Понтон с приводом от автомобиля

разборный понтон-катамаран для самостоятельного передвижения автомобиля по воде (варианты)

Изобретение относится к судостроению, а именно к разборным понтонам. Понтон-катамаран содержит собранные из секции плоские поплавки, соединенные между собой балками. На поплавках установлены колесные ниши и складные упоры под бамперы. В понтоне для переднеприводного автомобиля установлены поворотные гребные винты с приводом от передних колес. В понтоне для заднеприводного автомобиля установлены лопастные рули с приводом от передних колес и гребные винты с приводом от задних колес. Технический результат заключается в обеспечении возможности автомобилю самостоятельно, используя собственную массу, сталкивать себя вместе с понтоном с берега в воду и передвигаться по воде за счет своего двигателя, с обеспечением возможности управления движением понтона из кабины автомобиля. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Формула изобретения

1. Разборный понтон-катамаран для самостоятельного передвижения переднеприводного автомобиля по воде, транспортируемый при езде по суше в виде прицепа, содержащий собранные из секций плоские поплавки, соединенные балками и имеющие установленные на поплавках колесные ниши и складные упоры под бамперы для въезда, выезда, размещения и закрепления автомобиля на понтоне во время плавания, отличающийся тем, что добавлены поворотные гребные винты с приводом от передних колес автомобиля, которые установлены в поворотных ложементах, при этом привод гребных винтов состоит из вращаемых колесами автомобиля барабанов, которые через редукторы связаны с гребными винтами.

2. Разборный понтон-катамаран для самостоятельного передвижения заднеприводного автомобиля по воде, транспортируемый при езде по суше в виде прицепа, содержащий собранные из секций плоские поплавки, соединенные балками и имеющие установленные на поплавках колесные ниши и складные упоры под бамперы для въезда, выезда, размещения и закрепления автомобиля на понтоне во время плавания, отличающийся тем, что добавлены лопастные рули с приводом от передних колес автомобиля и гребные винты с приводом от задних колес автомобиля, причем передние колеса установлены в поворотных ложементах, жестко связанных с лопастными рулями, а задние колеса установлены в неподвижных ложементах с приводом на гребные винты, состоящим из вращаемых колесами автомобиля барабанов, которые через редукторы связаны с гребными винтами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к разборным плавучим сооружениям с небольшой осадкой и может быть использовано для самостоятельного передвижения автомобиля по воде.

Передвижение автомобиля по воде, в том числе и по мелководным акваториям, возможно с помощью плавучего сооружения с небольшой осадкой, типа понтона, катамарана, плота. Из известных плавучих сооружений, наиболее близких к заявленному устройству, следует выделить плавучие дачи (ПД), представляющие собой мелкосидящий понтон катамаранного типа, в которых движение по воде осуществляется с помощью подвесных или стационарных лодочных моторов, или путем буксировки. Для транспортирования по суше плавучие дачи преобразуются в автомобильный прицеп. Описание плавучих дач как отечественных, так и зарубежных, приведено в журналах «Катера и яхты». См., например, Е.А.Потинг «Суда-дачи», №1, 1963 г., с.92-95, 4 ил; краткое описание ПД американской фирмы «Кэиот», №1, 1977 г., с.19-20, 3 ил; ПД «Аленушка», объединение «Ритм», №1,1972 г. с.10, а также №1,1977 г. с.12-14, 1 ил.; быстроходная ПД — катамаран, №6, 1977 г. с.45-46, 2 ил.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения можно считать быстроходную ПД — Катамаран, см. журнал «Катера и яхты». №6, 1977 г., с.45-46, 2 ил., которая и принята в качестве прототипа. Прототип имеет два поплавка, сваренных из 1,5 мм стали. Размер каждого поплавка L=7,5 м, В к =0,5 м, осадка Т=0,12 м. Передвижение по воде осуществляется с помощью подвесного лодочного мотора «Москва-12,5». Полный вес — 800 кг. Прототип не позволяет обеспечить самостоятельное передвижение автомобиля по воде.

Целью изобретения служит создание разборного понтона-катамарана с малой осадкой, преобразуемого в автоприцеп при езде по суше, который в собранном виде позволяет автомобилю самостоятельно, используя собственную массу, за счет импульса тела сталкивать себя вместе с понтоном с берега в воду и передвигаться по воде за счет своего двигателя, управляя движением из кабины, также как при езде по суше.

Заявляемый разборный понтон-катамаран для самостоятельного передвижения по воде переднеприводного автомобиля транспортируется при езде по суше в виде прицепа. Он содержит собранные из секций плоские поплавки. Они соединены балками и имеют. установленные на поплавках колесные ниши и складные упоры под бамперы для въезда. выезда, размещения и закрепления автомобиля на понтоне во время плавания. Отличительной частью является добавление поворотных гребных винтов с приводом от передних колес, которые установлены в поворотных ложементах, жестко связанных с приводом гребных винтов, состоящим из вращаемого колесом автомобиля барабана. который через редуктор связан с гребным винтом.

На фиг.1 представлен чертеж общего вида понтона для переднеприводного легкового автомобиля.

Понтон имеет два плоских поплавка. Каждый поплавок собран из четырех секций 1. Поплавки соединены в катамаран тремя балками 2. На поплавках установлены колесные ниши 3, соответствующие ширине колес. На поплавках установлены также упоры 4 под передний и задний бамперы автомобиля. Колеса прицепа размещены на упорах и служат буфером при вталкивании понтона в воду. В колесных нишах 3 понтона, предназначенного для переднеприводного автомобиля, на месте нахождения передних колес сделан вырез, в котором в виде единого конструктивного узла установлены ложементы колес, вместе с барабанами, редукторами и гребными винтами. Ложементом служит прямоугольный стакан 5. В центре дна стакана размещен вал 6 для вращения вокруг вертикальной оси. Секция поплавка, на которой размещен ложемент, имеет гнездо для установки этого вала. Верхняя часть стакана снабжена пассивными роликами 7. Прилегая к колесу, они фиксируют его положение, позволяя колесу при этом свободно вращаться. В средней части стакана на подшипниках установлен барабан 8. Ось барабана с наружной стороны выходит из стакана в виде вала. Этот вал состыкован с редуктором, который имеет две шестеренчатые конические пары 9. Выходной вал 10 редуктора служит гребным винтом. На нем закреплен гребной винт, закрытый насадкой 11. Редуктор установлен на внешней боковой стенке стакана и может иметь два положения: рабочее, при котором винт опущен в воду, и дежурное, при котором винт поднят из воды. Барабан имеет стопор, который используется при въезде автомобиля на понтон и выезде с него, для исключения пробуксовки. Конструктивный узел — ложемент, барабан, редуктор, гребной винт, устанавливается в гнездо вала 6 секции поплавка при сборке. Секции поплавков, на которых установлены ложементы, имеют вырезы, через которые гребные винты могут быть подняты из воды или опущены в воду.

Устройство работает следующим образом. Автомобиль вместе с буксируемым прицепом, фиг.3, подъезжает к берегу водоема. Из частей, входящих в прицеп, собирается понтон. Сборка ведется таким образом, чтобы носовая часть понтона была бы в воде. Перед въездом автомобиля понтон должен быть приведен в исходное положение. А именно, поднят и закреплен упор под передний бампер, упор под задний бампер опущен, винты подняты из воды, барабаны установлены на стопор. Автомобиль с берега по колесным нишам въезжает на понтон. При соприкосновении переднего бампера с упором, за счет импульса тела, происходит сталкивание понтона с автомобилем в воду. При необходимости эту операцию можно повторить. После того как понтон с автомобилем окажется на плаву, необходимо поднять и закрепить упор под задний бампер, снять стопор с барабанов и опустить в воду винты. Затем можно сесть в салон автомобиля и продолжать движение по воде, также как по суше. При этом передние колеса передают вращение на барабаны и от них, через редукторы, на гребные винты. Направление движения определяется положением рулевого колеса автомобиля, которое благодаря передним колесам задает направление осей гребных винтов. Причаливание понтона к берегу возможно как носом, так и кормой. Съезд автомобиля на берег, разборка понтона и компоновка его в автомобильный прицеп происходит в обратном порядке.

Заявляемый разборный понтон-катамаран для самостоятельного передвижения по воде заднеприводного автомобиля транспортируется при езде по суше в виде прицепа. Он содержит собранные из секций плоские поплавки. Они соединены балками и имеют установленные на поплавках колесные ниши и складные упоры под бамперы для въезда. выезда, размещения и закрепления автомобиля на понтоне во время плавания. Отличительной частью является добавление лопастных рулей с приводом от передних колес автомобиля и гребных винтов с приводом от задних колес автомобиля. При этом передние колеса установлены в поворотных ложементах, жестко связанных с лопастными рулями. Задние же колеса установлены в неподвижных ложементах с приводом на гребные винты, состоящим из вращаемого колесом автомобиля барабана, который через редуктор связан с гребным винтом.

На фиг.2 представлен чертеж общего вида понтона для заднеприводного легкового автомобиля.

Ложементы для передних и задних колес на фиг.2 обозначены цифрами 1 и 2. Каждый ложемент установлен в вырезе колесной ниши. Ложементы передних колес выполнены поворотными вокруг вертикальной оси, так же, как в понтоне для переднеприводного автомобиля. Лопастные рули, обозначенные цифрой 3, закреплены на наружной стенке стаканов этих ложементов. Крепление рулей предусматривает два их положения — одно, при котором рули опущены в воду, и второе, при котором рули подняты из воды. Секции поплавков, на которых установлены эти ложементы, имеют вырез, через который рули могут быть подняты или опущены в воду. Ложементы задних колес вместе с приводом и гребным винтом выполнены так же, как в понтоне для переднеприводного автомобиля за исключением возможности поворота вокруг вертикальной оси. Секции поплавков, на которые установлены эти узлы, имеют вырез, через который винты могут быть подняты или опущены в воду.

При эксплуатации понтона добавляется операция по подъему-опусканию руля. Остальное так же, как у переднеприводного автомобиля.

На фиг.3 представлен разобранный понтон, скомпонованный в виде автоприцепа для буксировки автомобилем при езде на суше.

Заявленный понтон-катамаран позволяет серийному автомобилю без всякой переделки самостоятельно передвигаться по воде. При этом управление движением происходит из кабины, так же, как при езде по суше. Для спуска на воду автомобиль сам себя на понтоне сталкивает в воду. После причаливания к берегу автомобиль съезжает с понтона на сушу. При езде по суше понтон перевозится как прицеп. На стоянке понтон может быть развернут в виде палаточного домика. Для преодоления труднопроходимых участков понтон может быть использован в качестве подкладок под колеса.

Источник статьи: http://www.freepatent.ru/patents/2270131

ВПЛАВЬ С АВТОМОБИЛЕМ

Хорошо жить на берегу широкой полноводной реки! Правда, эта удобная транспортная артерия нередко становится досадной преградой сообщению между населенными пунктами. Автолюбителю подчас приходится добираться до нужного города или села на другом берегу реки несколько часов. Можно, конечно, воспользоваться лодкой или катером, но тогда на противоположном берегу придется ходить пешком…

В таких случаях неплохо иметь самоходный понтон, для привода которого используется двигатель автомобиля, а для управления по курсу — его рулевое устройство. Вы подкатываете к берегу, по простейшей аппарели въезжаете на понтон, фиксируете на нем автомобиль. Все, можно отчаливать! Запускается двигатель, включается скорость — и левое колесо, покоящееся на двух барабанах, начинает вращаться, приводя в движение гребной винт, связанный с валом барабана конической зубчатой передачей. Нужно свернуть?

Вы трогаете руль, передние колеса при этом движутся вместе с опорными площадками, расположенными на поворотном устройстве, отклоняя рулевое перо, связанное штуртросами и жесткой тягой с рычагом левой опорной площадки. Ну а если надо притормозить, включайте заднюю передачу — и полный газ!

На таком понтоне можно отправляться в довольно продолжительные плавания, правда, с одним существенным условием; в конечной точке маршрута берег должен быть таким, чтобы можно было съехать на него с понтона, а затем столь же легко загрузиться обратно.

Сделать такой понтон можно практически из любого доступного материала.

Неплохо, конечно, сварить его из листовой стали, однако проще все же собрать деревянную каркасную конструкцию с обшивкой из фанеры.

Каркас понтона состоит из двух ферм и шести шпангоутов. Каждая ферма собирается из доски толщиной 50 и шириной 300 мм и пары деревянных брусков, соединенных в единый лонжерон деревянными раскосами.

После установки ферм на простейшем стапеле (например, на паре ровных досок или брусьев, расположенных поперек каркаса понтона) к ним внакладку стыкуются сосновые бруски сечением 40×40 мм (горизонтальные элементы шпангоутов), а затем и боковины шпангоутов, которые соединяются с горизонтальными элементами вполдерева. Поверх последних внакладку крепятся стрингеры — деревянные бруски сечением 50×30 мм.

Составное амфибийное транспортное средство:

1 —легковой автомобиль ВАЗ-2101; 2,5 — шарнирные направляющие передних колес; 3 — корпус понтона; 4 — волноотбойник; 6 — рычаг привода рулевого устройства; 7—тяга привода рулевого устройства; 8—двуплечие рычаги рулевого устройства; 9— штуртросы; 10 — опорный барабан; 11 —ведущий барабан привода гребного винта; 12 — коническая зубчатая пара привода гребного винта; 13 — дейдвудный вал; 14— гребной винт; 15 — рулевое перо

Продольное сечение корпуса понтона:

1,6 — горизонтальные элементы шпангоутов (деревянные бруски 40×40); 2—верхняя полка фермы (доска 300×50); 3 — обшивка палубы (фанера s5); 4 — форштевневый элемент каркаса (брусок 40×40); 5 — передняя поперечина (брусок 40×40); 7— раскос (рейка 50×25); 8 — нижняя полка фермы (брусок 50×50); 9— обшивка днища (фанера s5); 10 — усиление днища (брусок 40×40); 11 — накладка (фанера в 15); 12 — транцевый элемент каркаса (брусок 40×40)

Поперечное сечение корпуса понтона:

1 — окантовка (рейка 50×25); 2 —- обшивка палубы (фанера s5); 3 — верхняя полка фермы (доска 300×50); 4 — раскосы (рейки 50×25); 5,8 — стрингеры (бруски 50×40); 6,7 — горизонтальные элементы шпангоутов (бруски 40×40); 9 — обшивка днища (фанера s5); 10 — боковина шпангоута (брусок 40×40); 11 — обшивка борта (фанера s5); 12 — обшивка силовых частей днища (фанера s5)

Опорный барабан:

1 — подшипниковый корпус; 2 — диск; 3 — корпус барабана; 4 — вал; 5 — подшипник

Барабан привода гребного винта:

1 — подшипниковый корпус; 2 — диск; 3 — корпус барабана; 4 — вал; 5 — подшипник; 6 — вал привода; 7 — коническая шестерня; 8 — фиксирующая шайба; 9 — фиксирующий винт; 10 — шпонка; 11 — зажимная гайка упругой муфты; 12 — шайба; 13 — резиновая втулка муфты

Шарнириаи направляющая под передние колеса:

1 —направляющая (швеллер 250×100); 2 — винт крепления направляющей к цапфе; 3 -— болт крепления ступицы к верхней полке фермы; 4 — ступица; 5 — опорные кольца; 6 — верхняя полка фермы

Обшивка понтона — из фанеры толщиной 5 мм. Сначала обшивается плоская часть днища, затем скуловые части, далее — борта. Следующий этап — монтаж механизмов в корпусе понтона; барабанов привода гребного винта, конической зубчатой пары, дейдвудного вала и кронштейна крепления дейдвудной трубы, а также поворотных опор передних колес. Корпус понтона покрывается изнутри водостойким лаком — паркетным или «пинотексом», после чего монтируется обшивка палубы (внутренняя ее поверхность покрывается лаком) и весь корпус снаружи грунтуется, шпаклюется и окрашивается несколькими слоями водостойкой эмали.

В палубе необходимо предусмотреть герметично закрывающиеся люки для осмотра внутренней части корпуса, проветривания и ремонта.

Изготовить полностью герметичный корпус понтона вряд ли удастся, поэтому рекомендуется удалять воду из мест, где она может скапливаться. Сделать это легко автомобильным топливным насосом, приводимым в действие кулачком на валу ведущего барабана.

Сами же барабаны представляют собой отрезки стальной трубы диаметром 300 мм, в которых сваркой закреплены два стальных диска и ступенчатый вал. Подшипниковые корпуса лучше подобрать готовые, от списанных строительных или сельскохозяйственных механизмов, равно как и пару конических шестерен для редуктора с передаточным числом около единицы.

В ступенчатом валу ведущего барабана протачивается отверстие диаметром 34 мм — оно необходимо для фиксации резиновой муфты, через которую крутящий момент передается на коническую пару. Сама же муфта представляет собой резиновую втулку, надетую на резьбовой хвостовик.

Для фиксации барабанов при погрузке или выгрузке автомобиля необходимо предусмотреть стопоры — стальные стержни, которые вставляются в отверстия, просверленные в дисках барабанов.

Рулевое устройство состоит из двух шарнирных опор, которые собираются на базе «жигулевских» ступиц передних колес. Доработка их сложности не представляет: все лишнее с них срезается и остаются лишь подшипниковые корпуса ступиц да цапфы поворотного кулака. Подшипниковые корпуса крепятся на лонжеронах каркаса двумя стальными кольцами толщиной 3 мм и болтами, а направляющие, вырезанные из отрезков подходящего швеллера, фиксируются болтами на фланцах цапф.

Перо рулевого устройства — из фанеры толщиной 12 мм или листового дюралюминия толщиной 5 мм. На рулевом валу перо держится шарнирно — это дает возможность избежать его поломки при движении по мелководью. Сам же рулевой вал шарнирно крепится в баллере — отрезке стальной трубы, снабженном втулками из капрона или фторопласта.

Привод руля — с помощью качалки, жесткой шарнирной тяги, промежуточного двуплечего рычага, тросов с талрепами и закрепленного на рулевом валу исполнительного двуплечего рычага. Кинематика привода такова, что поворот автомобильного рулевого колеса вправо вызывает правую же циркуляцию самоходного понтона.

Источник статьи: http://modelist-konstruktor.com/avtomotoservis/vplav-s-avtomobilem