КОЛЕСО ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА ВЕКТОРНОГО И ВРАЩАТЕЛЬНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В ПЛОСКОСТИ

Электропогрузчики, электровездеходы и прочие транспортные средства иногда снабжены движителями иными, чем обычные колеса, например, винтового типа, в частности типа архимедова винта.
Известно низковибрационное колесо для транспортного средства векторного и вращательного перемещения в плоскости, включающее ось вращения, диск, по периметру которого на осях крепятся ролики, оси вращения которых перекрещиваются с осью вращения колеса (1).
Однако это колесо недостаточно универсально.
Задачей полезной модели является разработка движителя-колеса универсального назначения для перемещения транспортного средства в любом векторном или вращательном направлениях.
Техническим результатом является повышение технологичности изготовления колеса в отличие от аналога, а также большая маневренность и проходимость транспортного средства в двух основных направлениях движения (вдоль и поперек), т.к. колеса развернуты и имеют одинаковый угол атаки относительно препятствий в этих направлениях. Кроме того, колеса могут располагаться на шасси в различных комбинациях и под разными углами в зависимости от необходимости создания приоритетных направлений движения или для выполнения других функций, предъявляемых к конкретному транспортному средству.
Для этого колесо для транспортного средства векторного и вращательного перемещения в плоскости включает ось вращения, диск, по периметру которого на осях крепятся ролики, причем оси вращения роликов перекрещиваются с осью вращения колеса, характеризуется тем, что угол перекрещивания осей ролика и колеса составляет 90°, с возможностью расположения колеса на шасси в любом положении, под любым углом, с
условием, что при застопоренных колесах транспортное средство лишено степени свободного перемещения в плоскости.
Колесо характеризуется тем, что ролики расположены на диске по меньшей мере в два ряда в шахматном или ином порядке для образования замкнутого круга в осевой проекции.
Колесо характеризуется тем, что управление колеса осуществляется с помощью микропроцессора либо компьютера.
На фиг.1 изображено заявляемое колесо сбоку (а), общего вида (b), сверху (с). На фиг.2 изображено шасси транспортного средства с элементами управления. На фиг.3 показаны примеры различных комбинаций расположения колес на шасси в зависимости от назначения транспортного средства. На фиг.4 примеры векторного сложения направлений и величин скоростей отдельных приводов колес, данные на которые выдает микропроцессор от действия оператора. На фиг.5 показаны необходимые условия расположения колес.
Движитель (фиг.1) представляет собой колесо с осью вращения 1, состоящее из диска 2, по периметру которого крепятся на осях 3 свободно вращающиеся ролики 4. Оси вращения роликов 3 перекрещивают ось вращения колеса 1 под углом в 90 градусов. Ролики 4 располагаются на диске 2 в два или более ряда в шахматном или ином порядке при условии, что конфигурация роликов в осевой проекции образует замкнутый круг колеса.
Колеса (фиг.2) располагаются на шасси 5 с условием, что при застопоренных колесах (без вращения), шасси не имеет ни одной степени свободного перемещения в плоскости. Каждое колесо снабжено отдельным приводом 6. Управление приводами вращения колес осуществляется микропроцессором 7. Микропроцессор 7 задает необходимые угловые скорости каждого колеса для обеспечения перемещения шасси в направлении, заданном оператором. Управление перемещения шасси
оператором может осуществляться дистанционно, например, джойстиком векторного направления 8 и диском вращательного движения 9.
Различные комбинации расположения колес (фиг.3) дают возможность создания транспортных средств различных назначений. Все показанные транспортные средства и иные устройства имеют возможность перемещаться в любом векторном или вращательном направлениях, но в зависимости от назначения имеют приоритетные направления движения, показанные на фигурах стрелкой (а) - погрузчик; (b) - транспортное устройство с повышенной проходимостью через преграды; (с) - уборочное транспортное средство; (d), (i) - шасси (платформа) для перемещения габаритных грузов, колеса обозначенные звездочкой, могут не иметь привода; (f) - шасси (платформа) для театральной сцены или декораций, а также иных транспортных средств и устройств различных назначений, например, вертолетного тренажера или аттракционной машинки.
В зависимости от направления движения, заданного оператором, на фиг.4 показанного белой стрелкой, микропроцессор выдает необходимые угловые скорости (скорость перемещения оси колеса) на все приводы транспортного средства, показанные черной стрелкой. На фиг.4(а), (b) показано соответственно боковое и вращательное перемещение транспортного средства при решении задачи по выдаче скоростных параметров по условиям векторного сложения (заданный центр вращения обозначен - Ц.В.). Поддержание выбранного направления оператор может осуществлять, манипулируя одновременно джойстиком векторного направления 8 и диском вращения 9 (суммирование движения). При применении компьютера можно задавать движение транспортного средства по любой траектории - фиг.4(с).
Приводные колеса могут располагаться на шасси в любых положениях, под любыми углами, но при соблюдении основного условия - при застопоренных колесах (привод колеса не дает возможности
самопроизвольного поворота колеса вокруг оси 1), шасси транспортного средства не имеет ни одной степени свободного перемещения в плоскости.
Пояснение основного условия показано на фиг.5(a, b, c, d). Колесо с осью 1 состоит из свободно вращающихся роликов 4 на оси 3, установленных под 90° относительно оси вращения колеса 1 (см. фиг.1), следовательно, каждое колесо может свободно перемещаться на роликах вдоль застопоренной оси колеса (возможное направление перемещения колеса показано черной стрелкой). На фиг.5(а) показана комбинация расположения колес, при которой возможно линейное перемещение шасси, при застопоренных колесах (возможное перемещение обозначено белой стрелкой). Основное условие не соблюдено.
На фиг.5(b) показана комбинация расположения колес, при которой возможно вращательное перемещение шасси вокруг точки, обозначенной Ц.В., при застопоренных колесах (возможное перемещение обозначено белой стрелкой). Основное условие не соблюдено.
На фиг.5(c, d) показана комбинация расположения колес аналогичных шасси фиг.5(а, b), но при которой невозможно свободное перемещение при застопоренных колесах. Основное условие соблюдено.
Определение возможности или невозможности перемещения шасси определяется с помощью достаточно простых векторных построений.
Полезная модель существенно повышает степень свободы перемещения шасси в плоскости. Кроме того, имеет место упрощение управления сложных движений транспортного средства.
Источник информации.
1. Патент США №6340065. 2003 г.