ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО НА ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ
Вид РИД
Изобретение
1. Область техники
Изобретение относится к транспортной технике и касается создания транспортных средств на воздушной подушке, предназначенных для перемещения грузов, транспортной, строительной и др. техники, а также людей по слабому болотистому грунту, например по тундре.
2. Уровень техники
Известно транспортное средство на аэростатических опорах, включающее грузовую платформу и аэростатические опоры, снабженные замкнутыми упругими диафрагмами, установленными на внутренних поверхностях нижних ветвей замкнутых приводных лент с фрикционным приводом (RU №213921 МПК6: В60V 1/00; В60V ¼. 1998 г.).
Недостатками известного устройства являются значительные потери воздуха и малые скорости перемещения транспортного средства.
Известно, принятое в качестве прототипа заявленного предложения, транспортное средство для размещения мобильных модульных заводов, содержащее кузов со стенами, крышей и полом, а также ходовую часть, обеспечивающую перемещение устройства (RU №2161101. МПК7: В61D 3/00; В63В 35/44. 1999 г.).
Недостатком известного устройства является необходимость значительного усиления стен, пола и крыши устройства, в связи с тем, что они одновременно являются несущими элементами, обеспечивающими прочность и надежность всех конструкций средства в условиях перемещения по бездорожью, к чему на самом деле прототип не приспособлен.
3. Раскрытие изобретения
Задачей предлагаемого изобретения является создание опоры с большой несущей поверхностью на воздушной подушке, перевозящей людей или груз при минимальных затратах энергии на поддержание воздушной подушки и перемещение.
Решение указанной в изобретении задачи обеспечивается тем что транспортное средство на воздушной подушке, включающее грузовую платформу в виде закрытого со всех сторон, кроме пола, арочно-купольного пространства с несущим воздухоопорным куполом и аэростатическими опорами, установленными по всему периметру транспортного средства и снабженными замкнутыми упругими диафрагмами, размещенными на внутренних поверхностях нижних ветвей замкнутых приводных лент или пневмогусениц, на уровне которых стенки арочного пространства выполнены с условием минимальных потерь воздуха для поддержания в нем заданного атмосферного давления.
Передняя, задняя и боковые стенки арочного пространства имеют внизу пологи из эластичного материала для уменьшения потерь воздуха из арочного пространства. В качестве эластичного материала используется тканный материал. Лента приводная имеет сальники в местах соединения с кузовом для уменьшения утечек воздуха.
4. Кратное описание чертежей
Заявленное предложение изображено на прилагаемых чертежах.
На фиг.1 представлен общий вид заявленного изобретения, транспортное средство на воздушной подушке с аэростатической опорой, изображенной на фиг.2. На фиг.3 представлен разрез А-А по фиг.2.
Изображенный на фиг.1 общий вид транспортного средства включает несущий, закрытый со всех сторон, арочный купол (кузов) 1 с установленными в боковых стенках аэростатическими опорами 2 и несущими элементами 3, прикрепляющими к арочному куполу 1 жилые и служебные помещения 4 (в том числе содержащие компрессор или центробежный вентилятор). Передняя, задняя и боковые стенки арочного пространства имеют внизу пологи 5 (пневмогофры из эластичного материала) или другие известные средства уплотнения для уменьшения утечек воздуха через зазоры между транспортным средством и поверхностью Земли. Под всем купольным пространством выполняют несущее пространство, в котором делают отверстия для того, чтобы поддерживаемое в кузове - подкупольном пространстве избыточное атмосферное давление, отталкиваясь от Земной поверхности, могло поднимать транспортное средство, при уравновешенном давлении собственно на пол снизу и сверху.
На фиг.2 обозначены: 1 - элемент (выступ, кронштейн или др.) основания несущего аркообразного купола; 2 - пустотелые основания аэростатических опор; 12 - гибкая диафрагма; 8 - лента приводная; 7 - приводное фрикционное колесо ленты приводной 8; 6 - нажимное фрикционное колесо ленты 8.
На фиг.3 представлен разрез аэростатической опоры А-А по фиг.2 с тем же обозначением позиций 1-8, тогда как 9 - отверстия, соединяющие полости оснований 2 и диафрагм 12; 13 - полость, образованная основанием 2, диафрагмами 12 и лентами приводными 8; 9, 10, 11 - отверстия, соединяющие полости, образованные основаниями 2 с полостями 13; 11 - отверстия, соединяющие полости диафрагм 12 с полостями 13; 9 - отверстия, соединяющие полости основания 2 и диафрагмы 12.
Передняя, задняя и боковые стенки арочного пространства имеют внизу пологи из эластичного материала для уменьшения потерь воздуха из арочного пространства. В качестве эластичного материала используется, например, тканый материал, выбираемый из условия минимальной воздухопроницаемости.
Лента приводная 8 имеет сальники в местах соединения с кузовом для уменьшения утечек воздуха из кузова.
5. Функционирование транспортного средства
В подкупольное пространство герметично закрытого со всех сторон купола 1 с помощью компрессора или вентилятора (на фиг.1, 2 и 3 не показаны) нагнетают воздух до расчетного атмосферного давления, которое рассчитывают из условия веса перемещаемого груза. Если, например, вес перемещаемого груза составляет 10 т при площади купола 200 м2, то атмосферное давление в подкупольном пространстве составит 10000:200=50 кг/м2 или 0,005 кг/см2, что совершенно безопасно для здоровья находящихся в подкупольном пространстве людей.
Благодаря указанному значению давления, купол 1 с аэростатическими опорами 2, и содержащиеся в его подкупольном пространстве сооружения 4, удерживаемые в куполе крепежными элементами 3, поднимутся над поверхностью Земли благодаря избыточному давлению воздуха в кузове - подкупольном пространстве, утечку воздуха из которого ограничивают сальники приводной ленты а также пологи 5 из эластичного материала, прикрепленные к нижним частям конструкций, контактирующих с Земной поверхностью, и закрывающие соответствующие зазоры, прижимая в них эластичный материал избыточным давлением воздуха в кузове. Движение заявленного транспортного средства обеспечивают приводные ленты 8 (см. фиг.2), приводимые в движение фрикционными колесами 6 и 7, и опирающиеся на выступы Земной поверхности, двигаясь по ней с минимальным трением (т.к. сила трения пропорциональна силе нормального давления, которое нейтрализует воздушная подушка). При этом отверстия 9, 10 и 11 (фиг.3) обеспечивают равномерное распределение воздуха в полостях 2, 12 и 13.
Величина подъем купола 1 над Землей на оптимальную величину устанавливается автоматически, так как при большой величине подъема давление воздуха будет уходить через увеличивающийся зазор между поверхностью Земли и куполом, устранить который полностью не представляется возможным и тогда атмосферного давления в подкупольном пространстве будет недостаточно для дальнейшего подъема транспортного средства, и он опустится.
6. Технические результаты
Техническими результатами заявленного изобретения являются следующие:
- благодаря использованию в качестве кузова арочной пространственной конструкции, обеспечивающей прочностные параметры во всех направлениях, транспортное средство становится универсальным, как по условиям проходимости по местности, не нуждаясь в дорогостоящих дорогах, так и по условиям использования: любой груз, включая оборудование производственного назначения, жилые и рабочие помещения, могут устанавливаться в транспортном средстве и перевозиться, в том числе по бездорожью;
малый расход воздуха, т.к. подъем опор над лентами осуществляется на малую величину с возможностью движения с постоянной скоростью;
- возможность перемещать большие грузы с минимальными энергозатратами при минимальной нагрузке на слабый болотистый грунт, не разрушая его;
- эксплуатационные удобства, так как в необходимых местах под куполом имеется пол, как в обычном производственном или жилом помещении, а сам купол является защитой от атмосферных воздействий;
- соответствие самым высоким экологическим требованиям, т.к. предлагаемое транспортное средство не загрязняет окружающую среду и не вызывает коррозию почвы;
- в отличие от аналогов, заявленное предложение, располагая арочным пространством значительного объема, обеспечивает новое свойство - комфортные условия работы - фактически являясь не только транспортным средством, но и автономным заводом с теми же условиями работы, что и в стационаре.
