САНИ-ПРИЦЕП

Полезная модель относится к снегоходным транспортным средствам и может быть использована для перевозки грузов и/или пассажиров, как по ровному, так и по неровному льду, заснеженному, обледенелому грунту агрофона, преимущественно приводящимся в движение снегоходом, мотонартами или скоростным тягачем, хотя не исключается и живосильный привод.
Рассматриваемое транспортное средство традиционно включает в себя грузопассажирскую платформу, каркас которой смонтирован на лыжном ходу, на которой предусмотрено место для размещения пассажира (пассажиров) и/или пассажиров и транспортируемого груза. Кроме того, в таких конструкциях могут быть предусмотрены средства для обеспечения многофункциональности, безопасности, плавности хода, эргономических характеристик, связанных с удобством размещения (посадкой пассажира или пассажиров) при движении саней. В частности такими средствами могут быть стойки-поручни, пол для ног пассажира, элементы для закрепления груза на платформе, а так же, средства для сцепления или расцепления саней с приводящим их в движение средством.
Из описания к свидетельству на полезную модель RU 56311, МПК 6 В62В 13/06 от 10.09.2006 г. известны «Сани-прицеп», содержащие лыжи, платформу и эластичные элементы для соединения платформы с лыжами, отличающиеся тем, что для улучшения плавности хода, каждая лыжа соединена с платформой независимой подвеской, которая имеет демпфирующий элемент, для обеспечения параметров устойчивости, управляемости и долговечности, передняя и задняя лыжа каждой пары соединена между собой крепежным узлом.
Из описания изобретения SU 1463608, МПК 4 В62В 13/08, 17/04, публ. от 07.03.1989 г. известна «Опора снегоходного транспортного средства», образованная двумя лыжами, рамой, выполненной из скрепленных с лыжами переднего поперечного элемента и заднего поперечного элемента, продольного элемента, установленного параллельно лыжам и буферного устройства из эластичного материала, плотно насаженного на рулевой элемент, состоящий из Q-образного корпуса с фланцем для присоединения опоры к фланцу рулевой колонки снегоката, и пластины прикрепленной резьбовым соединением к корпусу. С левой и правой сторон к рулевому элементу прикреплены подножки, а между подножками и рамой установлены упругие элементы.
Из описания к свидетельству на полезную модель RU 35695, МПК 7 A45F 4/00 от 14.02.2003 г. известно "Рыбацкое снаряжение", содержащее короб с гнутым профилем днища, выступы которого образуют полозья, сиденье и каркас, снабженное съемными колесами, закрепленными на стойка, а на заднем торце короба над выступами - выполнены пазы.
Из описания к свидетельству на полезную модель RU 25482, МПК 7 В62В 13/16 от 08.01.2002 г. известны "Детские складные сани" содержащие каркас, на котором жестко закреплены планки, образующие спинку, при этом каркас с опорами установлены на полозьях с подножкой, а опоры выполнены с возможностью перемещения вперед относительно полозьев с помощью шарнирных скоб, установленных в точке сопряжения опоры с полозьями. При этом планки, образующие спинку для езды "сидя", жестко крепятся за счет "расклинивания" с планками сиденья в задней части саней. Те же планки, образующие положение для езды "лежа", жестко крепятся за счет "расклинивания" с планками сиденья в передней части саней. Причем планки, образующие спинку, жестко крепятся к опоре с помощью П-образной пластины, а вертикальные части П-образной пластины соизмеримы по высоте с расстоянием между каркасом и полозьями.
Из описания к свидетельству на полезную модель RU 35776, МПК 7 В62В 13/00 от 30.09.2003 г. известны "Сани" выполненные в виде замкнутой пространственной конструкции, изготовленной из стальных труб, содержащей параллельно расположенные полозья, руль U-образной формы и U-образную раму для установки сиденья. При этом, верхняя часть руля размещена на шарнирных фиксаторах с возможностью поворота вокруг оси шарниров на 270 градусов и фиксации в заданном положении. При этом на полозьях установлены дополнительные стойки, U-образная рама для установки сиденья снабжена пружинным амортизатором, расположенным на дополнительной стойке, соединяющей полозья саней на уровне ближайшей к рулю части U-образной рамы для установки сиденья, а сиденье выполнено сменным.
Из описания к патенту на полезную модель RU 89017, МПК 6 В62В 13/16 от 21.08.2009 г. известны «Санки», содержащие трубчатые полозья, передние концы которых соединены между собой трубчатым соединительным элементом выполненным с вдавленными концами, имеющими профильное поперечное сечение, в частности, С-образное, а во впадинах вдавленных концов соединительного элемента установлены и приварены скошенные сплющенные передние концы полозьев.
Из описания к патенту на полезную модель RU 89018, МПК 6 В62В 13/16 от 21.08.2009 г. известны «Санки», содержащие трубчатые полозья, сиденье, полые стойки, соединенные с полозьями методом сварки. Причем в местах сопряжения с полозьями стойки выполнены с вдавленными концами, имеющими профильное поперечное сечение, в частности, П-образное, или Г-образное, или С-образное. Кроме того, полозья скреплены методом сварки с частью вдавленных концов стоек, направленных вдоль полозьев.
Из описания к патенту на полезную модель RU 41447, МПК 7 В62В 13/16:17/04 от 10.06.2004 г. известны «Транспортировочные сани», содержащие несущую платформу и опоры-лыжи. Платформа соединена с опорами с помощью продольно-трубчатых стоек и пружинно-гидравлических амортизаторов, а опоры выполнены независимыми друг от друга. Такая конструкция улучшает плавность хода и устойчивость конструкции при движении.
2
2
Из описания к патенту RU 2081775, МПК В62В 13/00, В62В 17/02, А63С 5/044, от 20.06.1997 г. известно техническое решение: «Полоз спортивных санок», отличающийся тем, что рабочая поверхность полоза снабжена регулярным синусоидальным микрорельефом с числом выступов, равным 47 на 1 мм. Согласно изобретению предлагается на поверхности полозьев нанести регулярный синусоидальный микрорельеф с числом выступов, равным 47 на 1 мм. Создание регулярного микрорельефа способом вибронакатывания позволяет образовать радиус выступов и впадин порядка 1500-2000 мкм, в то время как при самом тщательном шлифовании и полировании он не превышает 30-32 мкм. Контакт полоза с регулярным микрорельефом с ледовой поверхностью желоба, в отличие от обычного, значительно благоприятнее для создания оптимальных условий скольжения сцепки движителя с санями-прицепом (коэффициента сцепления, управляемости, уменьшения к склонности заноса и его управляемости).
Из описания к патенту RU 2104075, МПК А63С 5/044, А63С 5/04 от 10.02.1998 г. известна «Лыжа», которая содержит грузовую площадку, поверхность скольжения и направляющие, которые могут быть выполнены прямоугольными, трапецеидальными, синусоидальными, со смещением в сторону оси симметрии, а также многониточными, что позволяет благоприятно воздействовать на параметры коэффициента сцепления, управляемость и устойчивость объекта.
Из описания к патенту RU 2152816, МПК А63С 5/044 от 20.07.2000 г. известна беговая спортивная лыжа, преимущественно используемая для конькового стиля, которая имеет скользящую поверхность в виде смежных продольных цилиндрических сводов. Смежные своды разделены гребнем с острой нижней кромкой под опорной площадкой, причем высота гребня плавно уменьшается по меньшей мере к переднему концу лыжи, при этом форма поперечного сечения гребня меняется от остроконечной до близкой к трапецеидальной.
Из описания к патенту RU 2179050, МПК А63С 5/00, А63С 5/044 от 10.02.2002 г., известна беговая спортивная лыжа, преимущественно для конькового стиля, которая содержит верхнюю поверхность и поверхность скольжения с донной и опорной поверхностью, расположенной между внутренней боковой поверхностью и донной поверхностью. Опорная поверхность содержит простирающийся вдоль продольной оси лыжи выступ, вершина которого расположена не ниже донной поверхности, а часть опорной поверхности, расположенная за выступом ближе к внутренней боковой поверхности, является вогнутой поверхностью, имеющей форму части окружности, причем отношение радиуса окружности дуги вогнутой поверхности к радиусу окружности находится в пределах 0,25-1,25. Другой вариант выполнения лыжи, также используемой преимущественно для конькового стиля передвижения, отличается от вышеуказанного выполнением части опорной поверхности, расположенной за выступом ближе к внутренней боковой поверхности, вогнутой с изменяющейся в плоскости поперечного сечения лыжи кривизной. Причем отношение превышения второго выступа над первым к расстоянию между выступами вдоль плоскости донной поверхности находится в пределах 0,25-1,0.
Общий анализ представленного выше уровня техники позволяет сделать вывод о том, что в той или иной степени каждый из перечисленных аналогов может быть подвержен критике в части недостаточности потребительских свойств и безопасности эксплуатации, что сопряжено с возможностью возникновения бокового заноса и недостаточной устойчивостью, завышенными массо-габаритными показателями, затрудненной транспортировкой к месту эксплуатации, например, на багажнике легкового автомобиля, из-за их недостаточно компактного состояния, вызванного отсутствием складывающихся элементов конструкции.
В качестве прототипа рассмотрено техническое решение, представляющее собой нарту (разновидность саней), которая может быть представлена в виде саней-прицепа, известное из патента RU 2238209 по классу МПК В62В 13/16, опубликованного 20.10.2004 г. Известное устройство, содержит, в частности, смонтированную на каркасе грузопассажирскую платформу, лыжи, на полозьях которых сформирована поверхность скольжения, размещенную позади платформы стойку, а также шарнирно закрепленное на санях-прицепе дышло.
Анализ известной конструкции показал, что представлено сравнительно тихоходное транспортное средство, в котором отсутствуют элементы, предотвращающие боковой занос, при достаточно высоком расположении центра тяжести, что делает его неустойчивым, в особенности при скоростном движении по неровностям, заснеженным агрофонам, вплоть до возможности частого опрокидывания, что существенно снижает безопасность их эксплуатации, как в отношении перевозки пассажиров, так и обеспечения сохранности перевозимых грузов.
Решение технической задачи направлено на повышение ездовых характеристик, безопасности и потребительских качеств саней-прицепа.
Технический результат заключается в повышении проходимости по пересеченной местности при одновременном снижении риска бокового заноса при значительных скоростях движения саней-прицепа, повышения их устойчивости и существенном снижении усилия в момент начала движения, а так же обеспечении улучшенных потребительских, в частности - эргономических, свойств устройства.
Совокупность признаков полезной модели, находящаяся в причинно-следственной взаимосвязи с достигаемым техническим результатом представлена в независимом пункте формулы полезной модели. Сущность полезной модели заключается в том, что в известном устройстве саней-прицепа, содержащем смонтированную на каркасе грузопассажирскую платформу, опоры, лыжи, на полозьях которых сформирована поверхность скольжения, размещенную позади платформы стойку-поручень, а также закрепленное на санях-прицепе дышло, центр тяжести саней-прицепа смещен по их продольной оси от середины саней прицепа в сторону задних концов полозьев лыж, рельеф поверхности скольжения лыж сформирован смонтированными на их плоском основании парой элементов, имеющих в поперечной сечении вид окружности и расположенных взаимно параллельно с образованием между собой зазора, дышло закреплено на передних загнутых концах лыж посредством шаровых шарниров, при этом сходящиеся тяги дышла закреплены также в шаровом шарнире. В предпочтительном варианте конструктивного исполнения опоры закреплены на каркасе и усилителе лыжи посредством хомутов с возможностью проворачивания. При этом, каркас с лыжами дополнительно сопряжен диагональными тросовыми растяжками.
Поскольку опоры закреплены на каркасе и усилителе лыжи, посредством хомутов с возможностью проворачивания, в совокупности с работой грузопассажирской платформы как упругой диафрагмы и дышла как торсиона, а также с учетом работы диагонально закрепленных, тросовых растяжек, которые перераспределяют тяговое усилие на крюке создаваемое снегоходом, при переезде единичной неровности одной из лыж, появляется возможность компенсировать значительные изгибные моменты, возникающие в элементах конструкции устройства при движении по неровной поверхности в снаряженном состоянии. Кроме того, представленная конструкция позволяет снизить количество жестко-сварных соединений, которые значительно увеличивают вес, трудоемкость изготовления и стоимость устройства в целом.
Центр тяжести саней-прицепа расположен на расстоянии 1/3 L от задних концов лыж, где L - габаритная длина конструкции саней-прицепа. Смещение центра тяжести в заднюю часть саней-прицепа, в сочетании с закреплением дышла на передних концах лыж, обеспечивает наличие подъемной силы на передние концы лыж, что очень важно при движении по рыхлому снегу, когда снежный покров подминается и постепенно уплотняется под лыжей. Пара элементов рельефа скольжения, смонтированных на плоском основании лыж, преимущественно имеет трубчатую форму.
Поскольку рельеф поверхности скольжения лыж сформирован смонтированными на их плоском основании парой трубчатых элементов, расположенных взаимно параллельно и закрепленных на торцевых участках лыж с образованием зазора, плоский поверхностный контакт лыж с поверхностью скольжения (ледового покрытия, заснеженного агрофона), в сравнении с принятым прототипом, изменен на линейный, что в значительной степени приводит к снижению усилия трогания с места (снижается контакт примерзания). Одновременно с этим, появляется возможность осуществлять движение с повышенными скоростями, без риска возникновения бокового заноса, который может привести, в отдельных случаях, к неисправностям приводящего сани-прицеп в движение средства, такой, например, как сход гусеницы с приводных звездочек снегохода, что требует последующего трудоемкого ремонта в сложных климатических условиях.
В частных случаях конструктивного исполнения, которые представлены в зависимых пунктах 5-12 формулы, грузопассажирская платформа может содержать сиденья, по крайней мере, для одного пассажира. Стойка-поручень может быть выполнена в виде спинки сиденья для пассажира. Кроме того, сани-прицеп дополнительно могут быть снабжены средствами для крепления ремней безопасности, или такелажных ремней. Очевидно, что и спинка сиденья и названные ремни повышают безопасность транспортировки пассажиров или обеспечивают сохранность транспортируемого груза. Предполагается, что со стороны задних концов полозьев лыж, на их внешней стороне, могут быть образованы опорные площадки для размещения ног стоящего пассажира, при этом задние концы полозьев лыж скруглено загнуты вверх, что обеспечивает возможность незначительных перемещений саней-прицепа задним ходом, например, при маневрировании во время парковки. Допускается вариант, когда между стойкой-поручнем и задними концами полозьев лыж, на их внешней стороне может быть смонтирована дополнительная грузовая площадка, для транспортировки значительного по весу или габаритам груза.
Верхняя часть стойки-поручня может быть снабжена шарнирно смонтированным козырьком, с возможностью фиксированного наклона в сторону передних концов лыж. В этом случае, если козырек выполнен, например, из брезента, он предохраняет пассажира от атмосферных осадков, или веток (деревьев, кустарника) при движении по лесному массиву. Предпочтительно, что бы стойка-поручень была шарнирно закреплена на каркасе платформы, с возможностью фиксированного складывания на платформе и фиксированного раскладывания в сторону задних концов лыж, с возможностью размещения в плоскости расположения платформы. В первом случае - это позволяет компактно уложить и закрепить сложенные сани-прицеп на багажнике автомобиля, или в месте стоянки (парковки) и хранения саней-прицепа. Во втором случае, появляется возможность транспортировки длинномерного груза, например это могут быть строительные материалы типа реек, досок, или, например, носилки для эвакуации пострадавших.
В упрощенном варианте конструктивного исполнения опоры на лыжах и каркасе могут быть закреплены неразъемно, например, сваркой, при этом грузопассажирская платформа может быть выполнена из многослойной фанеры и закреплена на каркасе посредством резьбовых соединений, например, самонарезных винтов. Одновременно с этим, стойка-поручень на каркасе так же может быть закреплена неподвижно, например, сваркой. Этот вариант оправдан для эксплуатации в условиях крайнего севера и лесотундры, где имеет место практически идеальное, плоско-поверхностное состояние заснеженной или обледенелой поверхности агрофона, не вызывающее знакопеременных динамических нагрузок на элементы несущего каркаса саней-прицепа.
И, наконец, предлагается соблюсти условие, при котором габариты грузовой площадки не превышают габаритов внешних обводов лыж, поскольку это, для случая транспортировки на санях-прицепе трех пассажиров, позволяет третьему пассажиру размещаться спиной к набегающему воздушному потоку при движении саней-прицепа, при этом его ноги располагаются на опорных площадках задних концов лыж. Особенно это актуально для случая, когда третьим пассажиром является женщина.
Рассмотренные выше конструктивные изменения в заявляемом техническом решении, в сравнении с прототипом полезной модели, достигнуты методом интуитивно-логического анализа проблемы, обозначенной представленным выше уровнем техники и сопоставительной аналитической работы по формированию новых конструктивных признаков с улучшенными конструктивно-технологическими приемами эмпирическим путем, а также в процессе практических испытаний опытных образцов устройства в экстремальных условиях: замерзших рек, горной и лесной местности, в частности, в климатических зонах Жигулевских гор Самарской области и Республики Коми, подтвердивших высокие эксплуатационные характеристики заявляемого устройства.
Сравнение научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках МПК показывает, что совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».
Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость». При этом полезная модель может быть осуществлена в условиях промышленного производства, с использованием несложного технологического оборудования и использования современных материалов. Компактное компоновочное решение конструкции позволяет осуществлять транспортировку предлагаемых саней-прицепа к месту эксплуатации с помощью транспортных средств не предназначенных для перевозки крупногабаритных грузов, а при сборке и демонтаже, исключить использование специальных инструментов и приспособлений. Кроме того, высокая степень типизации и унификации применяемых деталей, как по конструктивным элементам (к примеру, левая и правая лыжа - одинаковы), так и по возможным технологическим процессам изготовления, позволяет снизить общую трудоемкость и стоимость изготовления полезной модели.
Другие особенности и преимущества заявляемой полезной модели станут понятны из чертежей и следующего детального описания.
На фиг.1 показан общий вид заявляемых саней-прицепа.
На фиг.2 показан вид на фиг.1 спереди с демонтированным дышлом.
На фиг.3 показаны фрагменты сечения опоры в местах крепления к каркасу и усилителю лыжи.
На фиг.4 показана схема расположения центра тяжести саней-прицепа.
На фиг.5 показана схема саней-прицепа в «сложенном» состоянии, или в состоянии «на складе».
На фиг.6 показан один из возможных вариантов крепления дышла к лыжам.
На фиг.7 то же, что и фиг.6, вид сверху.
На фиг.8 показан один из возможных вариантов крепления грузопассажирской платформы на каркасе посредством самонарезных винтов.
На фиг.4 принятые обозначения: габаритная длина саней-прицепа; «ЦТ» - центр тяжести саней-прицепа.
Сани-прицеп, представленные на фигурах графической части описания содержат смонтированную на каркасе 1 грузопассажирскую платформу 2, опоры 3, лыжи 4, на полозьях которых сформирована поверхность скольжения, размещенную позади платформы стойку-поручень 5, а также закрепленное на санях-прицепе дышло 6. Центр тяжести «ЦТ» саней-прицепа смещен по их продольной оси Х-Х от середины саней прицепа в сторону задних концов 7 полозьев лыж. Рельеф поверхности скольжения лыж 4 сформирован смонтированными на их плоском основании парой элементов 8, имеющих в поперечной сечении вид окружности и расположенных взаимно параллельно с образованием между собой зазора 9. Дышло 6 закреплено на передних загнутых концах 10 лыж посредством шаровых шарниров 11, при этом сходящиеся тяги дышла закреплены также в шаровом шарнире 12.
Опоры 3 одной стороной закреплены на каркасе 1 и усилителе 13 лыжи посредством хомутов 14 с возможностью проворачивания, кроме того, каркас 1 с лыжами 4 дополнительно сопряжен диагональными тросовыми растяжками 15. В данном конструктивном исполнении центр тяжести «ЦТ» саней-прицепа находится в их центральной продольной плоскости, проходящей через ось Х-Х и смещен в сторону задних концов 7 полозьев лыж на расстоянии 1/3 L, где L - габаритная длина конструкции саней-прицепа. Пара опорных элементов скольжения 8 смонтирована на плоском основании лыж и имеет трубчатую форму. Грузопассажирская платформа 2 выполнена в виде сиденья, по крайней мере, для одного пассажира. Стойка-поручень 5 выполнена в виде спинки сиденья для пассажира. Сани-прицеп снабжены средствами для крепления ремней 16 безопасности, или такелажных ремней. Со стороны задних концов полозьев 7 лыж, на их внешней стороне, образованы опорные площадки 17 для реализации варианта транспортировки пассажира в положении стоя, для размещения ног, при этом задние концы полозьев лыж скруглено загнуты вверх, для защиты ног пассажира и возможности кратковременного движения системы снегоход-сани задним ходом. Между стойкой-поручнем 5 и задними концами 7 полозьев лыж, на их внешней стороне смонтирована дополнительная грузовая площадка 18. Верхняя часть стойки-поручня 5 снабжена шарнирно смонтированным козырьком 19, с возможностью фиксированного наклона в сторону передних концов 10 лыж, при этом стойка-поручень шарнирно 20 закреплена на каркасе 1 платформы, с возможностью фиксированного складывания на платформе 2 и фиксированного раскладывания в сторону задних концов 7 полозьев лыж, с возможностью размещения в плоскости расположения платформы 2.
Опоры 3 на лыжах 4 и каркасе 1 могут быть закреплены неразъемно, например, сваркой (на графике не показано), при этом грузо-пассажирская платформа 2 может быть выполнена из многослойной фанеры, см. фиг.8, и закреплена на каркасе 1 посредством резьбовых соединений, например, самонарезных винтов 21.
Аналогичны образом и стойка-поручень 5 на каркасе 1 может быть закреплена неподвижно, например, сваркой (не показано).
Габариты грузовой площадки 18 не превышают габаритов внешних обводов лыж 4, см. фиг.5, что позволяет третьему пассажиру размещаться спиной к набегающему воздушному потоку при движении саней-прицепа, при этом его ноги располагаются на опорных площадках задних концов полозьев лыж. На фиг.6 и 7 дополнительно показаны: усилитель 22 крепления шарнира 11, пластина крепления 23 и контргайка 24.
Для приведения саней-прицепа в транспортное эксплуатационное состояние осуществляется крепление саней-прицепа к приводящему их в движение тяговому транспортному средству, например, снегоходу "Рысь". После этого осуществляется крепление багажа, посадка пассажиров, с соответствующим закреплением ремней безопасности и такелажных ремней.
Конкретные иллюстрации повышения эффективности использования и различные варианты реализации заявленного технического решения, описанные выше, являются по своему характеру лишь частными примерами и не ограничивают притязания заявляемой полезной модели, объем которой определяется формулой полезной модели. Для технических специалистов работающих в данной области техники станут очевидными другие возможные конкретные варианты осуществления заявляемого устройства, которые будут находиться в рамках объема притязаний настоящей полезной модели. В частности, к таким вариантам вполне можно отнести оснащение саней-прицепа светотехникой, например, подфарниками, с запиткой от снегохода, в полной аналогии с автомобильным прицепом. Это актуально для движения в колонне в условиях полярной ночи. Либо оснащение саней-прицепа автономным тормозным устройством, например, с приводом от мускульной силы пассажира, что не будет излишним при крайней редком, но, тем не менее, возможном нештатном расцеплении тягача (снегохода) с санями-прицепом, особенно во время движения в гору, или при спуске с горы. Либо комплектование саней-прицепа сигнальными или переговорными устройствами между водителями снегоходов и пассажирами, поскольку прямая речевая связь затруднена наличием шлемов, шапок-ушанок, внешним шумом, вызванным аэродинамикой ветра.