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

Реферат: Винахід стосується самохідних транспортних засобів, призначених для пересування по заданій направляючій трасі, і може бути використаний для відпочинку та розваг. Транспортна система, що складається з несучої направляючої труби і рухомого пристрою, який пересувається з підвішеним вантажем, містить направляючу трубу, рухомий пристрій, пристрої для підвішування вантажу, причому направляюча труба має квадратний поперечний переріз, рухомий пристрій додатково містить направляючі ролики, які одночасно є і гальмуючими та розташовані на верхній частині рухомого пристрою. UA 115614 C2 (12) UA 115614 C2 UA 115614 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід стосується самохідних транспортних засобів, призначених для пересування по заданій направляючій трасі, і може бути використаний для відпочинку та розваг. Відомий пристрій (з US2009/0078148А1, 26.03.2009), в якому описані річні типи перерізів направляючих труб і пристроїв спуску, а також представлено загальну концепцію монтажу. До співпадаючих ознак слід віднести: спуск по направляючій трубі, наявність направляючих 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 варіанта труби з квадратним перерізом пропонується використовувати рухомий пристрій з направляючими 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 направляючих роликів не може бути збільшений без ІСТОТНОЇ зміни конструкції рухомого пристрою. По патентах відомі пристрої, 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 та US86019S1 В2, 10.12.2013). До недоліків перерахованих відомих аналогів можна віднести те, що вони не можуть бути безпосередньо інтегровані в пристрій спуску по направляючій трубі, так як мають специфіку застосування в інших областях техніки. Найбільш близькою за технічною суттю є система для спуску (з. EP 2839869 А1. A63G21/23, 25.02.2015), яка являє собою направляючу трубу, рухомий пристрій з підвішеним вантажем та спосіб монтажу направляючої труби між деревами. До співпадаючих ознак слід віднести наявність направляючої труби та рухомого пристрою, призначеного для переміщення підвішеного вантажу вздовж направляючої труби. Співпадаючими ознаками є також наявність гальмуючих роликів та верхніх направляючих роликів. Відомий пристрій має ряд недоліків: - Гальмівне зусилля передається через футерований підтискний ролик на нижню поверхню направляючої 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 направляючою трубою. - Підтискний гальмуючий ролик притискається до направляючої труби за рахунок системи противісу, 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 направляючої труби з круглим перерізом сприяє розгойдуванню пристрою при проходженні вигинів труби, і, внаслідок цього, опорний пристрій може чіплятися заточки підвішування направляючої труби. - Механічне гальмо ускладнює пристрій, додаючи в конструкцію нежорсткі елементи, а ручне гальмо може некоректно використовуватися пасажиром в стані емоційною стресу, внаслідок чого пасажир може зупинитися посередині траси. - Наявність механічною гальмування створює негативний шумовий ефект. Технічною задачею запропонованою винаходу є створення безпечної при експлуатації, простої та надійної в застосуванні системи спуску по нерухомо закріпленій направляючій трубі. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення транспортної системи за рахунок зміни виду перерізу направляючої труби та зміни конструкції рухомого пристрою, забезпечується надійна фіксація рухомого пристрою на направляючій трубі, досягається постійний контроль швидкості спуску, зменшується розгойдування пристрою при проходженні вигинів труби, унеможливлюється зіткнення рухомого пристрою з точками підвісу направляючої труби, мінімізується ефект прослизання гальмуючих роликів на вологій трубі, а також при намерзанні конденсату на нижній частині направляючої труби, максимально спрощуються механічні вузли, що мають відношення до фіксації до пристрою людини, збільшується ресурс роботи пристрою. 1 UA 115614 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Поставлена задача вирішується тим, що в системі, що містить направляючу трубу. рухомий опорний пристрій, пристрої для підвішування вантажу, відповідно до винаходу, використовується направляюча труба квадратного поперечного перерізу, рухомий пристрій додатково містить направляючі ролики, які одночасно є і гальмуючими та розташовані на верхній частині рухомого пристрою. Згідно з винаходом, направляючі ролики, мають діаметр близько 150 % від лінійного розміру направляючої труби, містять одну або більше пар вбудованих постійних неодимових магнітів, які протилежними полюсами знаходиться в безпосередній близькості від бокових стінок направляючого ролика, футеровані поліуретаном та мають бічні стінки з неферомагнітного матеріалу Згідно з винаходом, знизу на рухомий пристрій монтуються страхувальні ролики, що мають ромбовидний профіль для кращого повторення форми направляючої труби. Направляюча труба квадратного перерізу не дає пристрою розгойдуватися при проходженні вигинів труби. Внаслідок нього рухомий пристрій не буде стикатися з точками підвісу направляючої труби, що дозволить збільшити ресурс роботи пристрою та підвищить безпеку його експлуатації. Завдяки тому, що направляючі ролики, які одночасно є і гальмуючими, та розташовані на верхній частині рухомого пристрою, ефект притискання гальмуючих роликів до направляючої трубі досягається за рахунок ваги підвішеної людини, без ускладнюючих конструкцію додаткових противісних механізмів. Крім того, в гірських районах волога конденсується і замерзає саме в нижній частині направляючої труби, що не впливає на процес гальмування. Збільшення діаметра направляючих 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 розподіл) гальмівного зусилля на направляючу трубу. Вбудовані в направляючі ролики магнітні гальма дозволяють регулювати гальмівне зусилля залежно від швидкості руху і незалежно від ваги людини. Магнітне гальмування не вимагає періодичної заміни витратних матеріалів, а також робить спуск абсолютно безшумним. Суть запропонованого винаходу пояснюється графічними матеріалами, де: Фіг. 1 загальний вигляд рухомого пристрою та направляючої труби; Фіг. 2 - загальний вигляд транспортної системи з рухомим пристроєм та підвішеною людиною в одному з варіантів реалізації даного винаходу; 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) направляючу трубу 1 та рухомий пристрій, що складається з корпусу 2, направляючих пластин 3, направляючих гальмівних роликів 4, страхувальних роликів 5 і блока 6 кріплення страхувальних роликів до корпусу 2. Фіг. 2 демонструє вигляд транспортної системи з рухомим пристроєм, який надягається на направляючу трубу 1. Направляюча 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. Направляючі пластини 3 за допомогою прямокутних отворів 9 та отворів 10 монтуються у верхній частині корпуса 2 (Фіг. 4). Між направляючими пластинами 3 встановлюються направляючі гальмуючі ролики 4. Блок 6 кріпиться в нижній частині корпусу 2 і є основою для кріплення страхувальних роликів 5. На Фіг. 6 зображено фрагмент пристрою, а саме принципову схему магнітних гальмівних роликів 4. Направляючий гальмівний ролик 4 складається із зовнішніх стінок 11, нерухома внутрішня частина ролика 4 може містити від однієї і більше пар постійних неодимових магнітів 13. Зовнішній шар поліуретану 12 дозволяє ролику 4 щільно примикати до направляючої труби І. Винахід стосується самохідних транспортних засобів, призначених для пересування по заданій направляючій трасі, зокрема для спуску людини вздовж направляючої несучої труби. Запропонований винахід працює наступним чином: рухомий пристрій надягається на направляючу 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. 2 UA 115614 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Направляюча 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 направляючої труби 1. За рахунок нахилу направляючої труби 1 рухомий пристрій пересувається (скочується) по трубі за допомогою направляючих гальмівних роликів 4. Запропонована схема розташування підвісних фланців 7. форма направляючої труби та конструкція рухомого пристрою дозволяють рухомому пристрою безперешкодно переміщатися по трубі як по направляючій. Корпус 2 рухомого пристрою виконує роль страхувального кільця: при повному або частковому руйнуванні всіх або частини направляючих роликів 4 конструкція корпуса 2 дозволяє: утримати людину закріпленою на направляючій трубі 1, чим забезпечується надійність фіксації рухомого пристрою на направляючій трубі. Виконання, форма та матеріал корпуса 2 повинні вибиратися з вищезгаданих умов безпеки. Направляючі пластини 3 за допомогою прямокутних отворів 9 та отворів 10 монтуються у верхній частині корпуса 2 (Фіг. 4). Між направляючими пластинами 3 встановлюються направляючі ролики 4, які одночасно є і гальмуючими. Направляючі ролики 4 розташовані у верхній частині рухомого пристрою і притискаються до бічної поверхні направляючої труби 1 за рахунок ваги підвішеної людини, без ускладнюючих конструкцію додаткових противісних механізмів. В гірських районах з різкими перепадами температур волога може конденсуватися і замерзати в нижній частині направляючої труби. При заданій схемі розташування направляючих гальмуючих роликів 4 мінімізується ефект прослизання роликів на вологій трубі, а намерзання конденсату в нижній частині направляючої труби І ніяк не впливає на процес гальмування. Для покращання передачі гальмівного зусилля направляючі гальмуючі ролики 4 мають діаметр близько 150 % від лінійного розміру направляючої труби. Це дозволяє також зменшити поштовхи в місцях нещільного прилягання стиків окремих ділянок направляючої труби. Пропонується встановлювати до чотирьох (або, при необхідності, і більше) гальмуючих роликів, таким чином досягаючи рівномірного розподілу гальмівного зусилля навіть при вологій поверхні направляючої труби 1. Блок 6 кріпиться в нижній частині корпусу 2 і являється основою для кріплення страхувальних роликів 5. Страхувальні ролики 5 забезпечують надійність фіксації рухомого пристрою на направляючій трубі і мають ромбовидний профіль для кращого відтворення форми направляючої труби 1 (Фіг. 3, 5). Незалежність страхувальних роликів 5 та вузлів фіксації до рухомого пристрою людини дозволяє підвищиш 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 направляючій 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 направляючої труби. 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 направляючі гальмівні ролики 4 будуть грати роль лише направляючих. Вбудовані в направляючі колеса магнітні гальма дозволяють регулювати гальмівне зусилля залежно 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 винахід, 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). 3 UA 115614 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 1. Транспортна система, що складається з несучої направляючої труби і рухомого пристрою, який пересувається з підвішеним вантажем, містить направляючу трубу, рухомий пристрій, пристрої для підвішування вантажу, яка відрізняється тим, що направляюча труба має квадратний поперечний переріз, рухомий пристрій додатково містить направляючі ролики, які одночасно є і гальмуючими та розташовані на верхній частині рухомого пристрою. 2. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що направляючі ролики мають діаметр близько 150 % від лінійного розміру направляючої труби, містять одну або більше пар вбудованих постійних неодимових магнітів, які протилежними полюсами знаходиться в безпосередній близькості від бокових стінок направляючого ролика, футеровані поліуретаном та мають бічні стінки з неферомагнітного матеріалу 3. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що знизу на рухомий пристрій монтуються страхувальні ролики, що мають ромбовидний профіль. 4 UA 115614 C2 5 UA 115614 C2 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6