Колесный движитель для судов на воздушной подушке
Изобретение относится к транспортным средствам на воздушной подушке и касается создания колесных движителей для судов на воздушной подушке. Колесный движитель для судов на воздушной подушке включает в себя одну или несколько пар бортовых гребных колес. Пары бортовых гребных колес имеют оси с закрепленными на них дисками, скрепленными по периметру рядом пластин. Пластины расположены равномерно по окружности дисков. К пластинам радиально по отношению к оси колеса закреплен ряд упругих лопастей, имеющих на свободных концах грузы-грунтозацепы. Изобретение позволяет увеличивать упор колесного движителя посредством увеличения силы трения и улучшения сцепления с опорной поверхностью. 2 ил.
Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к нетрадиционным транспортным средствам с динамическим принципом поддерживания.
Изобретение направлено на обеспечение энергосбережения амфибийных судов с повышением их маневренности и предназначено для использования в первую очередь для СВП при движении в экстремальных условиях по перволедью и по талому льду.
Из всей возможной номенклатуры движителей в настоящее время для амфибийных СВП получили широкое распространение аэродинамические движители с использованием воздушного винта для создания упора.
Иные же движители, обеспечивающие упор от поверхности среды, по которой происходит перемещение СВП, такие как: водометы, гусеницы, пневматики, гребные винты и гребные колеса только по относительным тяговым характеристикам в десять и более раз в определенных условиях эффективнее воздушных винтов.
Использование таких движителей приводит к снижению потребляемой мощности, соответственно сокращает расход горючего и значительно улучшает управляемость СВП.
Общим их недостатком является то, что они в большинстве своем не обеспечивают амфибийности.
Известны патенты на колесные движители для СВП (МПК: B60V 001/14; B60V 001/22; RU №2057665; RU №2165362; RU №2166447), отчасти решающие эту проблему.
В качестве аналога предлагаемому изобретению можно рассмотреть патент RU №2166447.
Однако их практическое использование для СВП весьма проблематично, так как в предлагаемых конструкциях используется для создания силы трения колеса с подстилающей поверхностью системы подрессоривания. В этом случае пружины должны одним концом постоянно упираться в корпус СВП, который находится в состоянии аэродинамической разгрузки, то есть практически висит в воздухе.
Для обычных автомобилей для их движения используется сила трения между колесами и полотном дороги. Причем сила трения в этом случае пропорциональна массе автомобиля.
Для СВП характерно то, что за счет создания воздушной подушки судно как бы «обезвзвешивается», то есть сила, воздействующая на аппарат от давления в воздушной подушке, нейтрализует ее силу тяжести. В таком случае трение между корпусом СВП и подстилающей поверхностью практически не возникает, что и является основным его преимуществом.
Суть изобретения состоит в следующем:
Для создания упора предлагается использовать две основные силы:
- динамическую периодическую силу упругости эластичных
вращающихся лопастей;
- центробежную силу, возникающую у грузов, расположенных на концах вращающихся лопастей.
Эти силы и создают при контакте с подстилающей поверхностью необходимую силу трения, которая обеспечивает движение СВП и его управление по воде, грунту, снегу и льду с различными их физико-механическими свойствами.
Техническая реализация этих теоретических положений приведена на фиг.1 и фиг.2
На фиг.1 и фиг.2 показана конструкция колесного движителя (гребного колеса), включающая:
1 - ось колеса,
2 - диски,
3 - пластины,
4 - грузы-грунтозацепы,
5 - гибкие лопасти,
6 - шкив.
В предлагаемой конструкции на оси 1 закреплены диски 2, соединенные между собой по наружной части с помощью пластин 3. На пластинах 3 радиально по отношению к оси 1 установлены гибкие лопасти 5, на концах которых имеются грузы-грунтозацепы 4. Вращение колеса осуществляется от шкива 6, неподвижно установленного на оси 1.
Принцип работы движителя
При вращении гребного колеса при контакте эластичных лопастей с подстилающей поверхностью лопасти изгибаются и создается сила трения за счет сил упругости материала лопастей, возникающих от крутящего момента двигателя.
Для увеличения силы трения и соответственно для увеличения упора на концах лопастей установлены специальные грузы-грунтозацепы, которые под действием центробежной силы сильнее прижимают гибкие лопасти к подстилающей поверхности и обеспечивают тем самым лучшее сцепление.
Как видно из фиг.1 и фиг.2, лопасти гребного колеса выполнены разрезными, чтобы легче было преодолевать различные неровности твердой поверхности.
Колесный движитель для судов на воздушной подушке, состоящий из одной или нескольких пар бортовых гребных колес, включающих оси с закрепленными на них дисками, скрепленными по периметру рядом пластин, расположенных равномерно по окружности дисков, отличающийся тем, что, с целью обеспечения амфибийности судна, к пластинам радиально по отношению к оси колеса закреплен ряд упругих лопастей, имеющих на свободных концах грузы-грунтозацепы.
