устройство для перемещения груза

Формула изобретения

1. Устройство для перемещения груза, содержащее несущий емкость каркас, соединенный с осями свободновращающихся колес, отличающееся тем, что оси прикреплены к концам упругих дуг, закрепленных на каркасе с возможностью расположения их нижних частей ниже осей.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что емкость и каркас образуют чемодан.

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что проекции мест крепления дуг к осям расположены в нижних четвертях соответствующих колес.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что проекции мест крепления дуг к осям расположены в первых по ходу движения четвертях.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что оси охвачены соединенными с ними дугами.

6. Устройство по п. 4 или 5, отличающееся тем, что расстояние l₁ от места крепления дуги к каркасу до линии, проходящей через нижнюю точку дуги перпендикулярно горизонтали, равно 0,5D колеса, отношение расстояния l₂ от места крепления дуги к оси колеса до центральной геометрической оси последней к диаметру D колеса равно 1: 4,7, а отношение расстояния l₃ от указанной центральной геометрической оси до пересечения горизонтали с дугой к диаметру D колеса равно 1: 3,5.

7. Устройство по любому из пп. 4-6, отличающееся тем, что угол между вертикалью, проходящей через указанную центральную геометрическую ось, и линией, проходящей через место крепления дуги к оси и ее центральную геометрическую ось, равен 43-47^o.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к ручным средствам для перемещения груза.

В настоящее время известно большое разнообразие устройств для перемещения груза, содержащих несущий емкость каркас, соединенный с осями свободно вращающихся колес (см. патент США 6119835 от 19.09.2000 г.).

Недостатком известных устройств являются повышенные затраты энергии человека на перемещение груза, особенно в начале перемещения по опорной поверхности.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в снижении утомляемости человека при перемещении груза.

Указанный результат достигается тем, что в устройстве для перемещения груза, содержащем несущий емкость каркас, соединенный с осями свободно вращающихся колес, оси колес прикреплены к концам упругих дуг, закрепленных на каркасе с возможностью расположения их нижних частей ниже осей, а емкость и каркас образуют чемодан. При этом проекция мест крепления дуг к осям расположена в нижних четвертях соответствующих колес и первых по ходу движения четвертях. Кроме того, оси охвачены соединенными с ними дугами таким образом, что расстояние l₁ от места крепления дуги к каркасу до линии, проходящей через нижнюю точку дуги перпендикулярно горизонтали, равно 0,5 D колеса, отношение расстояния l₂ от места крепления дуги к оси колеса до центральной геометрической оси последней к диаметру D колеса равно 1:4,7, а отношение расстояния l₃ от указанной центральной геометрической оси до пересечения горизонтали с дугой к диаметру D колеса равно 1:3,5. В устройстве угол между вертикалью, проходящей через указанную центральную геометрическую ось, и линией, проходящей через место крепления дуги к оси и ее центральную геометрическую ось, равен 43-47^o.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично показано устройство, вид сбоку; на фиг.2 показан вид сбоку на колесный узел; на фиг. 3 - то же, вид спереди.

В отличие от известной конструкции по прототипу в предлагаемом изобретении ось (1), на которой вращаются колеса (2), прикреплена к каркасу (3) с помощью упругих дуг (4). Для крепления дуг могут быть использованы фланцы (5).

Работает предлагаемое устройство следующим образом.

При размещении груза (6) на каркасе (3), который образует с емкостью чемодан, происходит деформация дуг (4) и возникновение усилия, толкающего оси вперед. Свободно установленные колеса начинают вращаться при стремлении дуг принять свое первоначальное положение. Указанное обстоятельство позволяет устройству для перемещения груза тронуться с места или облегчить его трогание.

Исходя из этих конструктивных особенностей описываемого изобретения, перемещение груза осуществляется под действием силы тяжести, прилагаемой к оси колеса за счет ее смещения от центральной геометрической оси колеса на 43-47^o поступательно по направлению его движения.

При этом принципиально новым является использование массы самой конструкции и груза как энергии для перемещения конструкции с грузом на колесах, т. е. масса груза и самой конструкции будет совершать работу по перемещению по плоскости. Использование такого устройства дает возможность перевозить грузы различной массы, затрачивая минимальное количество энергии.

Как следует из чертежа (фиг.2), крепление оси к каркасу осуществлено посредством дуги определенной формы, описываемой расстояниями l₁, l₂, l₃. Эти расстояния зависят от диаметра колеса, следовательно, в каждом конкретном случае при изменении этого диаметра они также будут меняться по величине. Поэтому правомочны соотношения этих величин (l₁, l₂, l₃) и диаметра колеса, при которых дуга имеет постоянную конфигурацию, позволяющую решить техническую задачу описываемого изобретения - повышение эффективности перемещения конструкции с грузом на колесах. Установлено, что расстояние l₁ от места крепления дуги к каркасу до линии, проходящей через нижнюю точку дуги перпендикулярно горизонтали, равно 0,5 D колеса, отношение расстояния l₂ от места крепления дуги к оси колеса до центральной геометрической оси, последней к диаметру D колеса, равно 1:4,7, а отношение расстояния l₃ от указанной центральной геометрической оси до пересечения горизонтали с дугой к диаметру D колеса равно 1:3,5. При выходе за верхние и нижние пределы описываемых соотношений конфигурация дуги будет нарушена, что не позволит выполнить поставленную задачу в полной мере.

Перемещение груза на описываемом устройстве с помощью колеса осуществляется за счет смещения приложения силы тяжести от центра оси колеса на 43-47^o поступательно по направлению его движения.

На чертеже (фиг. 2) это условие конструктивно выполнено таким образом, что точка С прикрепления дуги (4) к фланцу (5) колеса (2) удалена от вертикали, опущенной из центра оси колеса, на 43-47^o. Осуществление такого условия позволяет перевозить грузы различной массы, затрачивая минимальное количество энергии.

Если этот угол смещения приложения силы тяжести от центра оси колеса будет менее 43^o, например 40^o, то скорость перемещения груза на конструкции практически равна 0. При увеличении угла более 47^o, например 50^o, скорость перемещения резко снижается, а при 60^o равна 0.

Таким образом, только при определенной конфигурации основного элемента описываемого устройства - дуги, на которой закреплены свободно вращающиеся колеса, достигается максимальная эффективность перемещения груза.

Такое устройство может быть осуществлена на конструкции с одним, двумя - шестью колесами в зависимости от величины чемодана и массы перевозимого груза.