Многофункциональный всесезонный универсальный вездеход

Авторы патента:


 

Полезная модель относится к транспортным средствам и представляет собой принципиально новое транспортное средство - многофункциональный, всесезонный, универсальный вездеход (далее - вездеход), который может использоваться в промышленности, сельском хозяйстве, здравоохранении и других отраслях экономики и социальной сферы для передвижения по дорогам общего пользования, а также по бездорожью и по воде, при этом обладает хорошими техническими характеристиками и комфортными условиями для водителя и пассажиров и является промышленно применимой моделью. Разработанная конструкция, представляет собой комплекс мероприятий, включающий в себя экономически эффективное производство, грамотную логистику, четкое понимание рынков сбыта и организацию дилерской сети. Особое внимание, учитывая эксплуатацию вездеходов вдали от сервиса, уделено обеспечению надежности, ремонтопригодности в полевых условиях, использованию только проверенных, хорошо себя зарекомендовавших конструктивных решений, узлов, агрегатов, и использованию широко распространенных запасных частей. Созданный вездеход является в первую очередь транспортным средством, выполняющим конкретные транспортные задачи в тяжелых условиях, где вся конструкция подчинена задаче надежного и безопасного передвижения в условиях бездорожья, с достаточным комфортом и с максимально достижимой экономической эффективностью. Вся конструкция машины подчинена цели удешевления производства. Вездеход выполнен по модульному принципу, т.е. отдельно изготавливаются и подсобираются крупные узлы, а затем из них с минимальными трудозатратами собирается вся машина. Это не только оптимизирует размещение производства отдельных узлов у сторонних подрядчиков, но и дает возможность из унифицированных единиц собирать разные модификации машины. Кроме того, это позволяет при необходимости осуществлять поузловую модернизацию машины, не останавливая производства. Все детали и узлы машины изготавливаются с использованием станков с числовым программным управлением, и по оснастке. Это не только уменьшает себестоимость, дает стабильность качества, но и снижает вероятность влияния человеческого фактора на появление брака. Не забыт при конструировании машины и фактор привлекательности. Большое внимание уделено дизайну, салона. Машина в основном изготовлена из долговечных, не подверженных коррозии материалов.

Область, к которой относится полезная модель

Полезная модель относится к транспортным средствам и представляет собой принципиально новое транспортное средство - многофункциональный, всесезонный, универсальный вездеход (далее - вездеход), который может использоваться в промышленности, сельском хозяйстве, здравоохранении и других отраслях экономики и социальной сферы для передвижения по дорогам общего пользования, а также по бездорожью, при этом обладает хорошими техническими характеристиками и комфортными условиями для водителя и пассажиров и является промышленно применимой моделью.

Уровень техники

Известно, что все производимые сегодня транспортные средства по назначению можно условно разделить на две категории:

- Транспортные средства, предназначенные для передвижения по дорогам общего пользования с возможностью преодоления небольших препятствий за счет дополнительного включения второго или третьего моста, блокирования колес и приводных осей и создания максимально возможного клиренса для возможного проезда над препятствиями.

Максимальная скорость таких транспортных средств на дорогах с твердым покрытием достаточно высока и ограничена только правилами дорожного движения (ПДД). Скорость же их по бездорожью является небольшой и зависит от вездеходных возможностей этих средств. При этом, условия преодолеваемого бездорожья должны быть достаточно скромные - грязь, небольшой снег, мелкие камни, небольшие препятствия, степной ландшафт и т.д.

Такие транспортные средства обычно выполнены очень комфортно, имеют эстетически красивый внешний вид, но не могут преодолевать более серьезные препятствия - проехать через поваленные деревья, двигаться по глубокому снегу, форсировать болото и тем более плавать.

- Вторая категория - специализированные вездеходные транспортные средства. Они не предназначены для передвижения по дорогам общего пользования или могут это делать с маленькой скоростью и, соответственно, на небольшие расстояния. В основном такие вездеходы перевозятся на прицепе к легковому автомобилю (снегоходы, квадроциклы, небольшие амфибии) или на грузовых платформах (тяжелые гусеничные машины).

Вездеходные же качества таких машин позволяют им преодолевать практически все виды возможных препятствий - снегоходы могут уверенно двигаться по снежному покрову, квадроциклы могут передвигаться по лесу и переезжать через небольшие поваленные деревья, амфибии преодолевать водные преграды, а гусеничные машины проезжать по болотам.

Длительное использование таких транспортных средств невозможно в силу полного отсутствия комфорта, а, соответственно, и преодоления больших расстояний (после однодневного использования снегохода человек теряет 3-5 кг веса, а при использовании тяжелых гусеничных машин зафиксированы случаи потери слуха и заболевания ревматизма у механиков-водителей).

Таким образом, хороший автомобиль является плохим вездеходом, а хороший вездеход является плохим транспортным средством для обычных дорог.

Попытки сделать универсальное транспортное средство для возможности одинакового передвижения по дорогам общего пользования и преодолевающего все виды препятствий в одновременном сочетании, в том числе по воде, даже не предпринимались. Все известные решения и интересные идеи касаются создания очень специализированных машин или повышения потребительских свойств уже известных конструкций. При составлении подробного анализа и обзора всех конструкций транспортных средств были выявлены основные достоинства в развитии таких средств:

Вид транспортного средства Конструктивная схемаПреимущества
Обычные автомобили Колесная формула 4×2Хорошая скорость по дорогам общего пользования Экономия топлива
ВнедорожникиКолесная формула 4×4Безопасное движение по условиям гололеда и сильного дождя Преодоление мелких препятствий
Грузовые автомобилиКолесная формула 6×6Повышенная грузоподъемность Передвижение по тяжелым и скользким горным дорогам Преодоление больших препятствий
Гусеничные вездеходы Постоянный гусеничный движительПередвижение по условиям тяжелого бездорожья Возможность передвижения по болотам
СнегоходыУправляемая лыжа Постоянный гусеничный движительПередвижение по снежному покрову большой толщины. Высокая скорость

АмфибииДостаточное водоизмещение (не за счет объема колес) Водометный движительУверенное преодоление водных преград
Микроавтобусы Однообъемный кузов с небольшим передним капотом Хороший обзор Возможность организации спального пространства Возможность свободного передвижения внутри машины

Фактически, если сегодня создать машину, которая бы объединила в себе преимущества сразу семи основных указанных конструкций, то можно было бы смело заявить, что создано идеальное транспортное средство.

Конструкция разработанного вездехода уникальна, близких аналогов подобрать не удалось.

Раскрытие полезной модели

Задачей предлагаемой полезной модели является создание многофункционального всесезонного универсального вездехода с повышенной проходимостью, в котором в качестве приводной передачи используется 6-ступенчатая автоматическая коробка передач, позволяющая с места водителя управлять вездеходом в любых дорожных и климатических условиях

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в повышении проходимости вездехода.

Такое средство будет способно передвигаться с большой скоростью и на большие расстояния по дорогам общего пользования, как легковой автомобиль; преодолевать небольшие препятствия, как джип; справляться с тяжелыми дорожными условиями и нести хорошую грузоподъемность, как полноприводный грузовой автомобиль; преодолевать болота, как гусеничный вездеход; ехать по снегу со скоростью снегохода; переплывать водные преграды, как амфибия и иметь достаточный комфорт, как у микроавтобуса.

В результате длительного процесса изучения и разработки различных по назначению автомобилей, внедорожников и спортивных автомобилей, конструкторами данной полезной модели было выявлено отсутствие на внутреннем рынке транспортных средств, занимающих промежуточное положение между вездеходами особо малого класса, имеющими очень ограниченное практическое применение и большими гусеничными вездеходами, как правило, изначально военного назначения, имеющими габаритные ограничения и экономическую неэффективность в силу своих размеров и веса.

На этом этапе была проведена большая подготовительная работа, которая заключалась в следующем:

- проведено изучение и анализ конструкций вездеходов как отечественного, так и иностранного производства, гражданского и военного назначения, в т.ч. анализ технических решений конструктивно близкой техники - бронетранспортеры и легкие танки.

- изучен опыт применения вездеходной техники в различных вариантах использования и во всех возможных погодных и топографических условиях.

- проведен анализ работоспособности, надежности, причин появления отказов техники, как связанных с конструкцией, так и с особенностями применения.

- проведено изучение с целью оптимизации применяемости различных материалов, в т.ч. исследование возможности применения новых современных ударопрочных материалов - нанокомпозитов, сверхвысокомолекулярного полиэтилена и совершенно нового поколения материалов на основе их модификации.

- изучено применение инженерных решений из смежных областей - судостроения (конструкция лодки и надстройки корпуса) и авиации (конструкция шасси и весовая оптимизация).

- собрана и проанализирована информации от непосредственных эксплуатантов вездеходной техники, владельцев и механиков-водителей. Цель - учет конкретных потребностей с целью оптимизации компоновочных решений, улучшение условий работы и обитаемости, упрощение и удешевление технического обслуживания и ремонта.

- проведен анализ применения конкретных моделей вездеходов, оценка их экономической эффективности, анализ потребностей в специфике перевозок - грузоподъемность, вместимость, суточный пробег, удаленность маршрутов от мест базирования.

- проведен анализ структуры продаж вездеходной техники, с учетом региона использования, цели применения, климатических условий, цены продукта и стоимости его эксплуатации.

- использован собственный опыт разработок и производства автомобильной и вездеходной техники, в т.ч. более чем 10-летний успешный опыт создания вездеходов спортивного назначения для самых тяжелых случаев бездорожья (трофи-рейды).

Осуществление полезной модели.

Технический результат заключается в повышении проходимости вездехода, достигаемой за счет использования 6- ступенчатой автоматической коробки передач, обеспечивающий автоматический (без прямого участия водителя) выбор соответствующего текущим условиям движения передаточного числа в зависимости от множества факторов, в том

числе от рельефа местности и климатических условий и быстрой смены (без демонтажа колес) колесной формулы вездехода - на гусеничную, полугусеничную, плавающую.

Для создания заявляемого транспортного средства выбрана конструкция, в которой нижняя часть кузова изготовлена в форме лодки, двигатель сдвинут к левой стороне кузова. Это дало возможность организовать проход от заднего борта, где расположен основной вход в машину до передних пассажирского и водительского кресел. При этом внутреннее пространство кузова спроектировали высотой 1800 мм для удобства перемещения по салону во весь рост. Двигатель накрыли плоской деталью - столешницей, удобной в быту и имеющей шумоизоляцию.

Полезная модель представляет собой многофункциональный всесезонный универсальный комфортный 6-8 - местный вездеход с габаритными размерами 4250×2200×2350 мм, объемом двигателя 2,0 л или 3,0 л, мощностью, соответственно, 110 квт или 184 квт, 6-ступенчатой автоматической коробкой передач, обеспечивающий автоматический (без прямого участия водителя) выбор соответствующего текущим условиям движения передаточного числа в зависимости от множества факторов, в том числе рельефа местности и климатических условий.

Клиренс моделей 400 мм при ширине колеи 1880 мм, размер шин 940×320 мм, снаряженная масса вездехода 1950 кг, грузоподъемность на твердой поверхности 1500 кг, запас топлива 120 л.

Компоновочную схему вездехода выбрали трехосную для хорошей грузоподъемности и возможности преодолевать большие препятствия на трех осях с колесами большого диаметра "37" и с поднимаемой средней осью для возможности передвигаться, как обычный двухосный автомобиль.

Варианты трансформации вездехода и описание особенностей каждого варианта исполнения представлены ниже.

Базовая модель вездехода имеет герметичный кузов с пассажирским отсеком, моторным отсеком, грузовым отсеком; а также движители, расположенные по обеим сторонам герметичного кузова; силовую установку; подвеску, поворотный механизм, приводную передачу, при этом трансмиссия вездехода имеет базовую колесную формулу 6×6 (фиг. 1), в которой средняя ось выполнена с возможностью поднятия, а оси передняя, средняя и задняя выполнены с возможностью включения и отключения. Для нее характерна повышенная грузоподъемность, она способна передвигаться по тяжелым и скользким горным дорогам, преодолевать большие препятствия, при этом развивать скорость до 45 км/час.

Наиболее быстроходным вездеход является при поднятой средней оси, при этом передняя трансмиссия вездехода отключена и управляема, средняя трансмиссия отключена и поднята, задняя трансмиссия включена(фиг. 2). Для этой модели характерны высокая скорость передвижения по дорогам общего назначения и большая экономия топлива. Максимальная скорость, развиваемая этой моделью, 100 км/час.

В условиях гололеда, сильного дождя и по небольшим препятствиям вездеход может безопасно двигаться со скоростью 45 км/час. При этом передняя трансмиссия вездехода включена и управляема; средняя трансмиссия - отключена и поднята; задняя трансмиссия - включена.

На фиг.3 представлен гусеничный вариант вездехода, в который с малой затратой времени, в любых погодных условиях легко трансформируется базовая модель с помощью быстросъемного полимерного движителя. Передняя трансмиссия вездехода в данном случае включена и заблокирована; средняя трансмиссия - включена и опущена; задняя трансмиссия - включена.При этом применение автоматической коробки передач не только упрощает управление машиной, но и повышает безопасность за счет невозможности скатывания при переключении передач (как в случае ручной коробки передач) и исключения внезапной остановки двигателя при перегрузке. При скорости до 45 км/час эта модель может эксплуатироваться в условиях тяжелого бездорожья и даже передвигаться по болотам.

В лыжно-гусеничном режиме работы (фиг.4) вездеход может передвигаться по снежному покрову большой толщины со скоростью 95 км/час. При этом режиме работы передняя трансмиссия вездехода отключена и управляема; средняя трансмиссия - отключена и опущена; задняя трансмиссия - включена, при этом на средние и задние колеса устанавливается быстросъемный гусеничный движитель, а на передние колеса устанавливаются быстросъемные лыжные опоры.

На фиг. 5 представлен вездеход в полугусеничном режиме работы, когда быстросъемный движитель устанавливается на средние и задние колеса; при этом передняя трансмиссия вездехода включена и управляема; средняя трансмиссия - включена и опущена; задняя трансмиссия - включена. Эта модель может работать в условиях тяжелого бездорожья со скоростью 45 км/час.

Каждая из указанных моделей при установке водометного движителя, установленного в задней части машины вне пределов водоизмещающего корпуса становится водоплавающей. При этом уверенно преодолеваются все водные преграды, скорость в воде-10 км/час. Для сравнения вездеход ARGO (Канада)развивает на воде скорость 4 км/час, вездеход ЗМВ-4211ГП (Россия)5 км/час.

Таким образом, наличие отличительных признаков в заявляемом решении, изложенных в формуле полезной модели, соответствует условию «новизна».

Использование в конструкции всех признаков формулы позволяет достичь желаемого результата, а именно: повысить проходимость вездехода. Технический результат достигнут.

У заявляемого вездехода хороший обзор, возможность организации спального пространства для четверых, возможность свободного передвижения внутри машины в полной рост.

Экономичность и техническая новизна.

Таким образом разработано многофункциональное транспортное средство, изменяющее трансмиссию под любые дорожные условия, объединяющее в себе достоинства семи самых распространенных видов транспортных средств и по своим возможностям не имеющего ни одного аналога в мире на сегодняшний день.

1. Многофункциональный всесезонный универсальный комфортный 6-8-местный трехосный вездеход с габаритными размерами 4250×2200×2350 мм, клиренсом 400 мм при ширине колеи 1880 мм, размерами шин 940×320 мм, снаряженной массой 1950 кг, грузоподъемностью на твердой поверхности 1500 кг, запасом топлива 120 л, в котором проход в пассажирский отсек осуществляется от заднего борта, где расположен основной вход в вездеход, имеющий герметичный кузов с пассажирским отсеком, моторным отсеком, грузовым отсеком, движители, расположенные по обеим сторонам герметичного кузова, силовую установку, подвеску, поворотный механизм, приводную передачу, и в котором силовая установка представляет собой двигатель объемом 2,0 л или 3,0 л, с мощностью соответственно 110 кВт или 184 кВт, расположенный в левой части салона и накрытый плоской столешницей, имеющей шумоизоляцию, в качестве приводной передачи используется 6-ступенчатая автоматическая коробка передач, позволяющая с места водителя управлять вездеходом, при этом трансмиссия вездехода имеет базовую колесную формулу 6×6, в которой средняя ось выполнена с возможностью поднятия, а оси передняя, средняя и задняя выполнены с возможностью включения и отключения.

2. Вездеход по п.1, отличающийся тем, что передняя трансмиссия вездехода включена и управляема, средняя трансмиссия включена и опущена, задняя трансмиссия включена.

3. Вездеход по п.1, отличающийся тем, что передняя трансмиссия вездехода отключена и управляема, средняя трансмиссия отключена и поднята; задняя трансмиссия включена.

4. Вездеход по п.1, отличающийся тем, что передняя трансмиссия вездехода включена и управляема, средняя трансмиссия отключена и поднята, задняя трансмиссия включена.

5. Вездеход по п.1, отличающийся тем, что с помощью быстросъемного полимерного движителя, устанавливаемого на все колеса, вездеход становится гусеничным, при этом передняя трансмиссия вездехода включена и заблокирована, средняя трансмиссия включена и опущена, задняя трансмиссия включена.

6. Вездеход по п.1, отличающийся тем, что является лыжно-гусеничным, на средние и задние колеса которого устанавливается быстросъемный полимерный движитель, а на передние колеса устанавливаются быстросъемные лыжные опоры, при этом передняя трансмиссия вездехода отключена и управляема; средняя трансмиссия отключена и опущена, задняя трансмиссия включена.

7. Вездеход по п.1, отличающийся тем, что является полугусеничным, в котором на средние и задние колеса устанавливается быстросъемный полимерный движитель, при этом передняя трансмиссия вездехода включена и управляема, средняя трансмиссия включена и опущена, задняя трансмиссия включена.

8. Вездеход по любому из пп.2-7, отличающийся тем, что является плавающим, при этом имеет водометный движитель, установленный в задней части машины вне пределов водоизмещающего корпуса.



 

Похожие патенты:
Наверх