винтовой движитель и мотосноуборд с его использованием

Формула изобретения

1. Винтовой движитель, содержащий цилиндрический ротор с винтовым гребнем на его наружной поверхности, отличающийся тем, что движитель представляет собой одну пару параллельно расположенных цилиндрических роторов с противоположно направленной навивкой винтовых гребней, выполненных с постоянным углом подъема винтовой спирали с образованием конусной поверхности вершинами гребней, при этом часть винтовых гребней одного цилиндрического ротора установлена во впадинах между гребнями другого цилиндрического ротора.

2. Винтовой движитель по п.1, отличающийся тем, что цилиндрические роторы с винтовыми гребнями выполнены из алюминиевого сплава с диаметром цилиндрического ротора 50 мм и диаметром гребней от 80 до 190 мм.

3. Мотосноуборд, содержащий сноуборд, привод, включающий двигатель и систему управления, и движитель, отличающийся тем, что в качестве движителя используется винтовой движитель, представляющий собой одну пару параллельно расположенных цилиндрических роторов с противоположно направленной навивкой винтовых гребней, выполненных с постоянным углом подъема винтовой спирали с образованием вершинами гребней конусной поверхности, при этом часть винтовых гребней одного цилиндрического ротора установлена во впадинах между гребнями другого цилиндрического ротора.

4. Мотосноуборд по п.3, отличающийся тем, что в качестве двигателя используется высокооборотный двухтактный карбюраторный бензиновый двигатель с рабочим объемом двигателя до 100 см³.

5. Мотосноуборд по п.3 или 4, отличающийся тем, что цилиндрические роторы с винтовыми гребнями выполнены из алюминиевого сплава с диаметром цилиндрического ротора 50 мм и диаметром гребней от 80 до 190 мм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к движителям транспортных средств, в основном для передвижения по снегу и льду, и к устройствам для передвижения по заснеженной местности и замерзшим поверхностям водоемов с использованием данного движителя, а именно к спортивному снаряжению для зимних видов спорта и к спортивному инвентарю для активного отдыха.

Известны различные винтовые и шнековые движители транспортных средств (описания изобретений к авторским свидетельствам №630117 от 24.05.77 г., №740591 от 19.06.78 г., №551215 от 20.05.75 г. и др.), содержащие два или четыре побортно расположенных винтовых роторов, выполненных в основном полыми для передвижения по слабым грунтам и зачастую имеющие устройства для их очистки от налипающего грунта. Их недостатками являются сложность в изготовлении и низкая тяговая способность.

Наиболее близким является винтовой движитель транспортного средства по авторскому свидетельству №1202906 от 01.08.84 г. Движитель содержит цилиндрический ротор с винтовым гребнем на его наружной поверхности и приспособление для его очистки от частиц налипающего грунта. Его недостатками являются сложность в изготовлении и, соответственно, высокая себестоимость.

Известны различные мото- и педальные снегоходы для передвижения по заснеженной местности, в частности, снегоход-амфибия по патенту РФ на изобретение №2203810 от 09.02.2001 г., содержащий раму, шнековые траки, приводимые в движение двухтактным бензиновым двигателем, представляющие собой установленные на раме на шариковых подшипниках два полых алюминиевых шнека и систему управления. Его недостатками являются высокая стоимость, большие габаритные размеры, регистрация в установленном законодательством порядке, наличие водительских прав для его управления.

Известны нашедшие широкое применение в горнолыжном спорте и выпускаемые серийно сноуборды, представляющие собой широкую лыжу определенной конструкции, управляемую изменением положения тела (массы) человека. Они могут применяться только при наличии горных склонов и не могут быть использованы на равнинных местностях.

Наиболее близким аналогом заявляемого мотосноуборда является серийно выпускаемый мотосноуборд по патенту USA №6696540 фирмы Snow Carver, включающий сноуборд, привод, включающий двухтактный бензиновый двигатель и систему управления мотосноубордом с гибким тросиком и ручкой управления, и гусеничный движитель. Недостатком данного мотосноуборда является невысокая скорость передвижения и сложность в его изготовлении, а также большой вес.

Задача, решаемая данной группой изобретений, заключается в создании недорогого и малогабаритного движителя и транспортного средства с его использованием для передвижения по снегу и льду.

Техническим результатом группы изобретений является расширение арсенала технических средств данного назначения, имеющих небольшие габаритные размеры, обеспечивающих высокую скорость передвижения при снижении затрат на их изготовление и повышении надежности их работы.

Заявляемый винтовой движитель, как и известные, содержит цилиндрический ротор с винтовым гребнем на его наружной поверхности. Заявляемый мотосноуборд, как и известные, содержит сноуборд, привод и движитель.

Технический результат достигается тем, что движитель представляет собой одну пару параллельно расположенных цилиндрических роторов с противоположно направленной навивкой винтовых гребней, выполненных с постоянным углом подъема винтовой спирали с образованием конусной поверхности вершинами гребней, при этом часть винтовых гребней одного цилиндрического ротора установлена во впадинах между гребнями другого цилиндрического ротора.

Этот же результат достигается и при использовании в качестве двигателя высокооборотного двухтактного карбюраторного бензинового двигателя с рабочим объемом двигателя до 100 см ³.

Технический результат достигается также при использовании в качестве движителя мотосноуборда винтового движителя по пункту 1 изобретения.

Этот же результат достигается при выполнении цилиндрических роторов с винтовыми гребнями из алюминиевого сплава с диаметром цилиндрического ротора 50 мм и диаметром гребней от 80 до 190 мм.

Выполнение винтового движителя в виде одной пары параллельно расположенных цилиндрических роторов с противоположно направленной навивкой винтовых гребней обеспечивает небольшие габаритные размеры движителя и высокую скорость передвижения по льду и снегу.

Выполнение винтовых гребней с постоянным углом подъема винтовой спирали с образованием конусной поверхности вершинами гребней увеличивает сцепление движителя со снегом и льдом и отталкивающую силу, что обеспечивает высокую скорость передвижения и повышает надежность работы движителя.

Размещение части винтовых гребней одного цилиндрического ротора во впадинах между гребнями другого цилиндрического ротора уменьшает габаритные размеры движителя и способствует очищению винтовых гребней от налипшего снега, что обеспечивает высокую скорость передвижения и надежность работы движителя.

Выполнение цилиндрических роторов с винтовыми гребнями из алюминиевого сплава с диаметром внутреннего вала шнека 50 мм, с диаметром гребней от 80 до 190 мм позволяет при оптимальных небольших габаритных размерах движителя обеспечить высокую скорость передвижения и снижение затрат на его изготовление, а также уменьшение его веса.

Выполнение мотосноуборда с винтовым движителем обеспечивает расширение арсенала спортивного снаряжения для зимних видов спорта и спортивного инвентаря для активного отдыха, имеющего небольшие габаритные размеры, обеспечивающего высокую скорость передвижения при снижении затрат на его изготовление и повышении надежности его работы.

Использование в качестве двигателя высокооборотного двухтактного карбюраторного бензинового двигателя с рабочим объемом двигателя до 100 см³ уменьшает габаритные размеры мотосноуборда, обеспечивает высокую скорость его передвижения и надежность его работы.

Выполнение цилиндрических роторов с винтовыми гребнями из алюминиевого сплава с диаметром внутреннего вала шнека 50 мм, с диаметром гребней от 80 до 190 мм позволяет при оптимальных небольших габаритных размерах мотосноуборда обеспечить высокую скорость передвижения и снижение затрат на его изготовление, а также уменьшение его веса.

Таким образом, вышеперечисленная совокупность признаков изобретения позволяет обеспечить новый технический результат: расширение арсенала технических средств данного назначения, имеющих небольшие габаритные размеры, обеспечивающих высокую скорость передвижения при снижении затрат на их изготовление и повышении их надежности в работе.

Изобретение поясняется с помощью чертежей, где на фиг.1 представлен общий вид винтового движителя, на фиг.2 - вид сбоку мотосноуборда с винтовым движителем.

Винтовой движитель (см. фиг.1) представляет собой два параллельно расположенных цилиндрических ротора 1 и 2, которые могут быть изготовлены из любого конструкционного материала, причем они выполнены не полыми, а цельными, что увеличивает срок службы винтового движителя. Винтовые гребни 3 и 4 составляют единое целое с роторами 1 и 2 и выполнены с постоянным углом подъема винтовой спирали с образованием конусной поверхности вершинами гребней 3 и 4. Роторы 1 и 2 выполнены с противоположно направленной навивкой винтовых гребней 3 и 4 и вращаются в противоположных направлениях. Роторы 1 и 2 установлены на таком расстоянии друг от друга, чтобы часть винтовых гребней 3 цилиндрического ротора 1 была установлена во впадинах между гребнями 4 цилиндрического ротора 2, и соответственно, наоборот. Роторы 1 и 2 могут быть установлены на крепежной раме 5 на шариковых подшипниках 6. В качестве трансмиссии может быть использована, например, центробежная вариаторная муфта 7, или редуктор, или другая силовая передача. Роторы 1 и 2 могут быть изготовлены из алюминиевого сплава с диаметром внутреннего вала шнека 50 мм, с диаметром гребней 80-190 мм, что уменьшает вес движителя при оптимальных его размерах для использования в небольших средствах передвижения, например, мотосноубордах, снегоходах, мотомонолыжах.

Мотосноуборд (см. фиг.2) состоит из сноуборда 8, привода 9 и движителя 10. В качестве сноуборда 8 может быть использован сноуборд любого типа, выпускаемый серийно, новый или бывший в употреблении. Привод 9 включает в себя двигатель 11 и систему управления 12. В качестве двигателя 11 может быть использован высокооборотный двухтактный карбюраторный бензиновый двигатель мощностью до 10 лошадиных сил при 2000-10000 об/мин и рабочим объемом двигателя 50-100 см³. Система управления 12 может представлять собой ручку управления 13, соединенную с двигателем 11, например, гибким тросиком 14 или рукояткой (на чертеже не показана) с возможностью ее поворота относительно места соединения с двигателем 11. В качестве движителя 10 используется винтовой движитель, описанный выше. Привод 9 с движителем 10 могут быть закреплены, например, на самом сноуборде 8 (на чертеже не показано), могут быть размещены на крепежной раме 15 и прикреплены к хвосту сноуборда 8 жестким креплением 16 или шарнирным соединением (на чертеже не показано) с возможностью подъема-опускания двигательно-движительного блока для изменения степени сцепления винтового движителя со снегом или льдом и, соответственно, скорости передвижения. Двигательно-движительный блок может быть закрыт кожухом (на чертеже не показан) из пластика, пластмассы или других материалов, выполненным обтекаемой формы для увеличения скорости передвижения и исключения травматизма пользователей.

Движитель работает следующим образом.

При включении двигателя вращение через трансмиссию 7 передается на цилиндрические роторы 1 и 2. Роторы 1 и 2, вращаясь, винтовыми гребнями 3 и 4 отталкиваются от заснеженной поверхности или от замерзшей поверхности водоема и создают тяговую силу, создающую движение вперед.

Мотосноуборд работает следующим образом.

Пользователь закрепляет обувь в креплениях сноуборда. Ручкой управления 13 включает двигатель 11 и начинает движение. Скорость движения регулируется увеличением или уменьшением количества оборотов двигателя 11 ручкой управления 13. В процессе движения мотосноуборд управляется как обычный сноуборд, то есть изменением положения тела пользователя, что обеспечивает коническая форма вершин гребней 3 и 4 цилиндрических роторов 1 и 2 винтового движителя 10. При изменении положения тела пользователя и, соответственно, угла наклона мотосноуборда по отношению к горизонтальной плоскости движения один из роторов, например 1, приподнимается над поверхностью, изменяя при этом вектор тяги второго ротора 2, способствуя выполнению поворота, и наоборот.

Винтовой движитель и мотосноуборд с его использованием расширяют арсенал технических средств данного назначения, имеют небольшие габаритные размеры, обеспечивают высокую скорость передвижения при снижении затрат на их изготовление и повышении надежности их работы. С данным винтовым движителем можно изготовить также мотомонолыжу и снегоход.