Колесная система опорная и приводная для преодоления габаритных препятствий
Владельцы патента RU 2747312:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" (RU)
Изобретение относится к сфере транспорта и может быть использовано в качестве колес транспортного средства. Колесная система опорная и приводная для преодоления габаритных препятствий состоит из одного приводного колеса, движущегося внутри круглого трака, представляющего собой колесо большего диаметра, по внутренней поверхности обода при помощи цилиндрического зубчатого зацепления. Приводное колесо соединено с опорным колесом аналогичной конструкции, расположенным внутри трака диаметрально с противоположной стороны от приводного колеса, при помощи жесткой перекладины. Достигается снижение энергозатрат на передвижение транспортного средства, обеспечение возможности преодоления препятствий большой высоты и сохранение дорожного и напольного покрытия. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к сфере транспорта. Может быть использовано в качестве колес транспортного средства, а также к медицине к предметам ухода за больными - инвалидным коляскам для лиц с ограниченными возможностями проживающим в многоэтажных домах.
Известна система ходовая с резиноармированной гусеницей фрикционного зацепления (патент РФ №2510349, МПК B62D 55/253, опубл. 27.03.2012 г.) содержащая ведущее, направляющее колеса с цилиндрическими ободами и охватывающую их резиноармированную гусеницу с армирующими элементами, выполненными заодно с направителями, размещенными на расстоянии друг от друга по длине, при этомстальной корд в виде троса охватывает армирующие элементы снаружи, завулканизированные заодно в резине в единую бесконечную ленту, имеющую беговые дорожки и опорную поверхность с грунтозацепами. Недостатками данной ходовой системы являются сложность изготовления армированной гусеницы и возможность ее проскальзывания.
В качестве прототипа была принята ходовая система для средства передвижения (патент №2296075, МПК B62D55, опубл. 27.03.2007 г.), содержащая опорную раму, образующую круговую опору для ходового ремня, которая имеет возможность вращения вокруг оси, гибкий ходовой ремень и узел для растяжения ходового ремня, содержащий один или более роликов для растяжения ходового ремня. Система имеет одну ходовую конфигурацию, в которой гибкий ходовой ремень удерживается на опорной раме, формируя по существу круговую, колесообразную поверхность, и которая может быть переведена в растянутое состояние, при котором ролики входят в зацепление с ремнем и растягивают его из состояния упомянутой одной конфигурации в растянутое состояние для образования одной или более других ходовых конфигураций системы.
Это техническое решение имеет ряд недостатков. Во-первых, данная ходовая часть требует больше энергозатрат для движения в отличие от колесной ходовой части при равной массе транспортного средства и одинаковых параметрах двигателей и трансмиссии. Во-вторых, совершение таких маневров как повороты и развороты приводят к повышению износа ходового ремня, а так же может приводить к повреждению дорожного или напольного покрытий. В третьих, обрыв ремня значительно затрудняет буксировку транспортного средства в отличие от колесного транспорта.
Задачей изобретения является создание колесной системы опорной и приводной для преодоления габаритных препятствий, позволяющей снизить энергозатраты на передвижение транспортного средства, обеспечить возможность преодоления препятствий большой высоты, а так же сохранить дорожное и напольное покрытие.
Поставленная задача достигается тем, что колесная система состоит из одного приводного колеса, движущегося внутри круглого трака (колеса большего диаметра), по внутренней поверхности его обода при помощи цилиндрического зубчатого зацепления, при этом приводное колесо соединено с опорным колесом аналогичной конструкции, расположенным внутри трака диаметрально с противоположной стороны от приводного колеса, при помощи жесткой перекладины. По обоим краям зубчатой передачи трака имеются борта, возвышающиеся над вершинами зубьев на высоту не менее высоты зуба, удерживающие приводное и опорное колеса.
На чертеже показана колесная система опорная и приводная для преодоления габаритных препятствий.
Предлагаемая колесная система состоит из одного приводного колеса 1 движущегося внутри круглого трака 2 (колеса большего диаметра), по внутренней поверхности его обода при помощи цилиндрического зубчатого зацепления, при этом приводное колесо 1 соединено с опорным колесом 3 аналогичной конструкции, расположенным внутри трака 2 диаметрально с противоположной стороны от приводного колеса 1, при помощи жесткой перекладины 4. По обоим краям зубчатой передачи трака 2 имеются борта, возвышающиеся над вершинами зубьев на высоту не менее высоты зуба, удерживающие приводное 1 и опорное 3 колеса.
Колесная система опорная и приводная для преодоления габаритных препятствий работает следующим образом.
Вращающий момент передается приводному колесу 1, которое находясь в зубчатом зацеплении с траком 2 (колесом большего диаметра), начинает движение качения по внутренней поверхности трака 2, поднимаясь по его ободу. Качение приводного колеса 1 по ободу трака 2 приводит последний в движение, при этом соприкосновение трака 2 с препятствием приостанавливает его прямолинейное движение, приводное колесо преодолеет еще какой-то участок дуги обода и затем вместе с траком 2 перевалит через препятствие. На транспортное средство следует устанавливать трак 2 такого диаметра, который позволит преодолевать препятствия с высотой, которая преобладает в зоне функционирования данного транспортного средства. Опорное колесо 3, расположенное внутри трака 2 диаметрально с противоположной стороны от приводного колеса 3, служит для предупреждения проскакивания зубьев в зацеплении приводное колесо 3 - трак 2, а так же для поддержания трака 2 в вертикальном положении. Перекладина 4, соединяющая приводное 1 и опорное 3 колеса, позволяет поддерживать их соосность и никак не влияет на вращение колес.
К основным преимуществам предлагаемой конструкции колесной системы опорной и приводной для преодоления габаритных препятствий относятся следующие:
- низкие энергозатраты на передвижение транспортного средства;
- обеспечена возможность преодоления препятствий большой высоты;
- обеспечивается сохранность дорожного и напольного покрытий при движении.
Изобретение соответствует критерию «промышленная применимость» и может быть использовано в сфере транспорта в качестве колес транспортного средства, а так же в медицине при создании инвалидных колясок, что актуально для лиц с ограниченными возможностями проживающим в многоэтажных домах.
1. Колесная система опорная и приводная для преодоления габаритных препятствий, состоящая из одного приводного колеса, движущегося внутри круглого трака, представляющего собой колесо большего диаметра, по внутренней поверхности его обода при помощи цилиндрического зубчатого зацепления, при этом приводное колесо соединено с опорным колесом аналогичной конструкции, расположенным внутри трака диаметрально с противоположной стороны от приводного колеса, при помощи жесткой перекладины.
2. Колесная система по п. 1, отличающаяся тем, что по обоим краям зубчатой передачи трака имеются борта, возвышающиеся над вершинами зубьев на высоту не менее высоты зуба, удерживающие приводное и опорное колеса.
