Транспортний засіб

Реферат: Винахід стосується підводних велосипедів для туристичного огляду підводного світу в основному не невеликій глибині. Транспортний засіб має кабіну (1), в якій розміщене крісло для користувача (3) і назовні якої є щонайменше два задні, ліве і праве, привідні колеса (6, 7) і гребний гвинт (8), які приводяться в дію від педальної системи (4) користувачем (3), і одне переднє рульове колесо (10) з ободом (14), маточиною (11) і гальмом (16). Кабіна(1) має прозорий і герметичний для води корпус (17) і покрівлю (18) з люком (19), який закривається кришкою (20), і з дихальною трубкою (23), а зовнішній об'єм корпуса (17) є таким, що забезпечує в зануреному стані ватерлінію (В), яка розташована нижче покрівлі (18) і вище голови користувача (3). В кабіні (1) розміщений баластний пристрій (27) з запірним краном (28) для регулювання занурення транспортного засобу, а в передньому рульовому колесі (10) обід (14) з'єднаний з маточиною (11) цілісним диском (15), що при включеному гальмі (16) створює перо переднього керма. UA 105582 C2 (12) UA 105582 C2 UA 105582 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід стосується малогабаритних плавучих транспортних засобів для відпочинку на воді, а саме підводних велосипедів для огляду користувачем підводного світу в основному на невеликій глибині (10-20 м.). Дуже часто підводний світ біля берегів водоймищ (озер, морів і океанів) є дуже красивий, а тому і привабливий для туристів. Наприклад, узбережжя острова Окінава (Японія) є неглибоким, все в коралових рифах, які заселені багатьма мешканцями: рибами, молюсками, морськими зірками, черепахами та іншими морськими істотами, що приваблює туристів. Але для цього необхідне спеціальне обладнання, яке дозволяє туристу повністю або частково зануритися під воду і спостерігати підводний світ. Найбільш простим таким обладнанням є підводна прозора маска [1] з трубкою для дихання. Турист надягає маску на голову, яка герметизує ділянку обличчя, що примикає до очей, і бере трубку із загубником у рот для дихання. Турист пливе по поверхні водоймища з опущеним під воду обличчям і крізь маску спостерігає підводний світ, а дихає крізь трубку, що виступає над поверхнею води. В холодній воді він може надіти гідрокостюм, і звичайно пливе в ластах. Недоліком такого обладнання є те, що користувач знаходиться увесь час безпосередньо у воді, що потребує добрих навиків плавання і є небезпечним від можливого контакту з підводними рослинами і живими істотами (навіть при наявності гідрокостюму для плавання). Глибина обзору не перевищує 10-15 м. Відоме використання велосипедної системи [2], де плавець для переміщення по поверхні води і можливості обзору глибинних пейзажів використовує ноги і руки для обертання невеликого гвинта. Недоліком такої системи при всій її простоті є те, що плавець безпосередньо контактує з водою і, що забезпечує зазначені вище недоліки. Для занурення на більші глибини часто використовують легке водолазне обладнання акваланги [3], яке включає гідрокостюм, ласти і балон з дихальним повітрям. Недоліком такого обладнання є обмежений ресурс повітря для дихання і наявність у туриста спеціальних навиків плавання під водою в такому спорядженні. Відомі спроби використання для переміщення по дну водоймища звичайного двоколісного велосипеда [4]. Недоліком такого спорядження, окрім описаних вище, є те, що користувач "прив'язаний " до дна водоймища, яке може мати складний рельєф. Інколи для огляду підводного світу створюють спеціальні апарати. Нещодавно створений підводний апарат [5], який зовнішньо нагадує підводний мотоцикл. Такий пристрій дозволяє людині занурюватися без будь-якого спеціального спорядження. При цьому тіло користувача знаходиться у воді, а голова у спеціальному шлемі, який по суті є водолазним колоколом, куди постійно подається повітря з балона, який закріплений попереду цього "мотоциклу". Для пересування в різних напрямках використовують енергію електромоторів. Недоліком такого апарата є складність конструкції, контакт користувача з водою і обмеження, пов'язані з наявністю балона для повітря і електроакумуляторів. Іноді для підводного туризму створюють так звані апарати, що буксируються, [6], які можуть транспортуватися будь-яким водним видом транспорту, а спуск на воду і підйом здійснюють як з берегу за допомогою транспортного візка, так і з пірсу або борта судна вантажною стрілою. Основним недоліком такого апарата є його складність і необхідність додаткового спускного і транспортуючого обладнання. Відомі глибоководні апарати, наприклад [6], апарат "Alvin" (США), який може працювати на глибині 4,5 км, або апарат "Мир" (Росія), який працює на глибині 6 км. В США розробляється новий апарат, який буде працювати на глибинах більше 6,3 км. Це складні пристрої, насичені науковою апаратурою іх складно пристосувати для туристичних підводних прогулянок і відпочинку. Відомі спускні підводні апарати [7, 8, 9] у складі судових комплексів, в яких мандрівники в аквалангах опускаються з базового несучого судна на дно водоймища в спеціальних візках для огляду дна. Недоліком таких пристроїв є складність конструкції. Останнім часом з'явилися туристичні підводні апарати з мускульним приводом [9] для розважальних прогулянок на невеликих глибинах. Тут є і т. з."сухі варіанти", тобто варіанти з герметичною кабіною, де знаходиться користувач, і варіанти з "мокрою кабіною", де користувач знаходиться в акваланзі, і конструкції, де навколо голови людини створений повітряний пузир. Переміщатися догори і донизу такий апарат може як за рахунок горизонтальних рулів, так і за рахунок реалізації на його корпуси ефекта Коанда [10]. 1 UA 105582 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Недоліком таких апаратів є їх складність, необхідність певних навиків керування, що ускладнює його використання для звичайного туриста. Найбільш близьким до пропонованого є підводний велосипед [11] "Scubster" француза Стефана Руссона. Він розрахований на одного користувача і виконаний з вуглеводневого прозорого волокна. Процес керування цією субмариною є простим, як їзда на велосипеді. Все, що потрібно - обертати ногами педалі, в результаті чого приводяться в обертання два бокових гребних гвинти. Основними недоліками такого підводного велосипеда є: необхідність користувачу знаходитися в спеціальному аквалангу, складність спуску апарата на воду і підйому з води, обмежений час перебування у воді, пов'язаний з необхідністю дозаправки балонів повітрям, необхідність спеціального транспортного засобу при переході на нову ділянку узбережжя для огляду. Основною задачею винаходу є створення підводного велосипеда для огляду туристом підводного світу на невеликій глибині без будь-якого оснащення, який є простим і безпечним при використанні. Ці задачі вирішуються тим, що підводний велосипед, який має кабіну, в якій розміщений користувач і назовні якої є щонайменше два задні ліве і праве привідні колеса і гребний гвинт, які приводяться в дію від педальної системи користувачем, і одне переднє рульове колесо з гальмом. Кабіна є герметичною і має корпус, покрівлю з люком, що закривається кришкою, і дихальну трубку, при цьому корпус виконаний прозорим для користувача і герметичним в зануреному стані для води, а його зовнішній об'єм є таким, що забезпечує в зануреному стані ватерлінію, яка розташована нижче покрівлі і вище голови користувача. В кабіні розміщений баластний пристрій з запірним краном. В передньому рульовому колесі є обід колеса, з'єднаний з маточиною цілісним диском, що при включеному гальмі створює перо переднього керма. Покрівля і/або кришка виконані такими, що разом забезпечують утримання наповненої кабіни на плаву. Покрівля і/або кришка виконані з пробкового матеріалу або виконані у вигляді гумових камер, заповнених повітрям. Короткий опис креслень: на Фіг. 1 схематично показаний загальний вигляд ПВ в перерізі, на Фіг. 2 показаний переріз по А-А на Фіг. 1, на Фіг. 3 показаний спуск ПВ на воду по пологому дну, на Фіг.4 показаний спуск ПВ на воду по помосту при складному рельєфі дна, на Фіг. 5 показаний виїзд ПВ з води по помосту. Для вирішення поставленої задачі транспортний засіб (Фіг. 1 і Фіг. 2) має герметичну плавучу кабіну 1, в якій на сидінні 2 сидить користувач 3 так, що він ногами взаємодіє з педальною системою 4, а руками тримає рульову штангу 5. ПВ має назовні кабіни 1 позаду два (ліве і праве) привідні колеса 6 і 7 і гребний гвинт 8, які за допомогою привідної системи 9 з'єднані з педальною системою 4. Перед кабіною 1 розташоване рульове колесо 10, вісь маточини 11 якого вільно обертається у втулках 12 рульової колонки 13, до якої приєднана рульова штанга 5. Обід 14 рульового колеса 10 з'єднаний з маточиною 11 рульового колеса 10 цілісним диском 15. Рульове колесо 10 має гальмо 16, яким керує користувач 3 і яке забезпечує гальмування рульового колеса 10 відносно рульової колонки 13. Кабіна 1 складається з корпусу 17, герметично з'єднаного з покрівлею 18, яка має люк 19 для виходу користувача 3 з кабіни 1, який герметично закривається кришкою 20 за допомогою замка 21, що відкривається і закривається ззовні і зсередини кабіни 1. Покрівля 18 має випуклий назовні ковпак 22, який сполучається за допомогою трубки 23 з протидощовим конусом 24 з атмосферою. Тобто в покрівлі 18 створено так званий "повітряний пузир", в якому може розташовуватися голова користувача. Для виходу користувача з кабіни 1 і входу в неї позаду спини користувача розташована основна дробина 25, що веде до люка 19, а зсередини до люка 19 закріплена додаткова дробина 26. При відкритті люка 19 і встановленні у відкрите положення, показане пунктиром на Фіг. 1, користувач 3 може по основній 25 і додатковій 26 дробинах вийти з кабіни 1. На дні кабіни 1 розташований баластний пристрій 27, що може за допомогою запірного крана 28, який відкриває чи закриває користувач 3, сполучатися з зовнішньою водою для заповнення або спорожнення баластного пристрою 27. Корпус 17 кабіни 1 в місцях для забезпечення обзору навколишнього підводного простору виконаний з прозорого матеріалу, наприклад з акрилової пластмаси. 2 UA 105582 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Виходи валів привідних коліс 6,7, гребного гвинта 8, рульової колонки 13 назовні корпуса 17 кабіни відбувається крізь звичайні ущільнюючі сальники і манжети (не показані). Покрівля 18 і кришка 20 люка виконані з матеріалу, що забезпечує плавучість транспортного засобу з повністю наповненим водою корпусом 17 і має відповідні розміри. Таким матеріалом може бути, наприклад, пробковий матеріал, або покрівля 18 і кришка 20 можуть бути виконані у вигляді надувної конструкції. Відстань від сидіння 2 до верхнього краю корпусу 17 повинна бути такою, щоб голова користувача 3 була нижче покрівлі 18 (як показали експерименти) на не менше 0,3-0,5 м. Зовнішній об'єм герметичної плавучої кабіни 1 повинен бути таким, щоб забезпечити ватерлінію В вище голови користувача 3 щонайменше на 0,15-0, 25 м. Транспортний засіб (ТЗ) працює наступним чином. ТЗ знаходиться на берегу водоймища, яке користувач бажає обстежити у заглибленому стані. Якщо берег водоймища є достатньо пологим (Фіг. 3) і ґрунт достатньо твердий для проходження ПМ з користувачем у водоймище, то це може відбуватися без будь-яких штучних помостів. Якщо берег водоймища є нерівним або недостатньо твердим (Фіг. 4), то для проходження ПМ з користувачем у водоймище відбувається по штучних помостах 29 (Фіг. 4, 5). Користувач 3 (Фіг. 1) відкриває кришку 20 і кладе її у положення, показане пунктиром, так, що додаткова дробина 26 знаходиться назовні. По додатковій дробині 26 користувач піднімається до люка 19 і крізь нього спускається по основній дробині 25 всередину кабіни 1, герметично закриває зсередини за допомогою замка 21 кришку 20 і сідає на сидіння 2, спираючись ногами на педалі педальної системи 4 і беручі у руки рульову штангу 5. При цьому баластний пристрій 27 є практично порожнім з закритим запірним краном 28. Далі користувач 3 за допомогою ніг через привідну систему 9 приводить в обертання приводні колеса 6 і 7 і гребний гвинт 8. Гвинт 8 обертається вхолосту (так як не контактує з водою на початку руху), але можливе конструктивне рішення (не показане), де гвинт включається за потреби окремою системою. Таким чином, за допомогою педальної системи 4 і коліс 6, 7 ПВ починає рухатися по ґрунту берега (Фіг. 3) або по штучних помостах 29 (Фіг. 4) у водоймище, яке він бажає обстежити, занурюючись у воду. ПВ розрахований так, що коли води у баластному пристрої 27 немає (або мало), то ПВ занурюється у воду так, що ватерлінія В проходить нижче голови користувача 3, десь на рівні горла. Після цього користувач 3 відкриває запірний кран 28 і починається впуск в баластний пристрій 27 води, а ватерлінія В піднімається (тобто Π В занурюється). Коли ватерлінія В підніметься вище рівня голови користувача (див. Фіг. 1), то користувач 3 перекриває запірний кран 28, перериваючи надходження води в баластний пристрій 27. ПВ готовий до руху, так як голова користувача знаходиться нижче рівня води ("під водою") і перед користувачем, крізь прозорі ділянки кабіни, відкривається чудовий вигляд підводного світу неглибокого (на рівні 1015 м) водоймища. Далі користувач 3, який знаходиться в ПВ в "сухому" стані (не контактує з водою, тобто без акваланга) і дихає крізь трубку 23, обертає гребний гвинт 8 за допомогою мускульної сили ніг через педальну 4 і привідну 9 системи і не швидко (для огляду підводного світу не потрібна велика швидкість) переміщує ПВ, який знаходиться у зануреному стані так, що голова користувача 3 всередині ПВ нижче рівня води, при цьому привідні колеса 6 і 7 обертаються вхолосту (можливий вариант (не показаний) відключення приводних коліс). Під час руху під водою користувач гальмує рульове колесо 10 за допомогою гальма 16 відносно рульової колонки 13 і керує напрямком руху ПВ за допомогою рульової штанги 5, яка з'єднана з рульовою колонкою 13. Так як рульове колесо 10 замість звичайних спиць має цілісний диск 15, то це колесо виконує роль пера переднього керма ПВ. Таким чином, користувач в ПВ керовано рухається під водою і милується підводним світом водоймища крізь прозорі ділянки корпусу 17 кабіни 1. Після закінчення туристичної подорожі користувач направляє ПВ до берега або до помосту 29 на берегу. Як тільки ПВ впирається рульовим колесом 10 (Фіг. 5) в помост 29 або у берег, користувач 3 розгальмовує рульове колесо 10 і останнє починає обертатися при взаємодії з помостом або ґрунтом. Далі ПВ торкається привідними колесами 6 і 7 помосту або ґрунту і під дією мускульної сили ніг користувача піднімається на берег в режимі звичайного велосипеда. Після виходу на берег користувач відкриває запірний кран 28, спорожнюючи від води баластний пристрій 27, відкриває кришку 20 і по основній 25 і додатковій 26 дробинах виходить назовні. Якщо користувач бажає оглянути сусідню ділянку водоймища. То він може на цьому ПВ по доріжці вздовж берегу в режимі звичайного велосипеда переїхати на іншу ділянку, де здійснити у вище описаній послідовності підводну подорож на новій ділянці. 3 UA 105582 C2 5 10 15 20 25 У випадку аварійної ситуації на воді, наприклад при розгерметизації кабіни 1, вода починає заповнювати кабіну 1 і ПВ занурюється у воду, але користувач 3 має можливість встати і розмістити для дихання голову у "повітряному пузирі" (див. пунктиром на Фіг. 1), утвореному в покрівлі 18. ПВ занурюється в цьому аварійному випадку до покрівлі 18 з закритою кришкою 20, які, завдяки виконанню з матеріалу і за розмірами, що забезпечують плавучість ПВ з повністю наповненим водою корпусом 18, утримують ПВ в такому зануреному стані на поверхні водоймища, а користувач дихає у "повітряному пузирі" крізь трубку 23. Рятівники, які підпливають до зануреного ПВ, відкривають ззовні замком 21 кришку 20 і вивільняють користувача. Таким чином, винаходом вирішені завдання, визначені в преамбулі опису. Хоча вище проілюстровані і описані конкретні варіанти здійснення, спеціалістам в даній галузі техніки повинно бути зрозуміло, що замість конкретних показаних варіантів може бути представлена будь-яка конфігурація, яка розрахована на досягнення тої самої мети, і що винахід має інші застосування в інших умовах. Наступна формула винаходу не призначена для обмеження об'єму винаходу конкретними варіантами здійснення, описаними тут. Джерела інформації: 1. profisport.com/ua/Plavanie/Maski-Trubki-Lasti/ 2. /voynarovskiy.livejournal.com/64337 3. ru.wikipedia.org/wiki/Акваланг 4. doseng.org/foto/30146-podvodnyjj-velosiped-3-fotografii.html 5. www.sciencer.ru/transport/499466 6. www.membrana.ru/partical/7327 7. Патент RU 2262465 С1 8. Патент US №4276851 9. Патент RU 2026233 С1 10. Патент RU2127692 11. moryakukrainy.livejournal.com/99111.html ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 30 35 40 45 50 1. Транспортний засіб для переміщення на суші і у зануреному стані у воді, який має прозорий корпус з водонепроникного матеріалу, всередині якого встановлені сидіння для користувача, педальна система і рульова колонка з рульовою штангою, а також закріплено баластний пристрій, а у верхній частині корпусу встановлена кришка зі знімним люком, причому назовні корпусу з боку його задньої частини закріплені ліве і праве привідні колеса та гребний гвинт, що з'єднані з педальною системою, а з боку передньої частини - переднє рульове колесо, що взаємодіє з рульовою штангою і має обід, який з'єднаний з маточиною і гальмом, який відрізняється тим, що баластний пристрій виконаний з можливістю регулювання заповнення його водою з метою зміни положення ватерлінії транспортного засобу при його переміщенні у воді, причому у зануреному стані ватерлінія транспортного засобу знаходиться не вище нижньої поверхні кришки, а сама кришка виконана з можливістю утримувати на плаву цей транспортний засіб і має канал сполучення з атмосферним повітрям, при цьому обід переднього рульового колеса з'єднаний з маточиною суцільним диском, який виконаний з можливістю при включенні гальма у воді утворювати перо переднього керма. 2. Транспортний засіб за п. 1, який відрізняється тим, що кришка з люком додатково має випуклу назовні ділянку у вигляді ковпака, в якому закріплено канал сполучення з атмосферним повітрям. 3. Транспортний засіб за п. 1, який відрізняється тим, що кришка з люком виконані з пробкового матеріалу. 4. Транспортний засіб за п. 1, який відрізняється тим, що кришка і люк виконані у вигляді щонайменш двох гумових камер, заповнених повітрям. 4 UA 105582 C2 5 UA 105582 C2 Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6