Транспортное средство для перемещения по льду

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно к конструкции транспортных средств на шнековых движителях, способных перемещаться как по поверхности льда, так и по слабонесущим грунтам, и может быть использована для перевозки грузов и персонала буровых платформ и эвакуации людей в экстремальных условиях.
Известен роторно-винтовой движитель транспортного средства (патент РФ на изобретение № 1131745,заявленный 06.04.72), содержащий пару расположенных параллельно другу винтовых роторов, выполненных с одинаковым шагом навивки спиралей при противоположном направлении винтовых спиралей.
С целью повышения проходимости по грунтам с низкой несущей способностью, винтовой гребень одного ротора установлен во впадине другого ротора.
Преимуществом, данной конструкции, является его проходимость по земляному грунту. Однако такое транспортное средство плохо перемещается по льду в виду того, что каждый из роторов создает силу тяги, направленную в сторону от центральной оси.
Для возможного исключения такого эффекта была разработана конструкция машины ЛФМ-72 ледово-фрезерной машины ЛФМ-72, разработанная Горьковским политехническим институтом им. Жданова (Сайт интернета, Статья под редакцией Р.Г. Данилова «Развитие конструкции роторно-винтовых движителей для транспортных средств», НАМИ, стр.54)
Установка содержит несущее основание, на котором размещен корпус транспортного средства. Под несущим основанием, по бокам, параллельно друг другу, размещены роторно-винтовые движители. Каждый роторно-винтовой движитель состоит из двух секций. Известная установка предназначена для околки судов, зимующих в затонах, с целью предотвращения повреждения их корпусов льдом.
Отличительной особенностью установки явилось то, что на одной секции каждого ротора имелась левосторонняя навивка, а на другой – правосторонняя навивка.
При испытании машина продемонстрировала хорошую устойчивость при резании льда, высокое тяговое усилие, а также полную безопасность в работе. При попадании в полынью шнекоход самостоятельно выходил из воды.
Однако, известная установка сложна в изготовлении, а применение второй секции увеличило силу сопротивления движения такой установки, примерно, в 2 раза, обусловленное нарезанием дополнительных канавок.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой полезной модели является роторно-винтовая машина с частичной разгрузкой корпуса ГПИ-16Р, предназначенная для перемещения по льду и глубокому снегу, разработанная Горьковским политехническим институтом им. Жданова (Сайт интернета, Статья под редакцией Р.Г. Данилова «Развитие конструкции роторно-винтовых движителей для транспортных средств», НАМИ, стр.56)
Установка содержит несущее основание, на котором размещен корпус транспортного средства. Под несущим основанием, по бокам корпуса, параллельно друг другу, размещены роторно-винтовые движители. Каждый базовый цилиндр роторно-винтового движителя имеет разное направление навивки спиралей роторов.
Машина перемешается на двух, расположенных параллельно роторно-винтовых движителях, прикрепленных к корпусу и имеющих различное направление навивки спиралей роторов.
Данное транспортное средство нашло широкое применение при движении вездеходных машин по различным средам. Каждый из роторов создавал силу тяги, направленную в сторону от центральной оси транспортного средства, которая компенсировалась наличием силы тяги, действующей под таким же углом, но в другую сторону от симметрично установленного ротора. При движении на мягких опорных основаниях такая машина зарекомендовала себя с положительной стороны, даже, при рассогласовании вращения роторов, возникающих при маневрировании машины методом бортового поворота, когда скорость вращения одного ротора превышает скорость вращения другого.
Однако, при движении по льду боковая сила врезания лопасти в лед, по своей величине значительно превосходит остальные силы сопротивления движения роторов, что при разнесении во времени момента врезания лопасти в лед приводит к отклонению в направлении движения машины.
При этом, роторы проворачиваются один относительно другого, что приводит к рассогласованию их поворотов и нарушению прямолинейности движения транспортного средства, в связи с чем, необходимы затраты времени на восстановление прямолинейного движения.
Технический результат предлагаемой полезной модели – обеспечение прямолинейного движения транспортного средства по льду.
Технический результат достигается тем, что в транспортном средстве для перемещения по льду, содержащем несущее основание, на котором размещен корпус транспортного средства и роторно-винтовые движители с приводом их вращения, базовые цилиндры которых имеют противоположное направление навивки спиралей, базовые цилиндры роторно-винтовых движителей жестко связаны между собой посредством блока зубчатых передач и прикреплены к опорно-поворотной платформе с гидравлическим приводом ее вращения, установленной под корпусом, на опорных катках.
Новым в предлагаемой полезной модели является то, что, базовые цилиндры роторно-винтовых движителей жестко связаны между собой посредством блока зубчатых передач и прикреплены к опорно-поворотной платформе с гидравлическим приводом ее вращения, установленной под корпусом, на опорных катках.
Предлагаемое универсальное транспортное средство представлено на фигуре 1,2,3.4.
На фигуре 1. - представлен вид с боку транспортного средства;
На фигуре 2 - представлено положение роторов при прямолинейном движении транспортного средства.
На фигуре 3- представлено положение роторов при повороте транспортного средства.
На фигуре 4 – представлен блок зубчатых передач.
Предлагаемое транспортное средство для перемещения по льду содержит несущее основание 1, на котором размещен корпус 2. Под корпусом 2, на опорных катках 3, расположена опорно-поворотная платформа 4 с приводом 5. К Опорно-поворотной платформе 4 прикреплены роторно-винтовые движители 6. Базовые цилиндры роторно-винтовых движителей 6 имеют противоположное направление навивки спиралей и вращаются от привода 7. Роторно-винтовые движители 6 связаны между собой посредством блока зубчатых передач 8, состоящего из шестерен 9, жестко посаженных на каждом валу роторно-винтового движителя 6, которые взаимодействуют с паразитными шестернями 10, установленными на осях расположенных в корпусе блока зубчатых передач
Транспортное средство для перемещения по льду работает следующим образом.
Положение опорно-поворотного устройства 4 выбирают в зависимости от поверхности перемещения транспортного средства.
Во время прямолинейного движения опорно-поворотная платформа 4 расположена так, что оси обоих роторов 6 устанавливаются параллельно горизонтальной оси корпуса 2 транспортного средства.
При изменении траектории движения транспортного средства за счет действия механизма вращения привода 5- происходит поворот опорно-поворотной платформы 4, оси обоих роторов отклоняются от горизонтальной оси транспортного средства (как показано на фигуре 3.) При этом вращающиеся роторы вызывают возникновение вращающего момента относительно центра поверхности контакта движителей со льдом, в результате чего, происходит поворот транспортного средства. После завершения поворота опорно-поворотная платформа возвращается в исходное положение (как показано на фигуре 2.)
При этом, за счёт блока зубчатых шестерён, рассогласования вращения роторов 6 не происходит, так как отсутствует возможность их выхода из зацепления. Врезание лопасти одного цилиндра в лёд происходит в то же время, что и у другого, что обеспечивает полную компенсацию боковой силы, возникающей на правом роторе, за счёт такой же силы, возникающей на левом роторе, но имеющей противоположное направление навивки.
Установка опорно-поворотной платформы между корпусом транспортного средства и роторным движителем обеспечивает управление движением транспортного средства без применения его бокового поворота.