструкции плавающего транспортного средства путем придания возможности его самостоятельного перемещения по поверхности воды при помощи рычагов с колесной опорой на концах. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил.
Область техники, к которой относится изобретение.
Изобретение относится к транспортным средствам-амфибиям, преимущественно к плавающим экскаваторам, служащим для очистки и углубления дна водоемов. Изобретение также может быть использовано в подъемно-транспортных устройствах для работы на водоемах.
Аналоги
Известен способ передвижения плавающего транспортного средства путем отталкивания от воды, по которому вращают погруженный в воду гребной винт (Политехнический словарь. Гл. ред. И.И. Артоболевский. - М.: Советская энциклопедия, 1977, с.127).
Недостатком известного способа является необходимость специального устройства (гребного винта) и его привода, что усложняет конструкцию плавающего средства.
Известен способ передвижения плавающего транспортного средства путем отталкивания от воды, согласно которому вращают частично погруженное в воду гребное колесо (Проспект США на плавающую машину AQUAMOG SRX 109).
Недостатком известного способа является необходимость специального устройства (гребного колеса) и его привода, что усложняет конструкцию плавающего средства.
Прототип
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ передвижения плавающего транспортного средства путем отталкивания от воды, при этом отталкиваются от воды веслами, совершая ими гребковые движения, т.е. погружают весла в воду, перемещают их в погруженном положении противоположно направлению движения, поднимают из воды и переносят в первоначальное положение (Политехнический словарь. Гл. ред. И.И. Артоболевский. - М.: Советская энциклопедия, 1977, с.127).
Недостатком известного способа является необходимость специального устройства (весел) и их привода, что усложняет конструкцию плавающего средства.
Аналоги
Известно транспортное средство, содержащее устройство для крепления рычага на раме, которое состоит из жестко закрепленного на раме кронштейна и шарнирно соединенного с ним с возможностью поворота в вертикальной плоскости рычага с плоским опорным элементом на конце, фиксируемого от поворота с помощью штанги, соединяющей рычаг с кронштейном (Авторское свидетельство СССР №724431, МПК В 66 С 23/78, 1980).
Недостаток данного транспортного средства - невозможность его самостоятельного перемещения по поверхности воды.
Известно подъемно-транспортное средство, содержащее рычаг в виде силового гидроцилиндра, который наклонно закреплен на раме, и опорный элемент в виде колеса, шарнирно связанного с концом штока силового гидроцилиндра, причем рычаг снабжен неравноплечим рычагом, шарнирно закрепленным со штоком силового гидроцилиндра, и тягой, один конец которой шарнирно связан с корпусом силового гидроцилиндра, причем на коротком плече упомянутого рычага установлен опорный элемент, а длинное плечо рычага шарнирно связано со свободным концом тяги (Авторское свидетельство СССР №872439, МПК В 66 С 23/78, 1981).
Недостаток данного транспортного средства - это также невозможность его самостоятельного перемещения по поверхности воды.
Прототип
Известна плавающая машина, состоящая из понтона, на палубе которого смонтированы силовая установка, движитель судна с двумя гребными колесами по бортам понтона с возможностью их опускания на воду и подъема из воды над палубой понтона с помощью шарнирно установленной на нем рамы и силовых гидроцилиндров и экскаваторное оборудование с грейфером, а к каждому борту понтона в его кормовой части внизу с возможностью поворота в поперечной вертикальной плоскости шарнирно прикреплен рычаг со сдвоенным колесом на конце. Каждый рычаг, в свою очередь, дополнительно соединен с понтоном с помощью силового гидроцилиндра, шарнирно установленного своим корпусом вверху на понтоне, а штоком - на рычаге (Проспект США на плавающую машину AQUAMOG SRX 109).
Данная плавающая машина является наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту.
Недостатком рассматриваемой конструкции плавающей машины является ее сложность в связи с наличием гребных колес, а также нерациональность их использования из-за относительно малого времени их работы.
Сущность изобретения
В основу изобретения положена задача упрощения конструкции плавающего транспортного средства путем придания возможности его самостоятельного перемещения по поверхности воды при помощи рычагов с колесной опорой на концах.
Поставленная задача достигается тем, что в способе передвижения плавающего средства путем отталкивания от воды, осуществляемого гребковыми движениями, отталкиваются от воды колесными опорами на рычагах, т.е. погружают колесные опоры в воду, перемещают их в погруженном положении противоположно направлению движения, поднимают из воды и переносят в первоначальное положение.
Для этого в плавающем транспортном средстве, содержащем понтон, на палубе которого установлена силовая установка, а на каждом борту - шарнирно установлен рычаг с колесной опорой на конце, снабженный гидроцилиндром его подъема в вертикальной плоскости, каждый рычаг вместе с гидроцилиндром его подъема в вертикальной плоскости установлен на понтоне посредством вертикальной оси с гидроцилиндром поворота рычага в горизонтальной плоскости. Кроме того, рычаги вместе с гидроцилиндром поворота рычага в горизонтальной плоскости установлены на промежуточных поворотных платформах с возможностью изменения и фиксации их углового положения, смонтированных на каждом борту. Преимущественно рычаги установлены в кормовой части понтона.
Плавающее транспортное средство благодаря гидроцилиндру подъема в вертикальной плоскости может переводить рычаги с колесными опорами на концах из опорного положения на грунте в положение погруженных в воду и положение колесных опор над водой. Снабжение рычагов с колесными опорами на концах гидроцилиндром поворота рычага в горизонтальной плоскости позволяет совершать гребковые движения, т.е. при положении рычагов с колесными опорами на концах погруженными в воду перемещать их в горизонтальном направлении и переносить их в обратную сторону при положении рычагов с колесными опорами на концах над водой.
Наличие поворотных платформ, смонтированных на каждом борту, на которых установлены рычаги вместе с гидроцилиндром поворота рычага в горизонтальной плоскости, позволяет переводить и фиксировать рычаги в оптимальное положение рычагов с колесами для создания гребкового усилия. При нахождении на воде при поперечном расположении рычагов и опирании колесами на дно водоема плавающая землеройная машина обладает достаточной поперечной устойчивостью для выполнения землеройных работ на воде, а на суше - самостоятельно, без помощи крана вывешивания над настилом заехавшего под нее трейлера и погрузки на него.
Изобретение поясняется следующими чертежами, где:
на фиг.1 - плавающее транспортное средство на воде, вид сбоку;
на фиг.2 - плавающее транспортное средство на воде, вид сверху;
на фиг.3 - плавающее транспортное средство на воде, вид сзади;
на фиг.4 - крепление рычагов с колесными опорами к понтону, вид сбоку;
на фиг.5 - крепление рычагов с колесными опорами к понтону, вид сверху;
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.
Плавающее транспортное средство содержит герметичный понтон 1, на палубе 2 которого в носовой части смонтирована силовая установка 3. На каждом борту 4 понтона 1 преимущественно в его кормовой части посредством шарниров 5 с вертикальной осью вращения установлены поворотные платформы 6. Поворотные платформы 6 имеют возможность поворота в горизонтальной плоскости на 90° таким образом, что в крайних положениях они занимают продольную и поперечную ориентацию относительно оси понтона. В поворотных платформах 6 и в понтоне 1 выполнены отверстия 7, 8 и 9, 10 соответственно, причем в крайних положениях отверстия 7 и 9 или 8 и 10 соответственно имеют возможность совмещения с возможностью размещения в них переставного пальца 11 и угловой фиксации поворотной платформы 6 относительно понтона 1. На поворотных платформах 6 шарнирно с возможностью их поворота в вертикальной плоскости установлены промежуточные рамы 12. Промежуточные рамы 12 снабжены гидроцилиндрами 13 поворота промежуточной рамы 12 в горизонтальной плоскости, которые посредством шарниров 14 с вертикальной осью вращения установлены между поворотной платформой 6 и промежуточной рамой 12. На промежуточных рамах 12 посредством шарниров 15 с горизонтальной осью установлены рычаги 16 с колесными опорами 17 в виде сдвоенных колес на конце рычага 16. Каждый рычаг 16 снабжен гидроцилиндром 18 подъема рычага 16, который посредством шарниров 19, 20 с горизонтальной осью вращения установлен между промежуточной рамой 12 и рычагом 16.
В носовой части понтона 1 установлен расположенный горизонтально опорно-поворотный круг 21. Верхняя часть 22 опорно-поворотного круга 21 установлена на понтоне 1 посредством шарнирного параллелограмма 23 и двух гидроцилиндров 24 подъема опорно-поворотного круга. К нижней части 25 опорно-поворотного круга 21 присоединен колесный мост 26 и буксирная сцепка 27.
На корме понтона 1 установлено экскаваторное оборудование 28 с телескопической стрелой 29 и землеройным рабочим органом, например грейфером 30, на конце. В средней части понтона 1 размещена рубка 31 с гидроуправлением, а также предусмотрена свободная площадка для перевозки сменного рабочего органа для очистки дна водоема, например двухчелюстных грабель 32.
Плавающее транспортное средство работает следующим образом.
Передвижение плавающего транспортного средства по воде производят при повернутых в поперечное положение поворотных платформах 6 путем гребка рычагами 16 с колесными опорами 17 на концах, погруженными в воду. Для этого устанавливают поворотную платформу 6 преимущественно вручную в поперечное положение относительно оси понтона 1. При помощи гидроцилиндров 18 подъема рычагов 16 опускают рычаги 16 с колесными опорами 17 на концах в погруженное в воду положение. Затем гидроцилиндром 13 поворота промежуточной рамы 12 совершают в горизонтальной плоскости гребковое движение рычагами 16 с колесными опорами 17 на концах, после чего поднимают и переносят их в обратную сторону при положении рычагов 16 с колесными опорами 17 на концах над водой. Поворотные платформы 6 позволяют поддерживать наиболее выгодное расположение колесных опор 17 для создания гребкового усилия, так при их поперечном положении плоскость колесных опор 17 ориентирована почти перпендикулярно к продольной оси понтона 1. При гребке колесными опорами 17 в одну или другую сторону происходит передвижение плавающего транспортного средства вперед или назад. Изменение курса его движения производят гребками рычагов 16 с колесными опорами 17 только с одной из сторон. При гребках рычагами 16 с колесными опорами 17 в противоположные стороны происходит разворот плавающего транспортного средства на месте в ту или другую сторону, что обеспечивает маневренность на воде.
В результате реализуется способ передвижения плавающего транспортного средства путем отталкивания от воды, осуществляемого гребковыми движениями, по которому отталкиваются от воды колесными опорами 17 на рычагах 16, т.е. погружают колесные опоры 17 в воду, перемещают их в погруженном положении противоположно направлению движения, поднимают из воды и переносят в первоначальное положение.
Экскаваторное оборудование 28 с грейфером 30 в транспортном положении, как правило, разворачивают вдоль понтона 1 над его палубой и устанавливают на стойке 3 или, как вариант, складывают на корме понтона 1, а грейфер 6 устанавливают на верхней неповоротной части 22 опорно-поворотного круга 21. Перемещение плавающего транспортного средства в процессе его работы и маневрирование может дополняться отталкиванием от грунта экскаваторным оборудованием 28 с грейфером 30.
В носовой части понтона 1 установлен расположенный горизонтально опорно-поворотный круг 21. Верхняя часть 22 опорно-поворотного круга 21 установлена на понтоне 1 посредством шарнирного параллелограмма 23 и двух гидроцилиндров 24 подъема опорно-поворотного круга. К нижней части 25 опорно-поворотного круга 21 присоединена буксирная сцепка 27.
При проведении землеройных работ на воде колесный мост 26 поднимают над водой с помощью гидроцилиндров 24 подъема опорно-поворотного круга 21. При вынутых переставных пальцах 11 поворачивают поворотные платформы 6 с рычагами 16 в шарнирах 5 в поперечное положение. При совмещении отверстий 8, 10 устанавливают в них пальцы 11 для фиксации поворотных платформ 6 относительно понтона 1. При зафиксированном поперечном положении поворотных платформ 6 опускают рычаги 16 с помощью гидроцилиндров 18 подъема рычагов 16 до опирания колесных опор 17 на дно водоема. Если же колесные опоры 17 не достают до дна, то рычаги 16 расставляются в стороны и колесные опоры работают как поплавки тримарана. Изменение глубины копания грейфера 30 и его углового положения в горизонтальной плоскости обеспечено конструкцией экскаваторного оборудования 28.
Самостоятельный выезд плавающего транспортного средства из воды на пологий берег осуществляется на колесных опорах 17 и колесном мосту 26 отталкиванием от грунта экскаваторным оборудованием 28 с грейфером 30 при его зафиксированном от поворота положении и зафиксированной от поворота нижней части 25 опорно-поворотного круга 21. Понтон 1 вывешивают относительно грунта в носовой части на колесном мосту 26 с помощью гидроцилиндров 24, а в кормовой части - на зафиксированных в продольном положении рычагах 16 с колесными опорами 17 посредством гидроцилиндров 18. Самостоятельный выезд плавающего транспортного средства из воды на более крутой берег производится при работе экскаваторного оборудования 28 и грейфера 30 в сочетании с работой гидроцилиндров 18 подъема рычагов 16 и гидроцилиндров 24 подъема опорно-поворотного круга 21 по подъему понтона 1 на колесных опорах 17 и колесном мосту 26 и обратному опусканию его на грунт. При буксировке плавающего транспортного средства тягачом экскаваторное оборудование 28 устанавливают над палубой в транспортное положение, плавающее транспортное средство вывешивают с помощью силовых гидроцилиндров 18, 24 рычагов 16 и шарнирного параллелограмма 23 на колесных опорах 17 и колесном мосту 26.
Таким образом, снабжение плавающей землеройной машины дополнительными признаками, указанными в отличительной части формулы изобретения, не приводит к ухудшению ее землеройных и транспортных свойств.
Плавающее транспортное средство выполнено на уровне технического предложения в курсовом проекте одного из авторов.
Формула изобретения
1. Способ передвижения плавающего транспортного средства, заключающийся в осуществлении отталкивания от воды путем совершения гребковых движений, отличающийся тем, что отталкиваются от воды колесными опорами на рычагах, а именно погружают колесные опоры в воду, перемещают их в погруженном положении противоположно направлению движения, поднимают из воды и переносят в первоначальное положение.
2. Плавающее транспортное средство, содержащее понтон, на палубе которого установлена силовая установка, а на каждом борту шарнирно установлен рычаг с колесной опорой на конце, снабженный гидроцилиндром подъема рычага, отличающееся тем, что рычаги вместе с гидроцилиндром подъема рычага установлены на понтоне посредством промежуточных рам, установленных шарнирно с возможностью их поворота в вертикальной плоскости на поворотных платформах, установленных на понтоне посредством шарниров с вертикальной осью вращения, причем промежуточные рамы снабжены гидроцилиндрами поворота промежуточной рамы в горизонтальной плоскости, которые посредством шарниров с вертикальной осью вращения установлены между поворотной платформой и промежуточной рамой.
3. Плавающее транспортное средство по п.2, отличающееся тем, что поворотные платформы имеют возможность поворота в горизонтальной плоскости на 90° таким образом, что в крайних положениях они занимают продольную и поперечную ориентацию относительно оси понтона с возможностью угловой фиксации поворотной платформы относительно понтона.
4. Плавающее транспортное средство по п.3, отличающееся тем, что в поворотных платформах и в понтоне выполнены соответствующие друг другу отверстия, причем в крайних положениях отверстия имеют возможность совмещения с возможностью размещения в них переставного пальца.
РИСУНКИ
