Результат интеллектуальной деятельности: РАЗБОРНЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ САНИ

Изобретение относится к транспортным средствам на полозьях для перевозки тяжеловесных грузов, в том числе грузовых контейнеров, которые могут использоваться, к примеру, в ходе «северного завоза».

Известны транспортные сани, содержащие полозья, вертикальные стойки, продольные и поперечные элементы, связывающие вертикальные стойки между собой в их верхней части, и транспортную базу. Вертикальные стойки закреплены на полозьях через равные промежутки. Транспортная база выполнена в виде полозьев, имеющих доборные консольные элементы, закрепляемые в продольном направлении через фланцы. Закрепление стандартного грузового контейнера на санях обеспечивается съемными фиксаторами. Габариты саней в разобранном виде соответствуют внутренним размерам стандартного грузового контейнера, перевозимого на них (см. RU №2496672, В62В 13/16, 2012).

Недостатком известного решения является то, что неразборная часть транспортной базы имеет габариты, превышающие внутренним размерам грузового контейнера, занимая всю длину и ширину. Такое решение не позволяет удешевить значительные затраты на перевозку, размещая внутри контейнера дополнительное технологическое оборудование или груз.

Известны также разборные транспортные сани, содержащие полозья с одинаковым профилем спереди и сзади, скрепленные между собой съемными поперечными элементами в их верхней части, выполненные с возможностью размещения стандартного грузового контейнера, снабженные фиксаторами контейнера (см. RU №2576855, В62В 13/16, 2016).

Недостатком известного решения является то, что габариты саней в разобранном виде несколько меньше внутренних размеров стандартного грузового контейнера, т.е. ширина саней меньше ширины контейнера, высота которого больше ширины, причем ширина самих полозьев мала. Таким образом, поперечная устойчивость саней на пересеченной местности и поворотах недостаточна, также велика удельная нагрузка на опорную поверхность, что снижает проходимость саней по зимникам и снегу и требует использовать более мощные тягачи. Кроме того, массо-габаритные характеристики саней велики, т.к. они рассчитаны на полное восприятие веса контейнера.

Задачей, для решения которой предлагается изобретение, является повышение поперечной устойчивости саней и их проходимости, а также снижение массы саней за счет обеспечения совместной работы саней и корпуса металлического грузового контейнера (являющегося самостоятельной несущей конструкцией, обладающей достаточной прочностью).

Технический результат проявляется как повышение поперечной устойчивости саней и их проходимости, поскольку возрастают и ширина саней, которые становятся существенно шире, чем контейнер, и ширина полозьев, что снижает удельное давление от груженых саней, кроме того, снижается масса съемных поперечных элементов, поскольку поперечная прочность саней обеспечивается «работой» корпуса контейнера.

Для решения поставленной задачи разборные транспортные сани, содержащие полозья с одинаковым профилем спереди и сзади, скрепленные между собой съемными поперечными элементами в их верхней части, выполненные с возможностью размещения стандартного грузового контейнера, снабженные фиксаторами контейнера, отличаются тем, что полозья выполнены в виде закрытых корпусов, полости которых снабжены каркасом в виде вертикальных, предпочтительно квадратных ячеек, предпочтительно заполненных вспененным синтетическим материалом, например полиуретаном, при этом высота, ширина и длина каркаса соответствуют соответствующим размерам полости полозьев, при этом съемные поперечные элементы выполнены в виде балок, концы которых снабжены головками в виде цилиндров, диаметры которых больше ширины балок, при этом головки балок размещены в пазах, выполненных на верхней поверхности полозьев и сопряженных прорезями с вертикальными стенками полозьев, обращенными друг к другу, причем верхние стенки балок размещены заподлицо с верхней поверхностью полозьев, кроме того, фиксаторы контейнера выполнены в виде боковых упорных выступов, скрепленных с полозом и снабженных фиксирующими петлями, выполненными с возможностью пропускания через них строп-лент, концы которых заведены на форкопфы, кроме того, полозья снабжены одинаковыми буксирными петлями, жестко скрепленными с ними, выполненными с возможностью шарнирного и разъемного скрепления с буксирными дугами. Кроме того, между дном и стенками пазов и обращенными к ним поверхностями головок балок и соответствующими участками балок размещены прокладки из морозостойкого эластичного материала. Кроме того, периметр контейнера охвачен горизонтально размещенной строп-лентой, концы которой заведены на форкопф. Кроме того, ширина полоза составляет не менее трети ширины контейнера.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию "новизна".

При этом признаки отличительной части формулы изобретения обеспечивают решение комплекса функциональных задач:

Признак «полозья выполнены в виде закрытых корпусов, полости которых снабжены каркасом в виде вертикальных … ячеек» и признаки «высота, ширина и длина каркаса соответствуют соответствующим размерам полости полозьев» обеспечивает надежное восприятие вертикальных нагрузок за счет превращения полоза в сотовую конструкцию.

Признаки, указывающие, что вертикальные ячейки выполнены предпочтительно квадратными, обеспечивает одинаковость сечений всех ячеек в полости полозьев и равномерность прочностных параметров по длине и ширине полоза.

Признаки, указывающие, что ячейки предпочтительно заполнены «вспененным синтетическим материалом, например полиуретаном, обеспечивают надежное восприятие и вертикальных и горизонтальных нагрузок, и повышение несущей способности полоза, снижают опасность заполнения водой, снегом или грязью полости полоза при повреждении его оболочки.

Признаки, указывающие, что «съемные поперечные элементы выполнены в виде балок, концы которых снабжены головками в виде цилиндров, диаметры которых больше ширины балок», обеспечивают возможность оперативного скрепления полозьев поперечными связями, необходимого до закрепления контейнера на санях.

Признаки, указывающие, что «головки балок размещены в пазах, выполненных на верхней поверхности полозьев и сопряженных прорезями с вертикальными стенками полозьев, обращенными друг к другу, причем верхние стенки балок размещены заподлицо с верхней поверхностью полозьев» обеспечивают восприятие нагрузки от веса контейнера непосредственно самими полозьями.

Признаки, указывающие, что «фиксаторы контейнера выполнены в виде боковых упорных выступов, скрепленных с полозом и снабженных фиксирующими петлями, выполненными с возможностью пропускания через них строп-лент», исключают поперечное смещение контейнера на санях и обеспечивают возможность фиксации контейнера строп-лентами, исключающей его вертикальное смещение и обеспечивающей совместную «работу» саней и контейнера как единого целого.

Признаки, указывающие, что концы строп-лент заведены на форкопфы, обеспечивают плотную обтяжку стенок и крыши контейнера строп-лентами.

Признаки, указывающие, что «полозья снабжены одинаковыми буксирными петлями, жестко скрепленными с ними», обеспечивают возможность шарнирного скрепления саней с буксирными дугами и либо формирование санных поездов, либо возможность обратного перемещения саней без их разворота.

Признаки, указывающие, что буксирные петли выполнены «с возможностью шарнирного и разъемного скрепления с буксирными дугами», исключают появление изгибающих усилий в буксирных петлях в процессе буксировки саней.

Признаки, указывающие, что «между дном и стенками пазов и обращенными к ним поверхностями головок балок и соответствующими участками балок размещены прокладки из морозостойкого эластичного материала», обеспечивают некоторую подвижность в соединениях головок съемных поперечных элементов и пазов, в которые они вставлены.

Признаки, указывающие, что «периметр контейнера охвачен горизонтально размещенной строп-лентой, концы которой заведены на форкопф», исключают произвольное раскрытие дверей контейнера.

Признаки, указывающие, что «ширина полоза составляет не менее трети ширины контейнера», минимизируют удельное давление саней на снег до уровня, обеспечивающего их перемещение по поверхности плотного наста при загруженном контейнере.

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан продольный вертикальный разрез полоза; на фиг. 2 представлен вид полоза сверху, с частичным разрезом; на фиг. 3 представлен вид полоза сверху; на фиг. 4 показан вид сбоку саней, загруженных контейнером; на фиг. 5 показан общий вид саней (один фиксатор условно не показан).

На чертежах показаны полозья 1, съемные поперечные элементы 2, грузовой контейнер 3, фиксаторы 4 каркас 5, ячейки 6, вспененный синтетический материал 7, полость 8 полозьев 1, их верхняя поверхность 9, головки 10, пазы 11, прорези 12 в вертикальных стенках 13 полозьев 1, фиксирующие петли 14, строп-ленты 15, форкопфы 16, буксирные петли 17, буксирные дуги 18, прокладки 19, горизонтальная строп-лента 20.

Разборные транспортные сани содержат полозья 1 с одинаковым профилем спереди и сзади, они выполнены в виде закрытых корпусов с оболочкой из стали, углепласта, титанового сплава и т.п., включающего нижнюю часть, выполненную в виде плоскодонной лодки с параллельными вертикальными стенками 13 с фланцами по периметру, и верхнюю поверхность 9, разъемно и жестко скрепляемую болтами с нижней частью. Ширина полоза составляет не менее трети ширины контейнера, т.е. 0,85-1,0 м. Высота полоза обеспечивает саням клиренс порядка 0,4-0,5 м. Каркас 5 выполнен из гофрированных лент, при этом вершины гофров составляют прямой угол, концевые участки каркаса имеют высоту, убывающую к оконечностям. В целом высота, ширина и длина каркаса соответствуют соответствующим размерам полости полозьев 1. В процессе сборки каркаса 5 соседние гофрированные ленты выравнивают по длине и скрепляют (если металлические, то сваркой, если синтетические, то сваркой или склейкой) их вершинами гофров так, что образуются вертикальные ячейки 6 квадратного сечения. Если каркас изготавливается из синтетического термопластического материала, то возможен вариант его отливки или выпрессовки сразу по форме полости полоза 1. Желательно, чтобы сторона ячейки была не менее 8 см, чтобы обеспечить скрепление каркаса 5 с поверхностью полости полоза 1. После установки и закрепления каркаса полости его ячеек 6 заполняют вспененный синтетический материал 7, сразу после чего на нижнюю часть полоза 1 надевают и верхнюю поверхность 9 и жестко скрепляют их болтами, пропускаемыми через отверстия соединительных фланцев (не показаны). Верхняя поверхность 9 сразу содержит пазы 11, а вертикальные стенки 13 полозьев 1 сразу содержат прорези 12 для «прохода» съемных поперечных элементов 2.

Строп-лента 15 и 20 может быть изготовлена из капрона, лавсана, полиамида, полиэфира или полипропилена и т.п. материалов, обеспечивающих ее гибкость и нерастяжимость.

При сборке саней в единую конструкцию полозья 1 располагают параллельно так, чтобы они были обращены друг к другу прорези 12, выравнивают их по длине, размещают в пазах 11, эластичные прокладки 19, выполненные из морозостойкого эластичного материала (разработки якутских ученых). Далее в пазы 11 вводят головки 10 съемных поперечных элементов 2. Затем на сани сверху опускают грузовой контейнер 3 так, чтобы он оказался между боковыми фиксаторами 4. Целесообразно в зазор между контейнером 3 и боковыми фиксаторами 4 ввести деревянный брусок (не показан), обеспечивающий их плотный контакт. Далее через фиксирующие петли 14 боковых упорных выступов (фиксаторов контейнера 4) пропускают строп-ленты 15, концы которых заводят на петли форкопфов 16, располагая его на одной стороне контейнера, после чего известным образом обеспечивают плотную обтяжку боков и верха контейнера строп-лентой. Далее эту операцию повторяют с остальными строп-лентами 15. Таким образом контейнер оказывается плотно поджат к саням. После этого аналогичным образом периметр контейнера охватывают горизонтально размещенной строп-лентой 20, концы которой заводят на форкопф, аналогичный форкопфам 16, и осуществляют обтяжку строп-ленты 20, исключая самопроизвольное раскрытие контейнера.

Далее на сани, на их буксирные петли 17 навешивают буксирные дуги 18, обеспечивая тем самым возможность их поворота в буксирных петлях 17 вокруг горизонтальных осей (что обеспечивает разворот в вертикальной плоскости саней относительно буксировщика), при этом, желательно, чтобы петля буксирной дуги 18 была ориентирована горизонтально (что обеспечивает разворот в горизонтальной плоскости саней относительно буксировщика). Если формируют санный поезд, то буксирные дуги 18 навешивают и спереди и сзади саней, обеспечивая формирование сцепки из нескольких саней.

В процессе буксировки тяговое усилие буксировщика передается на сани через буксирную дугу 18, что приводит их в движение.

Конструкция полозьев 1 обеспечивает их прочность под весом контейнера. Большая ширина полоза минимизируют удельное давление саней на снег до уровня, обеспечивающего их перемещение по поверхности плотного наста при загруженном контейнере или неглубокое погружение в рыхлый снег, исключая их «зарывание» в снег, приводящее к повышению тягового усилия на крюке буксировщика для их буксировки. Низкое удельное давление на опорную поверхность позволяет груженым саням идти по льду зимника, проложенного по реке, без риска разрушения ими льда. Расширение опорной транспортной базы за пределы ширины контейнера повышает устойчивость саней на пересеченной местности и на поворотах дороги.

Сани обеспечивают транспортировку грузов от точки выгрузки контейнеров с морского или железнодорожного транспорта до населенных пунктов или производственных баз (в зимнее время и в межсезонье), а также до них же от точки выгрузки контейнеров с речного транспорта или специализированных морских судов по болотистой местности, при обратном транспортировании продукции от них к точкам погрузки.