Способ эвакуации аварийной машины и устройство для его осуществления
Изобретение относится к транспортным системам. Способ эвакуации аварийной машины путем ее перемещения в другую точку с использованием устройства эвакуации. Устройство выполнено в виде вспомогательного самоходного транспортного средства с временным использованием на нем сменных мотор-колес в качестве ведущих. Устройство содержит мотор-колеса, пару ведомых колес, раму, сиденье, источник электропитания, систему управления и устройство временной взаимосвязи с машиной. Колеса установлены на раме по переднеприводной колесной формуле 4×2, с возможностью оперативного демонтажа/монтажа мотор-колес. На раме установлен ящик с инструментом и запасными частями. Мотор-колеса, источник электропитания и инструмент для монтажно-демонтажных работ доставляют к аварийной машине устройством эвакуации. После чего переставляют мотор-колеса с транспортного средства на аварийную машину вместо ее ведущих или ведомых колес. Электрически соединяют мотор-колеса с источником электропитания и системой управления. Запускают в работу электрический привод мотор-колес и перемещают таким образом аварийную машину. Достигается повышения мобильности и оперативности операции по эвакуации аварийной машины. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.
Группа изобретений относится к наземным безрельсовым транспортным системам с возможностью эвакуации аварийных колесных транспортных средств с помощью вспомогательных колесных транспортных средств.
До настоящего времени проблему эвакуации аварийной колесной или гусеничной машины решают «традиционно» одним из трех способов:
- буксируют другим транспортным средством (ТС) с помощью гибкой или жесткой буксирной связи (сцепного устройства), что требует относительно мощной силовой установки ТС и высоких сцепных качеств его движителя, не говоря уже о наличии такого ТС в конкретной ситуации или экономической или иной неэффективности его доставки к аварийной машине;
- доставляют своим ходом эвакуатор, грузят аварийную машину на него, фиксируют и транспортируют «на себе», что характеризуется практически теми же недостатками;
- доставляют на ТС ремонтную бригаду с необходимыми запчастями, оборудованием и инструментом, ремонтируют машину на достаточном уровне до возможности ее самостоятельного перемещения до полноценной ремонтной службы, что далеко не всегда возможно по тактическим соображениям плюс также затратно.
Однако недавно, с существенным техническим прогрессом в области электроприводов с использованием мотор-колес, получили развитие способы эвакуации машин своим ходом с предварительной «пересадкой» на них исправного тягового устройства, временно заменяющего аварийное собственное тяговое устройство машины.
Этому способствовали и такие технические предложения, как [1. Набор для превращения любого автомобиля в гибридный. - URL: https://habr.com/ru/post/148622/27.07.2012], которые, однако, не затрагивают проблему эвакуации наземных транспортных средств.
Весьма близким заявляемому устройству аналогом по совокупности существенных конструктивных признаков и функциональным особенностям является наземный транспортный комплекс, содержащий автомобиль с несущей конструкцией, четырьмя съемными колесами и салоном с установленными в нем сиденьями, а также одноместный скутер (моноцикл) с рамой, осью для установки одного колеса, временно снимаемого с упомянутого автомобиля, и закрепленной на раме Т-образной стойкой для опоры рук пользователя («рулем»), с возможностью размещения в пассивном транспортном своем бесколесном состоянии в автомобиле [2. US 9,211,932 В1, МПК (2006.01) B60R 9/10, D62K 13/00, B62K 1/00, B62K 11/00, B62K 17/00, В60В 19/02, 15.12.2015; Ford запатентовал колесо-трансформер. URL: http://autorambler.ru/journal/events/ford-zapatentoval-koleso-transformer-560993391/?utm_campaign=self_promo&utm_term=head&utm_medium=news&utm_source=rambler&utm_content=autorambler].
В нем скутер в бесколесном пассивном транспортном своем положении размещен в багажном отделении за задним рядом автомобильных сидений, сиденье скутера выполнено в виде седла мотоциклетного типа и установлено, с фиксацией, на раме неповоротно по азимуту, в продольном переднем, то есть ориентированном на Т-образный упор, положении, с возможностью размещения пользователя либо в салоне автомобиля на автомобильном сиденье, либо вне автомобиля на сиденье (седле) скутера.
Однако, при всех положительных качествах такого (причем получившего заметный информационный резонанс) транспортного комплекса, следует отметить и такой недостаток, как частичность реализованных технико-эксплуатационных возможностей, прежде всего в части унификации, многофункциональности и компактности комплекса: рама с сиденьем-седлом и «торчащим» Т-образным упором («рулем») большую часть времени эксплуатации комплекса занимает дефицитное место в багажном отделении и создает неудобства компоновочного характера, утяжеляет комплекс, а при использовании скутера по назначению, наоборот, не используется по своему назначению от одного до всех автомобильных сидений в салоне автомобиля; необходимые (рекомендуемые) по условиям и/или требованиям эргономики и безопасности подголовники в верхней части спинки автомобильных сидений также однофункциональны, а их количество соответствует количеству сидений в салоне, недостаточно высок уровень унификации.
Наиболее близким к заявляемому способу аналогом (прототипом) по назначению и совокупности существенных признаков (последовательности операций) является способ эвакуации аварийной машины путем ее перемещения в другую географическую точку с использованием устройства эвакуации в составе замещающих колеса машины сменных мотор-колес и автономного источника электропитания (АИЭП) с системой управления, с возможностью создания тягового усилия и поворота для упомянутого перемещения машины [3. RU 2 724 194 С1, B60D 1/00, 22.06.2020].
При этом АИЭП с системой управления размещают однозначно на аварийной машине. Однако поскольку потребные для перемещения аварийной машины, масса которой обычно превышает 1,5 тонн, массогабаритные показатели АИЭП и конструкция машины обусловливают проблематичность дополнительной установки такого вспомогательного эвакооборудования непосредственно на ней, приходится констатировать еще недостаточные тактико-технические (ТТ, для военной техники) и технико-эксплуатационные (ТЭ, для гражданской техники) возможности способа-прототипа. Несмотря на положительный технический результат ее использования.
Далее, хотя разработчиком-патентообладателем способа-прототипа является Военная академия материально-технического обеспечения, вопрос обеспечения аварийной машины устройством ее эвакуации остается открытым (неясно, откуда у экипажа аварийной машины (или ремонтной группы) берется указанное устройство эвакуации. По умолчанию, оно, надо полагать, либо постоянно возят на данной машине (точнее - на каждой машине, поскольку каждая машины - потенциально аварийная), что требует существенных дополнительных объемов и грузоподъемности и экономически накладно, либо привозят как груз на вспомогательном серийном автомобиле (например, УАЗ-469), что также избыточно затратно.
В источнике информации [3] наряду со способом предложено и устройство для его осуществления (п. 2 формулы), включающее средство создания тягового усилия и вспомогательное оборудование, причем, соответственно, в виде мотор-колес и АИЭС с блоком управления плюс электрическую взаимосвязь перечисленных компонентов устройства эвакуации.
Тем не менее более близким аналогом (прототипом-устройством) к заявляемому устройству для осуществления заявляемого способа по совокупности существенных конструктивных признаков и функциональным особенностям заявитель усматривает устройство («Наземный транспортный комплекс»), представляющее собой электроприводное колесное наземное транспортное средство (ТС) с мотор-колесом, рамой, сиденьем, АИЭП, системой управления и устройством временной взаимосвязи с машиной (в салоне) [4. RU 2721640 С1, B60R 9/10, В60Р 3/06, B62D 63/00, 21.05.2020].
Несмотря на несхожесть назначения (к эвакуации машины отношения не имеет), ТС и машина используют общие сменные мотор-колеса (как правило, одно «моноколесо» с устройством гиростабилизации), с возможностью поочередного перемещения машины и «десантируемого» с нее ТС для более мобильных перемещений пользователя. АИЭП разделен на две части - бортовую часть для перемещения машины и относительно небольшую по массе и габаритам бортовую часть ТС. Устройство взаимосвязи ТС и «материнской» (по отношению к ТС) машины выполнено в виде посадочной части рамы ТС на пол салона машины плюс крепежа.
В такой транспортной системе временно «отдыхающая» машина без части колес может условно рассматриваться как «аварийная», поскольку в таком состоянии перемещаться не может. В свою очередь, ТС «скутер» на обратном своем пути (возврат к машине) условно можно считать «доставкой мотор-колеса» «аварийной» машине. При этом рама и прочее вспомогательное оборудование в качестве двухфункционального устройства размещают в салоне машины.
Однако такая транспортная система изначально полностью электрифицирована (машина и ТС - электроприводные), а ТС приходится возить на машине постоянно. Такое устройство недостаточно приспособлено для решения задач эвакуации, особенно в военной области.
Задачей (проблемой), на решение которой направлена заявляемая группа изобретений, является расширение тактико-технических (для комплексов военного назначения) и технико-эксплуатационных (для комплексов гражданского назначения) возможностей способа и устройства для его осуществления, снижения эксплуатационных расходов и повышения мобильности, оперативности операции по эвакуации аварийной машины.
Технический результат в соответствии с поставленной задачей (проблемой) достигается за счет того, что в способе эвакуации аварийной машины путем ее перемещения в другую географическую точку с использованием устройства эвакуации в составе замещающих колеса машины сменных мотор-колес и автономного источника электропитания (АИЭП) с системой управления, с возможностью создания тягового усилия и поворота для упомянутого перемещения машины, согласно заявляемому изобретению, мотор-колеса, АИЭП и инструмент для монтажно-демонтажных работ доставляют к аварийной машине устройством эвакуации в виде вспомогательного самоходного транспортного средства (ТС) с временным использованием на нем упомянутых сменных мотор-колес в качестве ведущих наряду с парой ведомых, после чего переставляют мотор-колеса с ТС на аварийную машину вместо ее ведущих или ведомых колес, электрически соединяют их с АИЭП и системой управления, запускают в работу электрический привод мотор-колес и перемещают таким образом аварийную машину.
Технический результат достигается также за счет дополнительных существенных признаков (при сформулированной выше основной совокупности существенных признаков) способа:
- аварийную машину могут перемещать вместе с ТС в качестве ее полуприцепа, предварительно соединив их жесткой или гибкой буксирной связью (это существенно рационализирует процесс эвакуации за счет снижения продолжительности подготовительных операций и трудоемкости, перераспределения нагрузки и дополнительных объемов с использование для этого ТС, а также позволяет не оставлять «бесхозной» ТС после выполнения им основной своей функции по «пересадке» мотор-колес и доставки АИЭП);
- при указанном дополнительном признаке, ТС могут соединять с аварийной машиной откидным дышлом в составе ТС (это - оптимальное решение в обеспечение выбора дистанции между машиной и ТС в режиме полуприцепа машины, а также обеспечения принятых степеней свободы для подобных буксирных связей);
- при том же (первом) дополнительном признаке, АИЭП могут оставить размещенным на ТС при электрической взаимосвязи с мотор-колесами на аварийной машине (это оптимизирует распределение дополнительного оборудования между машиной и ТС, сокращает время подготовки к эвакуации, исключает необходимость в тяжелых такелажных работах);
- по завершении эвакуации мотор-колеса, АИЭП, с системой управления и инструментом могут возвратить на место их установки на ТС, с возможностью неоднократного использования ТС по указанному назначению (это дополнительно расширяет ТТ- и ТЭ-возможности системы, существенно экономит ресурсы);
Технический результат в соответствии с поставленной задачей (проблемой) достигается за счет того, что в устройство для осуществления заявляемого способа, представляющее собой электроприводное колесное наземное ТС с мотор-колесом, рамой, сиденьем, АИЭП, системой управления и устройством временной взаимосвязи с машиной, согласно заявляемому изобретению, дополнительно содержит второе мотор-колесо, идентичное упомянутому, и пару ведомых колес, которые установлены на раме по переднеприводной колесной формуле 4×2, с возможностью оперативного демонтажа / монтажа мотор-колес, а также установленный на раме ящик с инструментом и запасными частями.
Технический результат достигается также за счет дополнительных существенных признаков (при сформулированной выше основной совокупности существенных признаков) способа:
- упомянутое устройство временной взаимосвязи с машиной может быть выполнено в виде откидного в пределах 180° дышла, длина которого не превышает длины рамы, с возможностью преобразования самоходного ТС в полуприцеп на двух упомянутых ведомых колесах (как уже отмечалось выше в приложении к способу, это - оптимальное решение в обеспечение выбора дистанции между машиной и ТС в режиме полуприцепа машины, а также обеспечения принятых степеней свободы для подобных буксирных связей);
- упомянутые ящик и АИЭП могут быть установлены последовательно, с образованием ступенчатой конструкции в продольной вертикальной плоскости рамы, служащей основой упомянутого сиденья (это - частный пример реализации рекомендуемого в технике вообще принципа двух- и многофункциональности устройств, позволяющего экономить на массогабаритных характеристиках и производственных затратах);
- вспомогательное ТС может быть выполнено телеуправляемым (это дополнительно расширяет возможности способа и устройства, особенно при небольших дистанциях между аварийной машиной и стартующим ТС, тем более в условиях боевых действий или иной, например, радиационной, опасности);
Среди массива известных способов и устройств не обнаружены такие, совокупность существенных признаков которых совпадала бы с заявляемыми совокупностями признаков способа и устройства. В то же время именно за счет последних достигается новый технический результат, что обусловливает наличие у заявляемых способа и устройства квалификационного признака «мировой уровень новизны».
Совокупности отличительных существенных признаков заявляемых устройства и способа, не являются простой суммой известных технических результатов применения порознь известных последовательности операций или компонентов транспортной системы. Имеет место «сверхэффект» (в патентоведческом значении этого термина), который не является очевидным для специалиста из достигнутого уровня техники (разумеется, до рассмотрения заявляемого технического решения. С указанным выше спектром новых возможностей. Это убедительно демонстрирует изобретательский уровень разработки как второй из триады квалификационных признаков группы изобретений.
Третий квалификационный признак, - промышленная применимость, - также неоспорим и вытекает, прежде всего, из того же богатейшего опыта проектирования, производства, эксплуатации и ремонта автотранспортной техники).
Подробнее сущность группы изобретений раскрывается в приведенном ниже примере реализации (обобщенный случай - с любой моторно-трансмиссионной установкой и колесной формулой аварийной машины, и иллюстрируется упрощенными (схематическими) чертежами (фиг. 1, 2), на которых представлено:
на фиг. 1 - транспортный комплекс (машина плюс вспомогательное ТС) в автономном состоянии неподвижной аварийной машины и перемещающемуся к ней вспомогательному ТС, вид сбоку при условно сокращенной дистанции;
на фиг. 2 - транспортный комплекс в сцепленном состоянии активной (подвижной) машины и пассивного ТС в качестве полуприцепа, вид сбоку.
Позициями на чертежах обозначены:
1 - машина, подлежащая эвакуации; 2 - колесный движитель машины; 3 - вспомогательное транспортное средство (ТС); 4 - пара мотор-колес, взаимозаменяемых с колесами движителя 2; 5 - рама ТС; 6 - подушка сиденья; 7 - спинка сиденья; 8 - автономный источник электрического питания (АИЭП); 9 - пара ведомых колес ТС; 10 - ящик с инструментом и запасными частями; 11 - дышло; 12 - задний крюк (сцепной элемент).
Устройство для осуществления заявляемого способа эвакуации машины 1 с колесным движителем 2 (см. фиг 1, 2 справа) представляет собой электроприводное колесное наземное ТС 3 с парой идентичных мотор-колес 4, рамой 5, сиденьем (подушкой 6 и спинкой 7), автономный источник электрического питания (АИЭП) 8, системой управления (не показана) и устройством временной взаимосвязи с машиной.
Рама 5 может быть усилена арочными каркасными элементами в усиление безопасности сидящего на сиденьи 6, 7 водителя ТС, подобно конструкциям рам багги (не показано).
АИЭП 8 представляет собой, например, дизель-генератор или аккумуляторную батарею, с электрической емкостью, достаточной для длительного электропитания как аварийной машины 1, так и самого ТС 3 на период его автономного (активного) движения.
ТС 3 дополнительно содержит и пару ведомых колес 9, которые установлены на раме 5 по переднеприводной колесной формуле 4×2, с возможностью оперативного демонтажа / монтажа мотор-колес 4. Предусмотрен также ящик 10 с инструментом и запасными частями, который установлен на раме 5 ТС 3.
Упомянутое устройство временной взаимосвязи ТС 3 с машиной 1 может быть выполнено в виде откидного (см. фиг. 2) в пределах 180° дышла 11, длина которого не превышает длины рамы 5 (см. фиг. 1), с возможностью преобразования самоходного ТС 3 в пассивный полуприцеп (3) на двух упомянутых ведомых колесах 9 (для чего на машине 1 показан задний крюк 12 или иной сцепной элемент).
Ящик 10 и АИЭП 8 могут быть установлены последовательно, с образованием ступенчатой конструкции в продольной вертикальной плоскости рамы 5, служащей (о ступенчатой конструкции) основой сиденья 6, 7. В этом случае подушка 6 сиденья расположена на крышке ящика 10, а спинка 7 - на передней вертикальной стенка АИЭП 8.
Вспомогательное ТС 3 может быть выполнено телеуправляемым (преимущественно по радиоканалу).
Работа заявляемого устройства, предназначенного для осуществления заявляемого способа эвакуации машины 1, в существенных своих признаках соответствует заявляемому способу (см. далее по тексту).
Перемещение аварийной машины 1 в другую географическую точку с использованием ТС 3 как устройства эвакуации в составе замещающих колеса 2 машины 1 сменных мотор-колес 4 и АИЭП 8 с системой управления, с возможностью создания тягового усилия и поворота для упомянутого перемещения машины 1, осуществляют следующей последовательностью операций материальными средствами над материальными объектами:
- мотор-колеса 4, АИЭП 8 и инструмент для монтажно-демонтажных работ доставляют к аварийной машине 1 устройством эвакуации в виде вспомогательного самоходного ТС 3 с временным использованием на нем сменных мотор-колес 4 в качестве ведущих наряду с парой ведомых 9, здесь - с электропитанием от АИЭП 8 (см. фиг. 1);
- переставляют мотор-колеса 4 с ТС 3 на аварийную машину 1 вместо ее ведущих или ведомых колес 2 (при этом демонтированные штатные колеса 2 машины 1 временно, на период эвакуации, размещают либо на ТС 3 (см. фиг. 2), либо на машине 1;
- электрически соединяют мотор-колеса 4 с АИЭП 8 и системой управления;
- запускают в работу электрический привод мотор-колес 4 и перемещают таким образом аварийную машину 1.
В таком примере, если ТС 3 остается на месте или перемещается независимо от перемещения эвакуируемой машины 1, АИЭП 8, разумеется, также предварительно переставляют на машину 1 (при наличии на ней места).
Однако в приоритетном (рекомендуемом) примере аварийную машину 1 перемещают вместе с ТС 3 в качестве ее полуприцепа (3), предварительно соединив их (1 и 3) жесткой или гибкой буксирной связью (см. фиг. 2).
При этом ТС 3 могут соединить с дооборудованной машиной 1 откидным дышлом 11 (см. фиг. 2), а АИЭП 8 могут оставить размещенным на ТС 3 при электрической взаимосвязи с мотор-колесами 4 на аварийной машине 1.
По завершении эвакуации машины 1 мотор-колеса 4, АИЭП 8, с системой управления и инструментом возвращают на место их установки на ТС 3, с возможностью неоднократного использования ТС 3 по указанному назначению.
Описанный конкретный пример способа и устройства не исключают других возможных примеров в рамках заявляемой совокупности существенных признаков (см. формулу группы изобретений).
Использование заявляемой группы изобретений позволяет решить поставленную задачу, расширив ТТ и ТЭ возможности транспортного комплекса (способа и устройства, снизить эксплуатационные расходы и повысить мобильность, оперативность операции по эвакуации аварийной машины. Причем при сохранении положительных качеств прототипа-способа и прототипа-устройства.
1. Способ эвакуации аварийной машины путем ее перемещения в другую географическую точку с использованием устройства эвакуации в составе замещающих колеса машины сменных мотор-колес и автономного источника электропитания с системой управления, с возможностью создания тягового усилия и поворота для упомянутого перемещения машины, отличающийся тем, что мотор-колеса, автономный источник электропитания и инструмент для монтажно-демонтажных работ доставляют к аварийной машине устройством эвакуации в виде вспомогательного самоходного транспортного средства с временным использованием на нем упомянутых сменных мотор-колес в качестве ведущих наряду с парой ведомых, после чего переставляют мотор-колеса с транспортного средства на аварийную машину вместо ее ведущих или ведомых колес, электрически соединяют их с автономным источником электропитания и системой управления, запускают в работу электрический привод мотор-колес и перемещают таким образом аварийную машину.
2. Способ эвакуации по п. 1, отличающийся тем, что аварийную машину перемещают вместе с транспортным средством в качестве ее полуприцепа, предварительно соединив их жесткой или гибкой буксирной связью.
3. Способ эвакуации по п. 2, отличающийся тем, что транспортное средство соединяют с аварийной машиной откидным дышлом в составе транспортного средства.
4. Способ эвакуации по п. 2, отличающийся тем, что автономный источник электропитания оставляют размещенным на транспортном средстве при электрической взаимосвязи с мотор-колесами на аварийной машине.
5. Способ эвакуации по п. 1, отличающийся тем, что по завершении эвакуации мотор-колеса, автономный источник электропитания с системой управления и инструментом возвращают на место их установки на транспортном средстве, с возможностью неоднократного использования транспортного средства по указанному назначению.
6. Устройство для осуществления способа по п. 1, представляющее собой электроприводное колесное наземное транспортное средство с мотор-колесом, рамой, сиденьем, автономным источником электропитания, системой управления и устройством временной взаимосвязи с машиной, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит второе мотор-колесо, идентичное упомянутому, и пару ведомых колес, которые установлены на раме по переднеприводной колесной формуле 4×2, с возможностью оперативного демонтажа/монтажа мотор-колес, а также установленный на раме ящик с инструментом и запасными частями.
7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что упомянутое устройство временной взаимосвязи с машиной выполнено в виде откидного в пределах 180° дышла, длина которого не превышает длины рамы, с возможностью преобразования самоходного транспортного средства в полуприцеп на двух упомянутых ведомых колесах.
8. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что упомянутые ящик и автономный источник электропитания установлены последовательно, с образованием ступенчатой конструкции в продольной вертикальной плоскости рамы, служащей основой упомянутого сиденья.
9. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что вспомогательное транспортное средство выполнено телеуправляемым.
