УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ РУЧНОЙ КЛАДИ И ПРИСПОСОБЛЕНИЙ И ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ ПОСТРАДАВШЕГО ЧЕЛОВЕКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭТОГО УСТРОЙСТВА
DEVICE TO CARRY HAND LUGGAGE AND APPLIANCES AND TRANSPORT FACILITY TO CARRY SUFFER PERSON USING SAID DEVICE

Изобретение относится к области устройств для перевозки ручной клади, к передвижным средствам индивидуальной и коллективной защиты от внешних воздействий, средствам для транспортировки вручную пострадавших людей.
Известна тележка для багажа RU 58487 U1, В62В, 2006.06.15, содержащая корпус для багажа, опирающийся на ось с колесами, рукоятку, вспомогательное опорное устройство с колесами, шарнирно связанное с корпусом с возможностью блокировки в выдвинутом положении.
Предлагаемое изобретение предназначено для достижения следующих технических результатов. 1) Облегчение перемещения человеком ручной клади посредством переноса большей части веса груза на ось колесной пары с уменьшением (вплоть до нуля) нагрузки на руки в процессе этого перемещения (а при необходимости и полного освобождения последних) и преобразованием оставшейся части нагрузки с вертикального направления на горизонтальное - в область спины. 2) Сохранение преимущественно вертикального положения устройства в продольной плоскости в процессе перемещения по неровной местности, что важно для сохранности груза. 3) Обеспечение возможности использования вспомогательного малогабаритного двигателя (например, от мотосамоката) с передачей тягового усилия на колесную пару устройства. Обеспечение возможности закрепления на устройстве приспособлений, функционирующих в процессе перемещения данного устройства и на стоянках: 4) фонаря, а также средств защиты перевозящего человека от внешних воздействий: 5) зонта; 6) бесконтактного (обеспечивающего отсутствие соприкосновения) защитного шлема для головы человека с возможностью регулирования положения данного шлема относительно головы; 7) свободно свисающего набора шарнирно соединенных пуленепробиваемых элементов, прикрывающего спереди и с боковых сторон голову и торс человека; 8) малогабаритного воздушного кондиционера с силовой установкой и воздуховодами, а также чехла цилиндрической формы (с открытым нижним срезом), выполненного из прозрачного или непрозрачного материала, причем подвешенного таким образом, что данный чехол смог бы с головы и до колен накрыть фигуру человека без стеснения его движений с возможностью создания микроклимата внутри чехла во время движения и внутри палатки (палаток) во время стоянок. 9) Обеспечение возможности перевозки пострадавшего в сидячем положении. 10) Обеспечение возможности тандемной сцепки двух устройств (тележек) с целью образования колесного средства ручной транспортировки пострадавшего в лежачем положении.
На фиг.1 изображен человек (1), перемещающий предлагаемое устройство, опорная колесная пара (2), к оси которой прикреплена трубчатая рама (3). К последней на осях вращения прикреплена откидная рама (4) с возможностью установки грузовой емкости (5) в образованном таким образом угловом пространстве. Кроме того, к боковинам рамы (3) шарнирным образом прикреплена пара опорных рычагов (6) с возможностью поворота вперед на один и тот же угол и фиксации в точках максимального поворота, причем каждый из этих рычагов оканчивается колесом (7) на оси вращения. Боковины рамы (3) состоят из шарнирно связанных частей с осями вращения (8), с упругими элементами (9). Боковины рамы (2) охватывает пара скользящих стопоров (10) с возможностью фиксации в определенных точках рамы. Боковины рамы (3) проходят сквозь цилиндрические отверстия связующего элемента (11), причем по всей их внутренней поверхности с частичным углублением в корпус выполнены свободно вращающиеся шарики (12), множество которых плотно охватывает трубчатые боковины рамы (см. ниже фиг.3). Связующий элемент (11) подвижным или фиксированым образом скреплен с пластиной (каркасом) (13) посредством осевого элемента (14), который выполнен с возможностью как вертикального перемещения по щелевым пазам (15), так и подпружиненного радиального смещения в пределах определенного угла относительно упомянутой пластины (каркаса) (в дальнейшем именуемой наспинным элементом). К последнему прикреплены наплечные лямки (16), а по другому варианту - пара наплечных дуг (17), см ниже фиг.3. Кроме того, с наспинным элементом (13) скреплен поясной ремень (18). Кроме того, в другом варианте комплектации к боковинам рамы (3) подвижным образом прикреплена пара рычагов (19), оканчивающихся рукоятками на концах, причем с возможностью фиксации этих рычагов в определенных точках боковин рамы (3). Рычаги (19), кроме функции передачи поддерживающего усилия на раму (3), наделены функцией передачи с рукояток (которыми оканчиваются данные рычаги) управляющих импульсов на тормозное устройство для колес, смонтированное на опорной оси (2). Тормозное устройство на чертеже не обозначено. Данное тормозное устройство (например, велосипедная тормозная втулка), имеет также функцию устранения вращения колес (2) в обратную от рабочего хода сторону, то есть колеса должны катиться только в одну сторону, причем эта последняя функция обязательна и для варианта устройства без ручек, и для варианта, не предусматривающего возможность управляемого торможения. При этом должна быть обеспечена задержка (люфт) срабатывания функции устранения обратного вращения колес. В качестве устройства ограничения заднего хода может быть использовано и более простое устройство, представляющее собой жестким образом соединенный и подпружиненный с осью устройства штырь (пластину) (20) с упором на поверхность передвижения. Под цифрой (21) пунктирной линией обозначен зонт, прикрепляемый к раме посредством пары изогнутых дуг (22). Под цифрой (23) обозначен двигатель вспомогательной тяги.
На фиг.2 изображена одна из двух вышеупомянутых наплечных дуг (17), укрепленных на наспинном элементе (изображен его фрагмент).
На фиг.3 изображены фрагменты соединительного элемента (11) и боковины рамы (3) во взаимном соединении, причем под цифрой (24) показаны свободно вращающиеся шарики. Кроме того, пунктирной линией схематично показана электрическая цепь, содержащая концевые контакты (24) на стопоре (10) и на корпусе соединительного элемента (11). Под цифрой (25) обозначен источник электропитания схемы, а под цифрой 26 обозначена функциональная часть данной цепи, включающая блок управления и двигатель (23).
На фиг.4 изображено устройство в варианте транспортного средства (кресло на колесах) для перевозки человека в сидячем положении. В данном варианте сумка (5) содержит накладное сиденье (27) с опорной спинкой или без нее. Под цифрой (28) изображен защитный занавес из пуленепробиваемых элементов, прикрепленный к дугам (22). Защитный головной шлем на фигуре не показан.
На фиг.5 показана тандемная сцепка двух вышеописанных устройств в сборе. Роль связующего звена в тандеме выполняют носилки (29), которые выполнены либо с вырезом (не показан) в задней части ложа, либо без выреза, причем площадь последнего достаточна для того, чтобы в нее вписалась вертикальная проекция человека, тянущего заднюю половину тандемной сцепки (тележки). Под цифрой (30) показаны поворотные ножки-подставки. На передней тележке внутри грузовой полости выполнена опорная пластина (31), на которую сверху опущена жесткая поворотная пластина (32), которые имеют шарнирно-поворотную связь посредством поворотной оси-штыря (33). На верней части сумки (5) задней тележки жестким образом крепятся соединительные держатели (34). Носилки (29) имеют возможность передними рукоятками фиксированным образом крепиться к поворотной пластине (32), а задними рукоятками - к держателям (34). Кроме того, еще в один вариант комплектации входят два выполненных из прочного материала треугольника жесткости (35), каждый из которых прикреплен к боковым штангам носилок, а также к опорной пластине (31) и, кроме того, посажен на ось колесной пары. Под цифрой (36) показаны фиксирующие лямки.
В состав устройства (в различных вариантах комплектации) для выполнения технических результатов 4, 5, 6, 7 и 8 кроме упомянутых изогнутых дуг (22) и присоединенных к последним зонта (21), защитного занавеса (29) и головного шлема (необозначенного на чертеже) могут быть включены также с присоединением к дугам (22) фонарь, а также цилиндрической формы чехол, выполненный из мягкого прозрачного или непрозрачного материала, причем упомянутые фонарь и чехол на чертеже также не обозначены. Кроме того, для создания более комфортных условий для тянущего данное устройство человека, а в некоторых случаях и для перевозимых пострадавших людей, в комплект устройства может быть включен кондиционер воздуха с силовым агрегатом, прикрепленный внутри грузовой сумки (5), с выводом воздуховодов от кондиционера во внутреннее пространство упомянутого чехла, а также во внутреннее пространство палаток (на стоянках).
Технические результаты 1, 2 и 3 достигаются следующим образом. В исходном положении (см. фиг.1) устройство с откинутой в заднее положение рамой (4) и с уложенным в развернутую сумку (5) грузом стоит на поверхности, опираясь на колесную пару и откидные колесные рычаги (6), которые предназначены, кроме того, для облегчения передвижения на ровном участке пути. Человек надевает на плечи либо заплечные лямки (16), либо наплечные дуги (17), закрепляет на поясе поясной ремень (18), а затем (при необходимости) переводит колесные рычаги в складное, совмещенное с рамой (3) положение. После этого начинает движение, тянущим усилием увлекая за собой устройство. Поддержка руками рукояток (19) необходима: а) для страховки тележки от резких боковых перекосов, б) для создания дополнительного тянущего усилия на неблагоприятных участках пути, в) для удобства самих рук во время пути, г) для создания регулирующих воздействий на тормозную втулку и на двигатель вспомогательной тяги (23). Основную часть нагрузки от веса всего устройства с багажом примет на себя колесная пара (2), а оставшаяся часть в виде толкающей силы будет приложена в горизонтальном положении в область спины. При задействовании колесных опорных рычагов данный момент силы устраняется совсем, однако передвигаться устройству в таком положении целесообразно только по ровной горизонтальной поверхности. Боковые части рамы (3) устройства за счет свободного взаимодействия в отверстиях соединительного элемента (11) на неровностях поверхности во время передвижения системы человек - устройство получат возможность скользить относительно элемента (11) в вертикальном направлении, ограничиваясь лишь положением стопоров (10) на боковинах рамы (3). Скользящее сочленение рама (3) - элемент (11) обладает свойствами самоорганизующейся динамической системы, то есть торможение от движения по твердой поверхности прицепной части устройства (тележки) и связанное в связи с этим стремление тележки отставать от источника тягового усилия создает перекос, препятствующий скольжению боковин рамы вниз относительно отверстий связующего элемента. Однако при наезде колес (2) устройства на бугорок возникающий вертикальный импульс силы преодолевает торможение перекоса и заставляет боковины рамы скользить вверх относительно элемента (11) на величину высоты бугорка. При съезде колес вниз соответственно вниз опускается и вся тележка относительно человека, а на ровном участке пути вновь возникает перекос торможения, блокирующий взаимное положение связующего элемента и боковин. Когда на неровность наезжает одно колесо и вся прицепная часть стремится перекоситься влево или вправо, осевой элемент (14) не препятствует этому, и тянущий человек не испытывает довлеющей нагрузки вправо или влево, однако одновременно с помощью рукояток человек сможет скорректировать чрезмерный крен устройства. Подгонка снаряжения под рост конкретного человека сводится к установке стопоров (10) в нужное положение на боковинах рамы (3), а при необходимости - дополнительно и переустановке осевого элемента в фиксированное положение на протяжении щелевого паза (15). Когда человек с устройством попадает на крутой подъем, то в результате опускания боковин (3) относительно связующего элемента (11) контакты (24) войдут в соприкосновение с контактами на стопоре (10), в результате чего возникший электрический управляющий импульс вызовет срабатывание двигателя (23) на время действия упомянутого импульса, что обеспечит дополнительное тяговое усилие человеку при преодоление подъема. Тормозное устройство на оси колесной пары благодаря функции ограничения обратного вращения колес устранит опасность неконтролируемого движения тележки вместе с человеком вниз по склону. Задержка срабатывания ограничителя обратного движения колес устранит стремление устройства прижиматься к ногам человека во время движения, что будет способствующим фактором выполнения вышеперечисленных технических результатов. Подпружиненное сочленение элементов (8) и (9) обеспечивает амортизацию устройства от толчков при движении по неровной местности. Благодаря постоянной вертикальной ориентации рамы устройства в продольной плоскости (ожидаемые отклонения по боковому крену будут малосущественными и устранимыми корректирующими усилиями рук на рычаги (19)) дополнительные приспособления с держателями (22), в случае необходимости закрепляемые на данной раме, будут достаточно четко ориентированы относительно головы человека на заданном расстоянии и заданном положении по вертикали.
Упомянутая постоянная преимущественная вертикальная ориентация рамы как носителя дополнительных устройств будет способствовать выполнению 4-го, 5-го, 6-го, 7-го, и 8-го технических результатов (см. фиг.1, 2, 3), причем полная картина выполнения последних вполне исчерпывается самим заявленным описанием назначения. Следует отметить, что основную весовую нагрузку от применения перечисленных дополнительных приспособлений примет на себя ось колесной пары, а величину усилия на спину человека можно регулировать перераспределением веса груза на заднюю часть грузовой сумки (5). Кроме того, в режиме использования колес на откидных штангах отпадает необходимость упомянутого распределения нагрузки.
Выполнение 9-го технического результата (кресло на колесах) осуществляется, если перед посадкой человека сверху сумки (5) установить сиденье с жесткой основой, причем упомянутое сиденье для удобства перевозимого человека может быть оборудовано спинкой.
Выполнение 10-го технического результата (тандемная сцепка двух устройств в качестве носителя носилок) происходит следующим образом. Носилки (29) с пострадавшим на поворотных ножках-подставках (31) устанавливаются на землю, причем пострадавший должен быть уложен головой вперед по ходу всей системы и зафиксирован с помощью лямок (36) таким образом, что его ноги были разведены в стороны и зафиксированы другими лямками (36) на боковых фрагментах ложа (в варианте присутствия выреза в задней части ложа). После этого передняя сцепка человек - устройство жестко скрепляется своей поворотной пластиной (33) с передними рукоятками носилок, а задние рукоятки носилок скрепляются с держателями (35) на задней сцепке, причем второй тянущий человек оказывается внутри выреза ложа. Затем поворотные ножки-подставки (34) поворачиваются до горизонтального соединения с рамой носилок (30), после чего вся сцепная система сможет начать движение вперед. Благодаря поворотной пластине (33) передняя часть сцепки на определенный угол сможет поворачиваться в стороны относительно передней сцепки, благодаря чему вся система получит возможность бокового маневра. Функция человека на задней сцепке заключается не только в осуществлении тянущего усилия, но и в страховке поддерживающим усилием рук носилок с лежащим на них человеком от чрезмерного крена устройства и резких толчков во время движения, причем благодаря вырезу ложа укорачивается длина всей системы. Такое положение тянущего человека на задней сцепке необходимо по двум причинам: во-первых, укорачивается длина все системы и улучшается тем самым ее устойчивость, а во-вторых, контролирующие усилия рук человека на задней связке, оказавшись ближе к центру масс системы, окажутся более эффективными. Функция двух треугольников жесткости (36) в следующем варианте исполнения устройства состоит в устранении возможного прогиба ложа (несущих боковин) носилок во время транспортировки пострадавшего.
Вследствие наличия складывающихся и разъемных частей (в том числе и возможности расчленения боковин рамы (3)) предлагаемое устройство удобно для сборки-разборки и перемещения в компактном виде.
Предлагаемое устройство в перечисленных вариантах комплектации и применения предпочтительно использовать в туристических, спасательных и военных походах в местности, проходимой для колесной тележки, приводимой в движение тянущим усилием человека, но недоступной для автомототранспорта, например на лесных и горных тропах. Кроме того, выполнение 8-го технического результата позволит человеку с предлагаемым устройством, оборудованным вышеупомянутым изолирующим чехлом и кондиционирующими устройствами, длительное время передвигаться в неблагоприятных погодных условиях (холод, жара, пыль, осадки, обилие кровососущих насекомых). Кроме того, во время передвижения группы людей, оснащенных предлагаемыми устройствами различной комплектации, было бы целесообразно, если бы одно из данных устройств было использовано преимущественно под загрузку достаточно мощного воздушного кондиционера, силовой установки и запаса горючего к нему. В таком случае этот передвижной кондиционер мог бы периодически посредством собственных воздуховодов или воздуховодов пользователей корректировать микроклимат внутри изолирующих чехлов для всех участников группы как на стоянках, так и во время движения, причем в том числе и для пострадавших, для чего сидячие пострадавшие должны быть накрыты дополнительно подвешенным чехлом, а лежачие - пленочным (матерчатым) покрывалом в сидячем и лежачем положении. Причем на стоянках (ночевках) данным устройством подводкой воздуховодов можно обеспечить кондиционирование всех или нескольких палаток лагеря.