ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО, ПРЕОБРАЗУЕМОЕ С САННОГО ХОДА НА КОЛЕСНЫЙ
VEHICLE TRANSFORMING FROM SKIDS TO WHEELS

Изобретение относится к транспортным средствам, которые могут быть использованы для перемещения по снегу и земле.
Известно транспортное средство, преобразуемое с санного хода на колесный (см. а.с.SU №32309, кл. В62В 13/18, 1933 г.), содержащее несущую платформу с закрепленными на ней полозьями, колесное шасси в виде опорных катков с толкателями, имеющих возможность перемещения в направлении, перпендикулярном плоскости несущей платформы, и установленный под несущей платформой с возможностью перемещения в продольном относительно нее направлении элемент, имеющий выступы для взаимодействия с толкателями опорных катков.
Известно также транспортное средство, преобразуемое с санного хода на колесный (см. патент RU №2043231, кл. В62В 13/18, 1995 г.), содержащее несущую платформу, закрепленную на несущей конструкции с примыканием закруглений полозьев к несущей платформе со стороны тяги транспортного средства, колесное шасси в виде опорных катков с толкателями, имеющими возможность перемещения в направлении, перпендикулярном плоскости несущей платформы, и подпружиненными в вертикальной плоскости относительно несущей конструкции, установленный под несущей платформой на несущей конструкции с возможностью перемещения в продольном относительно нее направлении горизонтальный рамный элемент, снабженный тяговым органом, и подпружиненный посредством пружин, закрепленных одними концами на несущей конструкции, а другими концами на кронштейнах, установленных на горизонтальном рамном элементе, в продольном направлении относительно несущей конструкции, имеющий основные выступы с возрастанием наклона рабочей поверхности в сторону, противоположную направлению тяги транспортного средства для взаимодействия с толкателями опорных катков.
Недостатком известного транспортного средства является то, что оно может эксплуатироваться с гибким тяговым элементом только в режиме тяги транспортного средства вперед с грузом постоянного веса и не может эксплуатироваться в режиме толкания транспортного средства назад.
Задачей предложенного решения является расширение эксплуатационных возможностей и повышение удобства эксплуатации.
Эта задача достигается тем, что в транспортном средстве, преобразуемом с санного хода на колесный, содержащем несущую платформу, закрепленную на несущей конструкции с примыканием закруглений полозьев к несущей платформе со стороны тяги транспортного средства, колесное шасси в виде опорных катков с толкателями, имеющими возможность перемещения в направлении, перпендикулярном плоскости несущей платформы, и подпружиненными в вертикальной плоскости относительно несущей конструкции, установленный под несущей платформой на несущей конструкции с возможностью перемещения в продольном относительно нее направлении горизонтальный рамный элемент, снабженный тяговым органом, и подпружиненный посредством пружин, закрепленных одними концами на несущей конструкции, а другими концами на кронштейнах, установленных на горизонтальном рамном элементе, в продольном направлении относительно несущей конструкции, имеющий основные выступы с возрастанием наклона рабочей поверхности в сторону, противоположную направлению тяги транспортного средства, для взаимодействия с толкателями опорных катков, согласно изобретению тяговый орган выполнен жестким, полозья со стороны противоположной тяги транспортного средства, выполнены с примыканием закруглений к несущей платформе, на горизонтальном рамном элементе установлены дополнительные выступы с возможностью взаимодействия с упомянутыми толкателями с возрастанием наклона рабочей поверхности в сторону тяги транспортного средства, не меньше длины рабочей поверхности основных выступов, кронштейны с закрепленными концами пружин выполнены с возможностью перемещения вдоль поверхности горизонтального рамного элемента и фиксации посредством винтовых зажимов в отверстиях поверхности последнего, сверху на горизонтальном рамном элементе установлены упоры с возможностью взаимодействия с несущей конструкцией на расстоянии до последней по горизонтали не больше длины рабочей поверхности дополнительных выступов.
По сравнению с известным предложенное транспортное средство позволяет автоматически выполнять преобразование с полозьев на колеса и наоборот в зависимости от вида дорожного покрытия, преодолевая участки местности с разным покрытием без остановок как в режиме тяги транспортного средства вперед, так и в режиме толкания транспортного средства назад, с грузом переменного веса, обеспечивая расширение эксплуатационных возможностей и повышая удобство эксплуатации.
На фиг.1 изображено транспортное средство в положении «санки»; на фиг.2 - то же, в положении «коляска», в режиме тяги вперед; на фиг.3 - то же, в положении «коляска», в режиме толкания назад; на фиг.4 - вид А на фиг.1; на фиг.5 - разрез А-А на фиг.3; на фиг.6 - элемент I на фиг.4; на фиг.7 - элемент II на фиг.5; на фиг.8 - вид Б на фиг.6.
Транспортное средство, преобразуемое с санного хода на колесный, содержит несущую конструкцию, включающую полозья 1, связанные жестко посредством поперечин 2 с примыканием закруглений 3 и 4 полозьев 1 к несущей платформе 5, подвижный горизонтальный рамный элемент 6, подпружиненный посредством пружин 7 относительно несущей конструкции в горизонтальной плоскости и размещенный снизу несущей платформы 5 на направляющих 8, смонтированных на поперечинах 2 и поддерживающих горизонтальный рамный элемент 6 снизу. Для ограничения перемещения горизонтального рамного элемента 6 вверх служат поперечины 9 несущей конструкции. На торцевой части горизонтального рамного элемента 6 закреплен жесткий тяговый орган 10. Колесное шасси выполнено в виде подпружиненных посредством пружин 11 в вертикальной плоскости не менее двух пар опорных катков 12, сопряженных с толкателями 13, имеющими возможность взаимодействия с основными выступами 14, с возрастанием наклона рабочей поверхности в сторону, противоположную направлению тяги транспортного средства, и дополнительными выступами 15, с возрастанием наклона рабочей поверхности в сторону тяги транспортного средства, выполненными снизу горизонтального рамного элемента 6. Толкатели 13 смонтированы в направляющих 16, которые жестко связаны посредством элементов 17 с поперечинами 2 несущей конструкции и размещены между горизонтальным рамным элементом 6 и полозьями 1. Сверху на горизонтальном рамном элементе 6 установлены упоры 18 с возможностью взаимодействия с поперечинами 9 несущей конструкции на расстоянии до последней по горизонтали не больше длины рабочей поверхности дополнительных выступов 15. На горизонтальном рамном элементе 6 установлены кронштейны 19 с закрепленными концами пружин 7 с возможностью перемещения вдоль поверхности горизонтального рамного элемента 6 и фиксации посредством винтовых зажимов 20 в отверстиях 21 поверхности последнего. Толкатели 13 выполнены в сечении, отличном от круглого, например, квадратного или круглого со срезанной лыской, для предотвращения проворачивания в направляющих 16 соответствующего сечения в элементах 17 и нарушения прямолинейной ориентации опорных катков 12 в процессе движения.
Транспортное средство, преобразуемое с санного хода на колесный, работает следующим образом.
При движении транспортного средства с грузом по снежному покрытию (см. фиг.1) в режиме тяги вперед или толкания назад полозья 1 взаимодействуют с опорной поверхностью. При этом усилие, прикладываемое к тяговому органу 10, меньше силы сжатия или растяжения пружин 7 за счет низкого коэффициента трения скольжения полозьев 1 по опорной поверхности. Горизонтальный рамный элемент 6 находится в исходном положении, пружины 7 в свободном положении, толкатели 13 посредством пружин 11 поджаты к поверхности горизонтального рамного элемента 6 снизу, опорные катки 12 находятся над опорной поверхностью. Транспортное средство эксплуатируется в положении «санки».
При движении транспортного средства с грузом по покрытию, отличному от снежного, например, смерзшемуся грунту, песку в режиме тяги вперед (см. фиг.2) коэффициент трения скольжения резко возрастает. При этом усилие, прикладываемое к тяговому органу 10, также возрастает и становится больше силы сжатия пружин 7. Пружины 7, сжимаясь, перемещают горизонтальный рамный элемент 6 в горизонтальной плоскости по ходу движения вперед. Основные выступы 14, взаимодействуя наклонными рабочими поверхностями с толкателями 13, перемещают их вниз, сжимая пружины 11. Опорные катки 12, взаимодействуя с опорной поверхностью, приподнимают транспортное средство с грузом и исключают контакт полозьев 1 с опорной поверхностью. Транспортное средство эксплуатируется в положении «коляска». При переезде транспортного средства на снежный покров с песка или смерзшегося грунта полозья 1 взаимодействуют со снегом. Трение скольжения полозьев 1 по снегу становится меньшим трения качения опорных катков по песку или смерзшемуся грунту, усилие на тяговом органе 10 уменьшается, пружины 7, разжимаясь, перемещают горизонтальный рамный элемент 6 в горизонтальной плоскости назад. Контакт наклонных рабочих поверхностей основных выступов 14 и толкателей 13 прерывается, пружины 11, разжимаясь, перемещают толкатели 13 вместе с опорными катками 12 вверх. Опорные катки 12 занимают положение над опорной поверхностью. Транспортное средство приняло исходное положение.
При движении транспортного средства с грузом постоянного веса по покрытию, отличному от снежного, например, смерзшемуся грунту, песку в режиме толкания назад (см. фиг.3) коэффициент трения скольжения резко возрастает. При этом усилие, прикладываемое к тяговому органу 10, также возрастает и становится больше силы растяжения пружин 7. Пружины 7, растягиваясь, перемещают горизонтальный рамный элемент 6 в горизонтальной плоскости по ходу движения вперед. Дополнительные выступы 15, взаимодействуя наклонными рабочими поверхностями с толкателями 13, перемещают их вниз, сжимая пружины 11. Опорные катки 12, взаимодействуя с опорной поверхностью, приподнимают транспортное средство с грузом и исключают контакт полозьев 1 с опорной поверхностью. Транспортное средство эксплуатируется в положении «коляска». При переезде транспортного средства на снежный покров с песка или смерзшегося грунта полозья 1 взаимодействуют со снегом. Трение скольжения полозьев 1 по снегу становится меньшим трения качения опорных катков по песку или смерзшемуся грунту, усилие на тяговом органе 10 уменьшается, пружины 7, сжимаясь, перемещают горизонтальный рамный элемент 6 в горизонтальной плоскости назад. Контакт наклонных рабочих поверхностей дополнительных выступов 15 и толкателей 13 прерывается, пружины 11, разжимаясь, перемещают толкатели 13 вместе с опорными катками 12 вверх. Опорные катки 12 занимают положение над опорной поверхностью. Транспортное средство приняло исходное положение.
В случае, если вес груза меняется, для эффективной эксплуатации транспортного средства, в зависимости от покрытия опорной поверхности, необходимо либо увеличить жесткость пружин 7, уменьшив число витков и ее длину, при увеличении веса груза, либо уменьшить жесткость пружин 7, увеличив число витков и ее длину, при уменьшении веса груза, путем замены комплекта пружин 7 на необходимый, для определенного веса груза, расфиксировав при этом кронштейны 19 посредством винтовых зажимов 20, с последующим продольным перемещением кронштейнов 19 на необходимое расстояние в ту или иную сторону с последующей фиксацией винтовыми зажимами 20 в соответствующих отверстиях 21. Диапазон рабочего хода пружин 7 при растяжении или сжатии, в зависимости от их длины, осуществляется в пределах длины рабочих поверхностей основных выступов 14 и дополнительных выступов 15 и обеспечивает в конечном счете выдвижение опорных катков 12 за пределы габаритов полозьев 1 по вертикали для движения транспортного средства в положении «коляска».
Тяговый орган 10 выполнен жестким с жестким закреплением к торцу горизонтального рамного элемента 6 для обеспечения движения транспортного средства в режиме толкания назад, что направлено на достижение поставленной задачи.
Полозья 1 со стороны, противоположной тяги транспортного средства, выполнены с примыканием закруглений 4 к несущей платформе 5 для обеспечения беспрепятственного движения транспортного средства в режиме толкания назад.
Установка дополнительных выступов 15 на горизонтальном рамном элементе 6 в зеркальном положении относительно основных выступов 14 с возможностью взаимодействия с толкателями 13 выполнена для обеспечения движения транспортного средства в положении «коляска» в режиме толкания назад по грунтовому или песчаному покрытию, достигая поставленную задачу.
Упоры 18 сверху на горизонтальном рамном элементе 6 предназначены для ограничения растяжения пружин 7 в режиме толкания транспортного средства назад в положении «коляска» и исключения соскальзывания толкателей 13 с наклонных рабочих поверхностей дополнительных выступов 15.
На практике в процессе движения транспортного средства по смерзшемуся грунту в положении «коляска» имеют место неровности рельефа поверхности, что приводит к «плавающему» положению горизонтального рамного элемента 6, т.е. колебаниям в горизонтальной плоскости, вследствие изменяющегося сопротивления качению опорными катками 12, однако наклонные рабочие поверхности основных выступов 14 и дополнительных выступов 15 при взаимодействии с толкателями 13 по длине выбраны достаточными, чтобы обеспечить надежный контакт выступов 14 и 15 с толкателями 13 и исключить зависимость незначительных перепадов колебаний усилий на тяговом органе 10 в процессе движения. Для гарантированного взаимодействия толкателей 13 с наклонными рабочими поверхностями выступов 14 и 15 при движении транспортного средства по смерзшемуся грунту в положении «коляска» необходимо подобрать определенный диаметр опорных катков 12 и соответствующий материал взаимодействующих элементов механизма, осуществляющего смену одного вида опор на другой, добившись при этом положения, при котором усилие, прикладываемое к тяговому органу 10 в положении «коляска», будет не меньше усилия, прикладываемого к тяговому органу 10 при движении транспортного средства по снежному покрытию в положении «санки».
Для уменьшения веса дополнительных элементов транспортного средства с достаточной жесткостью горизонтальный рамный элемент 6 и элементы 17 выполнены с полым сечением, например коробчатым.
Элементы 17 с выполненными в них направляющими 16 смонтированы на поперечинах 2 несущей конструкции для увеличения жесткости при преобразовании транспортного средства из положения «санки» в положение «коляска».
Предлагаемое транспортное средство, преобразуемое с санного хода на колесный, обеспечивает перевозку грузов переменного веса, в частности детей, при нарушенной цельности снежного покрова в положении санки-коляска без остановок в движении в режиме тяги вперед или толкания назад, что расширяет эксплуатационные возможности и значительно повышает удобство эксплуатации.