Транспортна система, що складається з несучої напрямної труби і рухомого пристрою, який пересувається з підвішеним вантажем

Реферат: Транспортна система містить несучу напрямну трубу і рухомий пристрій, який пересувається з підвішеним вантажем, пристрої для підвішування вантажу. Напрямна труба має квадратний поперечний переріз, рухомий пристрій додатково містить напрямні ролики, які одночасно є і гальмуючими та розташовані на верхній частині рухомого пристрою. Напрямні ролики мають діаметр близько 1,5 розміру поперечного перерізу напрямної труби та мають одну або більше пар вбудованих постійних неодимових магнітів, які протилежними полюсами розташовані в безпосередній близькості від бокових стінок напрямного ролика, футеровані поліуретаном та мають бічні стінки з неферомагнітного матеріалу. Знизу на рухомий пристрій монтуються запобіжні ролики, що мають ромбовидний профіль. UA 107351 U (54) ТРАНСПОРТНА СИСТЕМА, ЩО СКЛАДАЄТЬСЯ З НЕСУЧОЇ НАПРЯМНОЇ ТРУБИ І РУХОМОГО ПРИСТРОЮ, ЯКИЙ ПЕРЕСУВАЄТЬСЯ З ПІДВІШЕНИМ ВАНТАЖЕМ UA 107351 U UA 107351 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до самохідних транспортних засобів, призначених для пересування по заданій напрямній трасі, і може бути використана для відпочинку та розваг. Відомий пристрій (з. US2009/0078148A1, 26.03.2009), в якому описані різні типи перерізів напрямних труб і пристроїв спуску, а також представлено загальну концепцію монтажу. До спільних ознак слід віднести: спуск по напрямній трубі, наявність напрямних роликів, людина підвішується до рами пристрою знизу за допомогою спеціального крісла або альпіністського спорядження. Відомий пристрій має ряд недоліків: • Швидкість рухомого пристрою компенсують за рахунок розрахунку енергетичного балансу між потенційною і кінетичною енергією людини, що рухається. Така схема знижує варіативність місць застосування атракціону і робота пристрою залежить від ваги людини і погодних умов (вітер, дощ). • Для варіанту труби з квадратним перерізом пропонується використовувати рухомий пристрій з напрямними роликами малого діаметра (приблизно 20 % від лінійного розміру труби). Ролики малого розміру не можуть бути використані для гальмування та дають суттєві поштовхи в місцях нещільного прилягання стиків труб. При цьому, розмір напрямних роликів не може бути збільшений без суттєвої зміни конструкції рухомого пристрою. Відомі патенти щодо пристроїв, де описані і застосовуються в різних сферах колеса з магнітним принципом гальмування. Наприклад, розглянуто гальмівне колесо в автомобілі (пат. US6698554 В2, опубл. 02.03.2004), принцип магнітного гальмування також застосовується в колесах для спуску по тросу (ZIP-LINE) (пат. US20130327242, 12.12.2013 тa US8601951 B2, 10.12.2013). До недоліків перерахованих відомих аналогів можна віднести те, що вони не можуть бути безпосередньо інтегровані в пристрій спуску по напрямній трубі, так як мають специфіку застосування в інших областях техніки. Найбільш близькою за технічною суттю є система для спуску (з. ЕР 2839869 А1, A63G 21/23, 25.02.2015), яка являє собою напрямну трубу, рухомий пристрій з підвішеним вантажем та спосіб монтажу напрямної труби між деревами. До співпадаючих ознак слід віднести наявність напрямної труби та рухомого пристрою, призначеного для переміщення підвішеного вантажу вздовж напрямної труби. Спільними ознаками є також наявність гальмуючих роликів та верхніх напрямних роликів. Відомий пристрій має ряд недоліків: • Гальмівне зусилля передається через футерований підтискний ролик на нижню поверхню напрямної труби. Ефективність такого з'єднання може сильно падати (ролик може просто прослизати), не викликаючи гальмування рухомого пристрою. Це пов'язано з тим, що в гірських районах волога конденсується на нижній поверхні труби і може замерзати безпосередньо в місці контакту підтискного ролика з напрямною трубою. • Підтискний гальмуючий ролик притискається до напрямної труби за рахунок системи противаги, на іншій стороні якої закріплена підвішена людина. Таке ускладнення механічних вузлів, що мають відношення до фіксації до пристрою людини, зменшує надійність системи в цілому. • Запропонована конструкція напрямної труби з круглим перерізом сприяє розгойдуванню пристрою при проходженні вигинів труби і, внаслідок чого, опорний пристрій може чіплятися за точки підвішування напрямної труби. • Механічне гальмо ускладнює пристрій, додаючи в конструкцію нежорсткі елементи, а ручне гальмо може некоректно використовуватися пасажиром в стані емоційного стресу, внаслідок чого пасажир може зупинитися посередині траси. • Наявність механічного гальмування створює негативний шумовий ефект. Технічною задачею запропонованої корисної моделі є створення безпечної при експлуатації, простої та надійної в застосуванні системи спуску по нерухомо закріпленій напрямній трубі. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення транспортної системи за рахунок зміни виду перерізу напрямної труби та зміни конструкції рухомого пристрою, забезпечується надійна фіксація рухомого пристрою на напрямній трубі, досягається постійний контроль швидкості спуску, зменшується розгойдування пристрою при проходженні вигинів труби, унеможливлюється зіткнення рухомого пристрою з точками підвісу напрямної труби, мінімізується ефект прослизання гальмуючих роликів на вологій трубі, а також при намерзанні конденсату на нижній частині напрямної труби, максимально спрощуються механічні вузли, що мають відношення до фіксації до пристрою людини, збільшується ресурс роботи пристрою. Поставлена задача вирішується тим, що в системі, що містить напрямну трубу, рухомий опорний пристрій, пристрої для підвішування вантажу, відповідно до корисної моделі 1 UA 107351 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 використовується напрямна труба квадратного поперечного перерізу, рухомий пристрій додатково містить напрямні ролики, які одночасно є і гальмуючими та розташовані на верхній частині рухомого пристрою. Згідно з корисною моделлю, напрямні ролики, мають діаметр близько 1,5 поперечного розрізу напрямної труби, містять одну або більше пар вбудованих постійних неодимових магнітів, які протилежними полюсами знаходиться в безпосередній близькості від бокових стінок напрямного ролика, футеровані поліуретаном та мають бічні стінки з неферомагнітного матеріалу. Згідно з корисною моделлю, знизу на рухомий пристрій монтуються запобіжні ролики, що мають ромбовидний профіль для кращого повторення форми напрямної труби. Напрямна труба квадратного перерізу не дає пристрою розгойдуватися при проходженні вигинів труби. Внаслідок цього рухомий пристрій не буде стикатися з точками підвісу напрямної труби, що дозволить збільшити ресурс роботи пристрою та підвищить безпеку його експлуатації. Завдяки тому, що напрямні ролики, які одночасно є і гальмуючими та розташовані на верхній частині рухомого пристрою, ефект притискання гальмуючих роликів до напрямної трубі досягається за рахунок ваги підвішеної людини, без ускладнюючих конструкцію додаткових противагових механізмів. Крім цього, в гірських районах волога конденсується і замерзає саме в нижній частині напрямної труби, що не впливає на процес гальмування. Збільшення діаметра напрямних гальмівних роликів дозволяє поліпшити передачу гальмівного зусилля навіть при вологій поверхні труби. Пропонується встановлювати до чотирьох (або, при необхідності, і більше) гальмуючих роликів, таким чином досягаючи рівномірного розподілу гальмівного зусилля на напрямну трубу. Вбудовані в напрямні ролики магнітні гальма дозволяють регулювати гальмівне зусилля в залежності від швидкості руху і незалежно від ваги людини. Магнітне гальмування не вимагає періодичної заміни витратних матеріалів, а також робить спуск абсолютно безшумним. Суть запропонованої корисної моделі пояснюється графічними матеріалами, де: Фіг. 1 - загальний вигляд рухомого пристрою та напрямної труби; Фіг. 2 - загальний вигляд транспортної системи з рухомим пристроєм та підвішеною людиною в одному з варіантів реалізації даного корисної моделі; Фіг. 3 - вигляд рухомого пристрою спереду; Фіг. 4 - вигляд рухомого пристрою збоку; Фіг. 5 - вигляд рухомого пристрою зверху; Фіг. 6 - принципова схема влаштування магнітних гальмуючих роликів (фрагмент пристрою). Система містить (Фіг. 1) напрямну трубу 1 та рухомий пристрій, що складається з корпусу 2, напрямних пластин 3, напрямних гальмівних роликів 4, запобіжних роликів 5 і блоку 6 кріплення запобіжних роликів до корпусу 2. Фіг. 2 демонструє вигляд транспортної системи з рухомим пристроєм, який надягається на напрямну трубу 1. Напрямна труба 1 за допомогою фланців 7 підвішується між деревами або штучними опорами. Людина підвішується за допомогою з'єднувальних карабінів за отвори 8 в нижній частині корпусу 2 (Фіг. 2, 3). На Фіг. 3-5 представлено будову рухомого пристрою в різних проекціях. Напрямні пластини 3 за допомогою прямокутних отворів 9 та отворів 10 монтуються в верхній частині корпуса 2 (Фіг. 4). Між напрямними пластинами 3 встановлюються напрямні гальмуючі ролики 4. Блок 6 кріпиться в нижній частині корпусу 2 і є основою для кріплення запобіжних роликів 5. На Фіг. 6 зображено фрагмент пристрою, а саме принципову схему магнітних гальмівних роликів 4. Напрямний гальмівний ролик 4 складається із зовнішніх стінок 11, нерухома внутрішня частина ролику 4 може містити від однієї і більше пар постійних неодимових магнітів 13. Зовнішній шар поліуретану 12 дозволяє ролику 4 щільно примикати до напрямної труби 1. Корисна модель належить до самохідних транспортних засобів, призначених для пересування по заданій напрямній трасі, зокрема для спуску людини вздовж напрямної несучої труби. Запропонована корисна модель працює наступним чином: рухомий пристрій надягається на напрямну трубу 1, яка за допомогою фланців 7 у верхній частині труби 1 підвішується між деревами або штучними опорами (Фіг. 1, 2). Людина вдягається у спеціальне альпіністське спорядження (альпіністська система) або сідає у спеціальне підвісне крісло, яке за допомогою з'єднувальних карабінів кріпиться у отвори 8 в нижній частині корпусу 2 рухомого пристрою. Напрямна труба 1 має квадратний переріз і може мати плавні повороти (вигини) в трьох площинах. Така форма перерізу унеможливлює розгойдування пристрою при проходженні вигинів труби і, внаслідок цього, рухомий пристрій не чіплятиметься за точки 7 підвішування 2 UA 107351 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 напрямної труби 1. За рахунок нахилу напрямної труби 1, рухомий пристрій пересувається (скочується) по трубі за допомогою напрямних гальмівних роликів 4. Запропонована схема розташування підвісних фланців 7, форма напрямної труби та конструкція рухомого пристрою дозволяють рухомому пристрою безперешкодно переміщатися по трубі як по напрямній. Корпус 2 рухомого пристрою виконує роль запобіжного кільця: при повному або частковому руйнуванні всіх або частини напрямних роликів 4 конструкція корпуса 2 дозволяє утримати людину закріпленою на напрямній трубі 1, чим забезпечується надійність фіксації рухомого пристрою на напрямній трубі. Виконання, форма та матеріал корпуса 2 повинні вибиратися з вищезгаданих умов безпеки. Напрямні пластини 3 за допомогою прямокутних отворів 9 та отворів 10 монтуються в верхній частині корпуса 2 (Фіг. 4). Між напрямними пластинами 3 встановлюються напрямні ролики 4, які одночасно є і гальмуючими. Напрямні ролики 4 розташовані у верхній частині рухомого пристрою і притискаються до бічної поверхні напрямної труби 1 за рахунок ваги підвішеної людини, без ускладнюючих конструкцію додаткових противагових механізмів. В гірських районах з різкими перепадами температур волога може конденсуватися і замерзати в нижній частині напрямної труби. При заданій схемі розташування напрямних гальмуючих роликів 4 мінімізується ефект прослизання роликів на вологій трубі, а намерзання конденсату в нижній частині напрямної труби 1 ніяк не впливає на процес гальмування. Для покращання передачі гальмівного зусилля напрямні гальмуючі ролики 4 мають діаметр близько 150 % від лінійного розміру напрямної труби. Це дозволяє також зменшити поштовхи в місцях нещільного прилягання стиків окремих ділянок напрямної труби. Пропонується встановлювати до чотирьох (або, при необхідності, і більше) гальмуючих роликів, таким чином досягаючи рівномірного розподілу гальмівного зусилля навіть при вологій поверхні напрямної труби 1. Блок 6 кріпиться в нижній частині корпусу 2 і є основою для кріплення запобіжних роликів 5. Запобіжні ролики 5 забезпечують надійність фіксації рухомого пристрою на напрямній трубі і мають ромбовидний профіль для кращого відтворення форми напрямної труби 1 (Фіг. 3, 5). Незалежність запобіжних роликів 5 та вузлів фіксації до рухомого пристрою людини дозволяє підвищити надійність системи в цілому. Для створення ефекту гальмування пропонується використовувати явище індукування вихрових струмів. Для цього бокові стінки 11 ролика 4 повинні бути виконані з неферомагнітного матеріалу (в даному випадку - сплаву алюмінію). При цьому, принаймні одна пара постійних магнітів 13 протилежними полюсами знаходиться в безпосередній близькості від бокової стінки 11 ролика 4. При русі ролика по напрямній трубі 1, кожна така пара магнітів буде генерувати вихровий струм в межах бокових стінок 11 ролика 4, що обертається. Індукований вихровий струм буде створювати гальмівне зусилля, протилежне кутовому руху ролика 4. Зовнішній шар поліуретану 12 дозволяє ролику щільно примикати до напрямної труби 1. Принципову схему магнітних гальмівних роликів 4 представлено на Фіг. 6. Силу гальмування роликів 4 можна регулювати за рахунок збільшення кількості пар магнітів 13. При необхідності, постійні магніти 13 можна повністю виключити зі схеми, тоді напрямні гальмівні ролики 4 будуть грати роль лише напрямних. Вбудовані в напрямні колеса магнітні гальма дозволяють регулювати гальмівне зусилля в залежності від швидкості руху і незалежно від ваги людини, досягаючи постійного контролю швидкості спуску. Магнітне гальмування не вимагає періодичної заміни витратних матеріалів, збільшує ресурс роботи пристрою, а також робить спуск абсолютно безшумним. Таким чином корисна модель, що заявляється, має просту та безпечну в експлуатації конструкцію, дозволяє досягти постійного контролю швидкості спуску, ефективність його роботи не залежить від зміни погодних умов. Особливості конструкції гальмівної системи збільшують варіативність місць встановлення транспортної системи, при цьому її робота не залежить від ваги людини та погодних умов (вітер, дощ, намерзання конденсату). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 1. Транспортна система, що містить несучу напрямну трубу і рухомий пристрій, який пересувається з підвішеним вантажем, пристрої для підвішування вантажу, яка відрізняється тим, що напрямна труба має квадратний поперечний переріз, рухомий пристрій додатково містить напрямні ролики, які одночасно є і гальмуючими та розташовані на верхній частині рухомого пристрою. 3 UA 107351 U 5 2. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що напрямні ролики мають діаметр близько 1,5 розміру поперечного перерізу напрямної труби та мають одну або більше пар вбудованих постійних неодимових магнітів, які протилежними полюсами розташовані в безпосередній близькості від бокових стінок напрямного ролика, футеровані поліуретаном та мають бічні стінки з неферомагнітного матеріалу. 3. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що знизу на рухомий пристрій монтуються запобіжні ролики, що мають ромбовидний профіль. 4 UA 107351 U 5 UA 107351 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6