транспортное средство

Формула изобретения

Транспортное средство, состоящее из корпуса, двигателя, коробки передач, ходовой части, агрегатов, органов управления, колес, отличающееся тем, что ребра жесткости корпуса транспортного средства выполнены в виде шаропроводов, изготовленных с возможностью соединения их с одной стороны с шароприемоподающим устройством, а с другой стороны - с исполнительным органом; поршни шарового двигателя выполнены шарообразными с жаропрочным эластичным упругим покрытием, а его рабочие камеры представляют собой гладкостенные цилиндры, в стенках которых установлены свечи зажигания, датчики включения систем подачи в рабочие камеры порций сжатого воздуха и водорода, содержавшегося во вскрытых капсулах, выхлопные трубы с уловителями вредных веществ; кроме того, рабочие камеры снабжены поршнями для сжатия и нагнетания в межшаровые пространства взрывчатой смеси; кинематическое звено передачи движения от шаровых поршней к главному валу шарового двигателя содержит шаровые шестерни, соединенные с обгонными муфтами, и обеспечивает охлаждение и смазывание шарового двигателя путем окунания шаровых поршней при каждом цикле в смазочно-охладительную жидкость; в коробке передач шаровые шестерни, обеспечивающие заданные передаточные отношения, попарно жестко установлены на ведущем и ведомом валах, над каждой парой в корпусе выполнен петлеобразный магазин для аккумулирования рабочих шаров, обеспечивающих вхождение в зацепление той пары шаровых шестерен, в которую они поданы, на входе и выходе петлеобразных магазинов установлены электромагнитные отсекатели, причем коробка передач выполнена с возможностью вхождения в зацепление той или другой пары ее шаровых шестерен при подаче из петлеобразного магазина этой пары рабочих шаров в зону соприкосновения этих шаровых шестерен и расцепления работающей в данный момент пары шаровых шестерен при прекращении подачи рабочих шаров и аккумулировании их в петлеобразном магазине данной пары шаровых шестерен до следующего их зацепления; для передачи некоммутируемого вращающего движения от главного вала двигателя к агрегатам транспортного средства на главном валу жестко установлены ведущие шаровые шестерни, которые находятся в зацеплении с ведомыми шаровыми шестернями посредством рабочих шаров, находящихся в их лунках; коммутируемая передача выполнена так, что ведущая и ведомая шаровые шестерни выполнены с возможностью входить в зацепление посредством рабочих шаров, помещенных в аккумулирующем магазине, на входе и выходе которого имеются исполнительные органы для отсечения подачи рабочих шаров при выведении из зацепления шаровых шестерен; для передачи возвратно-поступательного перемещения устройство выполнено с возможностью вращения ведущего ротора, захвата им в аккумулирующей камере шариков рабочего тела, перемещения их в рабочую камеру и увеличения объема рабочего тела в рабочей камере, а следовательно, перемещения исполнительного органа; для усиления управляющих воздействий устройство выполнено с возможностью создания в камере шароусилителя, заполненной рабочим телом с антифрикционным наполнителем, избыточного давления перемещением подпружиненного рабочего поршня, пропорциональным отношению площадей плунжера-вытеснителя и поршня, и передачи от рабочего поршня к передающим шарам усилия, пропорционального отношению площадей поршня и плунжера-вытеснителя; дифференциал выполнен так, что центральные шаровые шестерни входят в зацепление с шаросателлитами посредством рабочих шаров, находящихся в лунках шаросателлитов; предотвращение аварий транспортного средства из-за аварийного разрыва пневмоколес заключается в том, что предлагаемое транспортное средство содержит шины колес с шаро-ниппелем, заполненные рабочим телом из промасленных капсул, наполненных воздухом под избыточным давлением, кроме того, имеется капсуло-насос, представляющий собой корпус, заполненный тем же рабочим телом, разделенный кольцевым ротором на аккумулирующую и силовую камеры, причем кольцевой ротор выполнен с возможностью переноса капсул рабочего тела из аккумулирующей камеры в силовую при его вращении и проталкивания капсул по капсулопроводу в шину транспортного средства; транспортное средство выполнено с возможностью при недостаточной длине пути его перемещения для обеспечения безаварийного тормозного пути пристреливания к поверхности движения транспортного средства конца регулируемо подтормаживаемого троса тормозного устройства дюбель-сваей под углом 20-10° при помощи дюбель-пушки, управляемой с кабины водителя, торможения транспортного средства на длине допустимого тормозного пути; кроме того, транспортное средство содержит приспособление для контроля состояния поверхности движения, дальномер для регистрации внезапного возникновения препятствия, предохранительное устройство, выполненное с возможностью выдвижения впереди транспортного средства конструкции в виде жесткого треугольника при рассчетном тормозном пути транспортного средства большем, чем расстояние от обнаруженного препятствия, причем указанная конструкция обеспечивает скользящий обход препятствия; для предотвращения аварий из-за выезда транспортного средства на полосу встречного движения на наружных боковых поверхностях транспортных средств установлены датчики, выполненные с возможностью срабатывания при воздействии на них упруго установленных вдоль линии раздела полос движения флажков с подачей сигнала об аварийной ситуации.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в транспортном машиностроении, например автомобилестроении.

Известны транспортные средства, изготовленные из листовой стали с ребрами жесткости, имеющие роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания с планетарным движением граненого ротора, выполненного с возможностью вращения вокруг своей оси при одновременном совершении своими углами копирующего движения относительно внутренний поверхностей с образованием рабочих объемов.

Известно устройство для управления электромагнитным исполнительным механизмом переключения коробки передач по а.с. № 564981, в котором автоматическое переключение электромагнитов осуществляется в зависимости от скорости движения транспортного средства и нагрузки приводного двигателя.

Известно устройство по а.с. № 602719 с зубчатым механизмом зацепления между ведущими и ведомыми шестернями.

Известно устройство усиления механического воздействия и передачи усиленного воздействия на расстояние посредством тросика.

Известно применение колес с литыми ободами или ободами, заполненными пористым упругим материалом.

Известно транспортное средство с устройством по а.с. № 779118 для его автоматического торможения перед препятствием, содержащим исполнительный орган тормозной системы, средство определения оперативной ситуации и блок расчета безопасного пути торможения.

Недостатками являются:

- необходимость прокладки вдоль элементов корпуса транспортного средства трубопроводов, тросов, различных тяг при оснащении его всевозможными исполнительными органами;

- сложность технологии производства транспортного средства;

- невысокая экономичность из-за быстрого снижения надежности уплотнения рабочих органов двигателя;

- сложность переключения передач под нагрузкой при применении зубчатой коробки передач;

- ненадежность работы в условиях недостаточности длины пути перемещения транспортного средства для обеспечения безаварийного тормозного пути.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является упрощение технологии изготовления транспортного средства при сохранении высокой экономичности, присущей непрерывному способу уплотнения рабочих камер двигателя; повышение безопасности движения транспортного средства в условиях, когда у существующего транспорта возможен внезапный разрыв шин; повышение безопасности в условиях недостаточности длины пути перемещения транспортного средства для обеспечения безаварийного тормозного пути.

Достигается это тем, что ребра жесткости корпуса транспортного средства выполнены в виде шаропроводов, изготовленных с возможностью соединения их с одной стороны с шароприемоподающим устройством, а с другой стороны с исполнительным органом; поршни шарового двигателя выполнены шарообразными жаропрочным эластичным упругим покрытием, а его рабочие камеры представляют собой гладкостенные цилиндры, в стенках которых установлены свечи зажигания, датчики включения систем подачи в рабочие камеры порций сжатого воздуха и водорода, содержавшегося во вскрытых капсулах, выхлопные трубы с уловителями вредных веществ; кроме того, рабочие камеры снабжены поршнями для сжатия и нагнетания в межшаровые пространства взрывчатой смеси; кинематическое звено передачи движения от шаровых поршней к главному валу шарового двигателя содержит шаровые шестерни, соединенные с обгонными муфтами и обеспечивает охлаждение и смазывание шарового двигателя путем окунания шаровых поршней при каждом цикле в смазочно-охладительную жидкость; в коробке передач шаровые шестерни, обеспечивающие заданные передаточные отношения, попарно жестко установлены на ведущем и ведомом валах, над каждой парой в корпусе выполнен петлеобразный магазин для аккумулирования рабочих шаров, обеспечивающих вхождение в зацепление той пары шаровых шестерен, в которую они поданы, на входе и выходе петлеобразных магазинов установлены электромагнитные отсекатели, причем коробка передач выполнена с возможностью вхождения в зацепление той или другой пары ее шаровых шестерен при подаче из петлеобразного магазина этой пары рабочих шаров в зону соприкосновения этих шаровых шестерен и расцепления работающей в данный момент пары шаровых шестерен при прекращении подачи рабочих шаров и аккумулировании их в петлеобразном магазине данной пары шаровых шестерен до следующего их зацепления; для передачи некоммутируемого вращающего движения от главного вала двигателя к агрегатам транспортного средства на главном валу жестко установлены ведущие шаровые шестерни, которые находятся в зацеплении с ведомыми шарошестернями посредством рабочих шаров, находящихся в их лунках; коммутируемая передача выполнена так, что ведущая и ведомая шарошестерни выполнены с возможностью входить в зацепление посредством рабочих шаров, помещенных в аккумулирующем магазине, на входе и выходе которого имеются исполнительные органы для отсечения подачи рабочих шаров при выведении из зацепления шарошестерен; для передачи возвратно-поступательного перемещения устройство выполнено с возможностью вращения ведущего ротора, захвата им в аккумулирующей камере шариков рабочего тела, перемещения их в рабочую камеру и увеличения объема рабочего тела в рабочей камере, а следовательно, перемещения исполнительного органа; для усиления управляющих воздействий устройство выполнено с возможностью создания в камере шароусилителя, заполненной рабочим телом с антифрикционным наполнителем, избыточного давления перемещением подпружиненного рабочего поршня пропорциональным отношению площадей плунжера-вытеснителя и поршня и передачи от рабочего поршня к передающим шарам усилия, пропорционального отношению площадей поршня и плунжера-вытеснителя; дифференциал выполнен так, что центральные шаровые шестерни входят в зацепление с шаросателлитами посредством рабочих шаров, находящихся в лунках шаросателлитов; предотвращение аварий транспортного средства из-за аварийного разрыва пневмоколес заключается в том, что предлагаемое транспортное средство содержит шины колес с шарониппелем, заполненные рабочим телом из промасленных капсул, наполненных воздухом под избыточным давлением, кроме того, имеется капсулонасос, представляющий собой корпус, заполненный тем же рабочим телом, разделенный кольцевым ротором на аккумулирующую и силовую камеры, причем кольцевой ротор выполнен с возможностью переноса капсул рабочего тела из аккумулирующей камеры в силовую при его вращении и проталкивании капсул по капсулопроводу в шину транспортного средства; транспортное средство выполнено с возможностью при недостаточной длине пути его перемещения для обеспечения безаварийного тормозного пути пристреливания к поверхности движения транспортного средства конца регулируемо подтормаживаемого троса тормозного устройства дюбель-сваей под углом 20-10° при помощи дюбель-пушки, управляемой с кабины водителя, торможения транспортного средства на длине допустимого тормозного пути; кроме того, транспортное средство содержит приспособление для контроля состояния поверхности движения, дальнемер для регистрации внезапного возникновения препятствия, предохранительное устройство, выполненное с возможностью выдвижения впереди транспортного средства конструкции в виде жесткого треугольника при рассчетном тормозном пути транспортного средства, большем, чем расстояние от обнаруженного препятствия, причем указанная конструкция обеспечивает скользящий обход препятствия; для предотвращения аварий из-за выезда транспортного средства на полосу встречного движения на наружных боковых поверхностях транспортных средств установлены датчики, выполненные с возможностью срабатывания при воздействии на них упругоустановленных вдоль линии раздела полос движения флажков с подачей сигнала об аварийной ситуации.

Сущность предлагаемого устройства поясняется чертежами, где на

фиг.1 дан общий вид сбоку корпуса транспортного средства;

фиг.2 - общий вид спереди;

фиг.3 - общая кинематическая схема шарового двигателя;

фиг.4 - схема состояния шарового двигателя в момент всасывания горючей смеси в левую рабочую камеру;

фиг.5 - во время нагнетания горючей смеси в пространство между шаровыми поршнями "М" и "Н" в левой рабочей камере;

фиг.6 - при исходном положении шаровых поршней "М" и "Н" в левой рабочей камере;

фиг.7 - при взрыве рабочей смеси в левой рабочей камере;

фиг.8 - при нагнетании горючей смеси в пространство между шаровыми поршнями "Ч" и "Ш" в правой рабочей камере;

фиг.9 - при взрыве горючей смеси в правой рабочей камере и нагнетании горючей смеси в пространство между шаровыми поршнями "М" и "Л" в левой рабочей камере;

фиг.10 - при исходном положении шаровых поршней "М" и "Л" в левой рабочей камере;

фиг.11 - при взрыве горючей смеси в левой рабочей камере;

фиг.12 - общий вид левой рабочей камеры;

фиг.13 - общая кинематическая схема шарового двигателя при работе на капсулированном газе, например водороде;

фиг.14 - общая кинематическая схема шарового двигателя при работе на пневмоэнергии;

фиг.15 - кинематическая схема коробки передач;

фиг.16 - сечение по одной из пар шаровых шестерен;

фиг.17 - общий вид некоммутируемой шаропередачи;

фиг.18 - общий вид коммутируемой шаропередачи;

фиг.19 - общий вид приспособления для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное;

фиг.20 - общий вид приспособления для усиления управляющего воздействия;

фиг.21 - общий вид шародифференциального механизма;

фиг.22 - общий вид шаропневмоколеса транспортного средства;

фиг.23 - общий вид системы аварийного торможения транспортного средства;

фиг.24 - схема системы аварийного торможения транспортного средства;

фиг.25 - общий вид сбоку предохранительного устройства;

фиг.26 - общий вид сверху;

фиг.27 - сечение бамперных пластин по А-А;

фиг.28 - сечение бамперной кулисы по Б-Б;

фиг.29 - сечение узла стыковки штанги, бамперной кулисы и бамперных пластин по В-В;

фиг.30 - блок-схема контроля состояния поверхности движения;

фиг.31 - блок-схема управления предохранительным устройством;

фиг.32 - общий вид упругоубираемых сигнальных флажков;

фиг.33 - блок-схема устройства для предотвращения аварий из-за съезда с полосы движения.

Транспортное устройство имеет корпус, состоящий из днища 1, крыши 2, отсека 3 для шарового двигателя, отсека 4 для багажника, дверной рамы 5. Ребра жесткости всех указанных выше элементов корпуса транспортного средства выполнены полыми и могут быть использованы в качестве шаропроводов 6 для следующих исполнительных органов:

замков 7 дверей;

стеклоочистителей 8;

устройств 9 поднятия и опускания стекол;

устройств 10 и 11 открывания и закрывания капотов двигательного 3 и багажного 4 отсеков;

тормозов 12.

Шаропроводы 6 соединены с шароподающеприемным устройством 13, выполнены с возможностью проталкивать по одному полому ребру жесткости, представляющему собой шаропровод 6, промасленные шары 14 шарового рабочего тела к выбранному посредством блока управления 15 исполнительному органу 7÷12 и принимать возвратившиеся после воздействия на их шарошестерни 16 шары 14 шарового рабочего тела, поступившим по другому ребру жесткости, представляющему собой шаропровод 6. Шароподающеприемное устройство 13 и исполнительные органы 7÷12 соединены с шаропроводами 6 трубчатыми шаросоединителями 17.

Шаровый двигатель представляет собой корпус 18, в котором в подшипниках 19 и 20 установлен главный вал 21, имеющий массивную зубчатую шестерню 22. находящуюся в зацеплении с зубчатыми шестернями 23 и 24 валов 25 и 26, имеющих шаровые шестерни 27 и 28, выполненные с возможностью взаимодействия с шаровыми поршнями 29, изготовленными из легкого материала, например алюминия, и покрытых жаропрочным эластичным упругим материалом, например тефлоном. На валах 25 и 26 установлены обгонные муфты 30 и 31. Нижняя часть корпуса заполнена жидкостью, например машинным маслом, предназначенной для смазки всех трущихся частей шарового двигателя и его охлаждения, путем охлаждения шаровых поршней 29 при каждом цикле окунанием в жидкость 32. Шаровый двигатель выполнен с возможностью набора нескольких унифицированных секций в зависимости от необходимой его мощности. Рабочая камера шарового двигателя выполнена в виде гладкостенного цилиндра 33 с установленной в нем свечой зажигания 34 для воспламенения горючей смеси. Рабочая камера имеет цилиндр 35 с поршнем 36 для сжатия и нагнетания в межшаровые пространства горючей смеси, который подпружинен пружиной 37. Цилиндр 35 соединен с карбюратором при помощи трубопровода 38, имеющего клапан 39. Поршень 36 снабжен фиксаторами 40 с пружинами 41. Фиксаторы 40 установлены на вилке 42 поршня 36, входящей в окна 43 корпуса 18. Они необходимы для захвата шаровыми поршнями 29 цилиндрического поршня 36 при нахождении их в окнах 43 и высвобождения шаровых поршней 29 при нахождении фиксаторов в цилиндре 35. Для выхлопа отработанных газов служат трубопроводы 44.

Для использования капсулированного горючего газа, например водорода, имеются установленные в корпусе 18 холостую 27 и силовую 28 шаровые шестерни, выполненные с возможностью взаимодействия с шаровыми поршнями 29 в процессе перемещения последних в корпусе 18 по замкнутой линии. В гладкостенных цилиндрах рабочих камер по ходу движения шаровых поршней 29 установлены датчики 45 и 46 для включения систем подачи в рабочие камеры сжатого воздуха и включения дозирующе-загрузочных устройств 47 и 48. Подача сжатого воздуха осуществляется посредством электромагнитных клапанов 49 и 50 из индивидуальных резервуаров 51 и 52 через сопла 53 и 54. Кроме того, в стенках гладкостенных цилиндров установлены свечи зажигания 55 и 56 для взрывания смеси водорода с кислородом воздуха. Далее по ходу движения шаровых поршней 29 имеются выхлопные трубы 57 и 58 для удаления продуктов, образовавшихся после взрыва воздушно-водородной смеси. Дозирующе-загрузочные устройства 47 и 48 имеют кольцевые роторы 59 и 60, выполненные с возможностью приведения их во вращение при поступлении сигнала от датчиков 45 и 46. Кольцевые роторы 59 и 60 имеют радиальные каналы, в которых помещены подпружиненные толкатели 61 и 62, выполненные с возможностью взаимодействия с копирами 63 и 64. Напротив радиальных каналов на поверхности кольцевых роторра 59 и 60 имеются лунки 65 и 66, в которых может поместиться только одна капсула 67. Копиры 63 и 64 выполнены с возможностью выталкивания в рабочие камеры, образованные в межшаровых пространствах, капсул 67, попавших в лунки 65 и 66 в загрузочных бункерах 68 и 69. В окнах между дозирующе-загрузочными устройствами 47 и 48 и рабочими камерами имеются ножи 70 и 71 для вскрытия капсул 67 и выпуска из них водорода, с целью создания взрывчатой смеси с кислородом воздуха. Для запуска шарового двигателя и выполнения парковочно-маневровых работ при отсутствии водородного топлива имеется компрессор 72 с аккумулятором 73, служащий для подачи сжатого воздуха в индивидуальные рессиверы 51 и 52, связанные с соплами 53 и 54 через электромагнитные клапаны 49 и 50. Для удаления частиц 74 и 75 оболочек капсул 67 на выхлопных трубах 57 и 58 установлены уловители 76 и 77 с перегородками 78 и 79, заполненные незамерзающей жидкостью 80 и 81.

Для использования пневматической энергии рабочие камеры шарового двигателя имеют датчики 45 и 46 для включения электромагнитных клапанов 49 и 50 подачи порций сжатого воздуха из индивидуальных резервуаров 51 и 52 сжатого воздуха, связанных с рессивером 82 через электромагнитные клапаны 83, 84. Они подаются через сопла 53, 54 в межшаровые пространства между шаровыми поршнями 29, представляющими собой рабочие камеры. Далее в стенках цилиндров установлены выхлопные трубы 56, 57 для удаления отработанных газов. Резервуары 51, 52 сжатого воздуха снабжены электроконтактными манометрами 85, 86, а рессивер 82 - электроконтактным манометром 87. Рессивер 82 имеет ниппель 88 для зарядки его сжатым воздухом на воздухозаправочных станциях. Электрические устройства соединены с пультом 89, связанным с аккумулятором 90. Для запуска шарового двигателя и маневрового перемещения транспортного средства при отсутствии сжатого воздуха имеется компрессор 91, работающий от аккумулятора 90.

Главный вал 21 шарового двигателя связан с шаровой коробкой передач, представляющей собой корпус 92, в котором в подшипниках 93, 94 расположен ведущий вал 95, а в подшипниках 96, 97 - ведомый вал 98. На ведущем валу 95 жестко закреплены шаровые шестерни 99 ступеней передач и шаровая шестерня 100 "хода назад". На ведомом валу 98 напротив шаровых шестерен 99 жестко закреплены шаровые шестерни 101, обеспечивающие в паре с шаровыми шестернями 99 заданное передаточное отношение. Шаровая шестерня 100 выполнена с возможностью взаимодействовать с шаровой шестерней 102, жестко сидящей на промежуточном валу 103, выполненной заодно с паразитной цилиндрической зубчатой шестерней 104, находящейся в зацеплении с цилиндрической зубчатой шестерней 105, жестко сидящей на ведомом валу 98. Вал 103 установлен в подшипниках 106, 107. Нижняя часть корпуса 92 шаровой коробки передач заполнена смазочным маслом 108. Ведущие шестерни 99 охвачены петлеобразными магазинами 109 для аккумулирования рабочих шаров 110. У выхода из петлеобразных магазинов 109 имеется электромагнитный отсекатель 111 рабочих шаров 110, а у входа - подпружиненный пружиной 112 электромагнитный отсекатель 113. Ведущий вал 95 соединен с муфтой сцепления 114, которая в свою очередь соединена с шаровым двигателем 115. Для управления электромагнитными отсекателями 111, 113 служит блок управления 116, к которому присоединен датчик скорости 117.

Для некоммутируемой передачи вращения от главного вала 21 шарового двигателя к агрегатам транспортного средства имеется шаропередача, содержащая корпус 118, в котором установлены ведущая шарошестерня 119 на валу 120 и ведомая шарошестерня 121 на валу 122. Шарошестерни 119 находятся в зацеплении посредством рабочих шаров 123, помещенных в лунках ведущей шарошестернй 119. В нижней части корпуса имеются смазочное и охладительное масло 124.

Для коммутируемой передачи вращения от главного вала 21 шарового двигателя к агрегатам транспортного средства имеется управляемая шаропередача, содержащая корпус 125, в котором установлены ведущая шарошестерня 126 на валу 127 и ведомая шарошестерня 128 на валу 129. Шарошестерни 126 и 128 находятся в зацеплении посредством рабочих шаров 130, помещенных в аккумулирующем магазине 131. На выходе последнего установлен подпружиненный пружинами 132, 133 шароотсекатель 134, связанный с шаромагистралью 135, заполненной передаточными шарами 136, на входе магазина 131 установлен подпружиненный пружинами 137,138 шароотсекатель 139, связанный с шаромагистралью 140, заполненной передаточными шарами 141. Низ корпуса 125 заполнен смазочно-охладительным маслом 142.

Для создания возвратно-поступательного перемещения элементов транспортного средства последнее снабжено приспособлением, состоящим из корпуса 143, имеющего две камеры - аккумулирующую 144 и рабочую 145, соединенные между собой так, что перпендикулярно его продольной оси образуется цилиндрическая полость 146, в которой установлен ротор 147, связанный с главным валом шарового двигателя, выполненный с возможностью вращения относительно неподвижно установленного копира 148. Корпус 143 заполнен рабочим телом из мелкий шариков 149 с наполнителем из консистентной смазки с добавлением модификатора, прижимаемого к ротору 147 поршнями 150, 151. Последний жестко соединен со штоком 152 исполнительного органа. Поршень 150 подпружинен пружиной 153, а поршень 151 - пружиной 154. Ротор 147 содержит лунки 155, имеющие такие размеры, что в каждую помещается только один шарик 149 рабочего тела, напротив лунок 155 установлены толкатели 156, подпружиненные пружинами 157.

Для усиления механических воздействий, передаваемых агрегатам транспортного средства от органов управления, оно снабжено приспособлением, имеющим камеру 158, заполненную рабочим телом из мелких шариков 159 с наполнителем из незагустевающей смазки с добавлением модификатора для уменьшения трения. В камере 158 помещен плунжер 160, связанный шарнирно с педалью 161, подпружиненный пружиной 162, и рабочий поршень 163 с толкателем 164, входящим в шаромагистраль 165, заполненную передающими шарами 166 с диаметром 0,95-0,94 от внутреннего диаметра шаромагистрали 165 с наполнителем, аналогичным описанному выше. На другом конце шаромагистрали 165 имеется подпружиненный пружиной 167 поршень 168 с рычагом 169, штифт 170 которого введен в вилку исполвительного органа 171.

Шаровой дифференциальный механизм содержит корпус-водило 172, установленный в подшипниках 173, 174. В корпусе-водиле 172 в подшипниках 175, 176 установлены левый 177 и правый 178 валы, на которых жестко сидят центральные шаровые шестерни 179, 180, входящие в зацепление посредством рабочих шаров 181 с шаросателлитами 182, 183, установленными на осях 184, 185, жестко закрепленных в корпусе-водиле 172. Рабочие шары 181 помещены в: лунках шаросателлитов 182, 183.

Транспортное средство снабжено пневмокапсулошинами 186 колес 187 с капсулониппелем 188. Последний состоит из трубки 189 с клапаном 190 и пружиной 191. Пневмокапсулошина 186 заполнена рабочим телом из промасленных шарообразных пустотелых эластичных упругих капсул 198, заполненных воздухом под избыточным давлением. Для герметизации пневмокапсулошин 186 имеется уплотнительный эластичный обод 193. Кроме того, транспортное средство комплектуется капсулонасосом, представляющим собой корпус 194, заполненный тем же рабочим телом, разделенный кольцевым ротором 195 на аккумулирующую 196 и силовую 197 камеры. Последняя имеет капсулопровод 198, выполненный с возможностью присоединения к капсулониппелю 188 пневмокапсулошины 186. Кольцевой ротор 195 имеет радиальные каналы 199, в которых помещены подпружиненные пружинами 200 толкатели 201. Напротив каналов 199 на поверхности кольцевого ротора 195 имеются лунки 202, в каждой из которых может поместиться только одна капсула 192 рабочего тела. Устройство имеет копир 203, выполненный с возможностью при его введении в кольцевой ротор 195 выталкивания посредством толкателей 201 капсул 192 рабочего тела, попавших в лунки 202 в аккумулирующей камере 196 в силовую камеру 197, увеличивая в ней объем рабочего тела и перемещая его по капсулопроводу 198, в результате чего пополняется объем рабочего тела в пневмокапсулошине 186 колеса 187. На кольцевом роторе 195 жестко установлена храповое колесо 204 ножного привода 205 капсулонасоса, рычаг которого шарнирно установлен на неподвижной оси 207.

Корпус 208 транспортного средства снабжен полостью 209, в которой уложен тормозной трос 210, конец которого имеет петлю 211 для пристреливания конца тормозного троса 210 к поверхности движения 212 дюбель-сваей 213, выстреливаемой дюбель-пушкой 214, установленной в задней части транспортного средства, тормозной трос 210 имеет концевой ограничитель 215, предназначенный для жесткого ограничения перемещения транспортного средства при полном вытягивании троса 210 из полости 209. Система управления аварийным тормозом имеет блок 216 управления дюбель-пушкой 214, соединенный с многоточечным ультразвуковым дальнемером 217, основанным на методе ультразвуковой локации и предназначенным для регистрации ситуации, предшествующей опрокидыванию транспортного средства или сходу его за край поверхности движения, например под обрыв, путем контроля расстояний датчиков транспортного средства от поверхности движения 212 и сравнения их с эталонным расстоянием. Система 218 для определения аварийной ситуации, возникающей при тормозном пути транспортного средства, большем, чем расстояние от внезапно возникшего препятствия, состоит из дальнемера 219, устройство снабжено блоком 220 для введения величины, пропорциональной тормозному пути транспортного средства в зависимости от погодных условий, и блоком 221 сравнения этой величины и действительного расстояния от препятствия, определенного дальнемером 219. Дальнемер 217 состоит из приемно-излучающих головок 222+225, переключателя головок 226, передающего устройства 227, приемно-усилительного устройства 228, блока 229 определения дальности, блока 230 сравнения эталонного расстояния от поверхности движения 212, выдаваемого блоком 231 с действительным, например, в момент опрокидывания транспортного средства или схода его под обрыв. Дальнемер 219 для определения аварийной ситуации, возникающей при тормозном пути транспортного средства, большем, чем расстояние от внезапно возникшего препятствия, состоит из акустической приемно-излучающей головки 232, передающего устройства 233, приемно-усилительного устройства 234, блока 235 определения дальности до препятствия. Кроме того, система управления аварийным тормозом 236, аналогичным канатному тормозу, используемому в альпинизме, имеет исполнительный орган 237, управляемый с кабины транспортного средства или автоматически от блока 216.

Транспортное средство снабжено предохранительным устройством для предотвращения лобового столкновения с препятствием, установленным на бампере 238, состоящем из бамперной кулисы 239 и бамперных пластин 240 241 с образованием жесткого треугольника, при перемещении пальца 242, соединяющего концы бамперных пластин 240, 241, вдоль паза бамперной кулисы 239. Штанга 245 выполнена с возможностью выдвижения вперед под действием рабочих шаров 247, перемещаемых шарошестерней 248, связанной с приводом транспортного средства через муфту сцепления 249, удержания предохранительного устройства в выдвинутом положении клиновидным фиксатором 250, возвращения предохранительного устройства в исходное положение под воздействием возвратной пружины 251 после втягивания клиновидного фиксатора 250 электромагнитной катушкой 252, при перемещении зацепа 253 передней части штанги 245 в канавках 254 бамперной кулисы 239 и вытеснении рабочих шаров 247 поршнем 255 задней части штанги 245 из шаропровода 256 в аккумулирующую емкость 257 и при отключенной муфте сцепления 249. Предохранительное устройство расположено над колесами 258 транспортного средства с тем, чтобы не мешать их поворотам и под фарами 259 для предотвращения перекрытия их лучей бамперной кулисой 239 и бамперными пластинами 240, 241. Приспособление 260 для контроля состояния поверхности движения состоит из колеса 261, укрепленного на шарнирном рычаге 262. Для включения приспособления 260 имеется гидроцилиндр 263, к камере которого присоединен электрический манометр 264 для определения давления колеса 261 на поверхность движения, на его оси установлены датчик 265 скорости его вращения и тормозное устройство 266 для создания линейно-возрастающего тормозного момента, притормаживающего колесо 261, тормозное устройство связано с блоком 267 выработки величины усилия для создания линейно-возрастающего тормозного усилия. Блок 268 выполнен с возможностью периодического включения приспособления 260 путем опускания колеса 261 до соприкосновения с поверхностью движения, на оси колеса транспортного средства установлен датчик 269 действительной скорости, датчики скорости 265 и 269 присоединены к блоку 270 регистрации факта проскальзывания колеса приспособления 261 при подтормаживании его линейно-возрастающим тормозным моментом, что является моделированием ситуации при торможении колес транспортного средства. Выход блока 270 соединен с одним из входов электронного ключа 271, другой вход которого соединен с выходом блока 272 выработки напряжения для создания линейно-возрастающего момента, связанного с блоком питания 273. Вычислительное устройство 274 определения коэффициента трения между материалом колеса и поверхностью движения транспортного средства соединено с манометром 264 для определения давления колеса приспособления 269 на поверхность движения и с блоком 272 выработки напряжения для создания линейно-возрастающего момента через ключ 271. Дальнемер 275 для определения аварийной ситуации, возникающей при тормозном пути транспортного средства, большем, чем расстояние от внезапно возникшего препятствия, состоит из акустической приемно-излучающей головки 276, передающего устройства 277, приемно-усилительного устройства 278, блока 279 определения расстояния до препятствия. Система 280 определения аварийной ситуации, возникающей при тормозном пути транспортного средства, большем, чем расстояние от внезапно возникшего препятствия, состоит из дальнемера 275 и приспособления 260 для контроля состояния поверхности движения, т.е. коэффициента трения колес относительно поверхности движения. Устройство снабжено вычислительным устройством 281 для определения тормозного пути транспортного средства и блоком 282 сравнения последнего и расстояния от препятствия, которое определил дальнемер 275. Вычислительное устройство 281 соединено с блоком 282, связанным в свою очередь с дальнемером 275 для определения расстояния транспортного средства от препятствия и предназначенным для выдачи звукового сигнала на сигнальное устройство 283 и сигнала на срабатывания предохранительного устройства. Для блокировки подачи последнего служит блокировочное устройство 284, связанное с исполнительным органом 285.

Устройство, предназначенное для предупреждения аварийной ситуации, содержит упругоубираемые флажки 286, состоящие из стального намагниченного стержня 287, покрытого ярким фосфорисцирующим слоем 288, стержень 287 соединен со штифтом 289 для его установки при помощи эластичной пружины 290. На наружных боковых поверхностях транспортных средств установлены датчики, например герконовые реле 291÷296, выполненные с возможностью срабатывания при близком приближении к намагниченным стержням 287 сигнальных флажков 286. Герконовые реле 291÷296 присоединены к блоку управления 297, связанному с звуковым 298 и световым 299 сигнализаторами, имеющему реле времени 300 для предотвращения ложных срабатываний. У рецидивистов нарушений правил безопасности блок управления 297 дополнительно связан с передатчиком 301 для передачи сигнала на пост автоинспекции о многократном срабатывании герконовых датчиков 291÷296.

Работа транспортного средства состоит в следующем.

При запуске шарового двигателя стартером прокручивается главный вал 21, который через шестерни 22÷24 проворачивает валы 25, 26, а следовательно, шаровые шестерни 27, 28, которые проталкивая шаровые поршни В, Г, Д, Е 29 и др., продвигают шаровые поршни K, Л, M. H и др. Шаровый поршень М 29 упирается в фиксаторы 40 и, сжимая пружину 37, продвигает поршень 36 вверх до выхода фиксаторов 40 из окон 43. При этом в цилиндре 35 их удерживают стенки окон 43 и они, сжимая пружины 41, утопляются, пропуская шаровый поршень М 29 вверх. После этого пружины 41 возвращают фиксаторы 40 в исходное положение, а пружина 37 возвращает в исходное положение поршень 36. Под воздействием компрессии в левой рабочей камере открывается клапан 39 и по трубе 38 горючая смесь засасывается в нее. Стартер дальше проталкивает шаровые поршни 29 и следующий шаровой поршень Л 29упирается в фиксаторы 40, сжимая пружины 37, продвигает поршень 36 вверх до входа фиксаторов 40 в цилиндр 35. Горючая смесь, находящаяся в левой рабочей камере, сжимается и вытесняется в пространство между шаровыми поршнями М и Н 29. При дальнейшем движении шарового поршня М он входит в цилиндр 33 и замыкает тем самым горючую смесь между шаровыми поршнями М и Н 29. В этот момент на свече 39 левой рабочей камеры возникает искра и происходит взрыв сжатой горючей смеси. Шаровой поршень М 29 не может двигаться, так как упирается в шаровые поршни Л, К, И 29 и др., а они в шаровую шестерню 28, которой не дает проворачиваться против часовой стрелки обгонная муфта 31. Шаровой поршень Н 29 движется вверх, толкая шаровые поршни О, П, Р и др., заставляя вращаться по часовой стрелке шаровую шестерню 27, которая через шестерни 22, 23 вращает главный вал 21 шарового двигателя. При выходе шарового поршня Н 29 за выхлопной тубопровод 44 в последний устремляются отработанные газы, которые продолжают вытесняться шаровым поршнем М 29 при работе правой рабочей камеры. Шаровой поршень Ц 29 в правой рабочей камере упирается в фиксаторы поршня правой рабочей камеры. Далее происходят операции, аналогичные операциям в левой рабочей камере. После взрыва горючей смеси шаровой поршень Ч 29 не может двигаться, так как упирается в шаровые поршни X, Ф, У 29 и др., а они в шаровую шестерню 27, которой не дает проворачиваться против часовой стрелки обгонная муфта 30. Шаровой поршень Ш 29 движется вниз, толкая шаровые поршни А, Б, В 29 и др., заставляя вращаться по часовой стрелке шаровую шестерню 28, которая через шестерни 22, 24 вращает главный вал 21 шарового двигателя. При выходе шарового поршня Ш 29 за выхлопной трубопровод через последний удаляются отработанные газы, которые продолжают вытесняться шаровым поршнем Ч 29 при работе левой рабочей камеры. Шаровой поршень К 29 в левой рабочей камере упирается в фиксаторы 40 и далее работа шарового двигателя осуществляется аналогично описанному выше.

После этого подается сигнал на срабатывание отсекателей 111, 113 первой передачи шаровой коробки передач. В результате рабочие шары 110, находящиеся в зоне соприкосновения шаровых шестерен первой передачи, получают возможность свободного перемещения. Плавно отпускается муфта сцепления 114. Ведущий вал 95 вращается совместно с шаровой шестерней 99, которая увлекает находящийся в зацеплении шар 110, вовлекающий во вращение ведомый вал 98 через шарошестерню 101. Из магазина 109 опускается следующий рабочий шар 110, попадающий в соответствующие лунки шарошестерен 99, 101, которыми он увлекается в зону соприкосновения. Шар 110, который был в соприкосновении с шарошестернями 99, 101 выталкивается снова в магазин 109. Транспортное средство трогается с места. Включение следующей передачи происходит после того, как в результате возрастания скорости от блока управления 116 подается команда на отсекание подачи рабочих шаров 110 с петлеобразного магазина 109 первой передачи. Отключаются электромагнитные отсекатели 111, 113. Оставшиеся в зоне соприкосновения рабочие шары 110 выталкиваются по инерции в магазин 109, преодолевая пружину 112. После этого выжимается сцепление 114 и подается команда на включение электромагнитных отсекателей следующей передачи, в результате чего рабочие шары 110 магазина 109 этой передачи начинают поступать в зону соприкосновения шаровых шестерен этой передачи. При попадании рабочего шара 110 в лунку шаровой шестерни 101 ведомого вала 98 она вовлекается во вращение и транспортное средство набирает скорость. Аналогично описанному выше отключается данная передача и включается следующая. При завершении движения транспортного средства оно оставляется на первой передаче.

При приведении во вращение постоянно действующих агрегатов (вентилятора, генератора) ведущая шарошестерня 119, связанная с главным валом шарового двигателя, при своем вращении увлекает за собой рабочие шары 123, которые попадают в лунки ведомых шарошестерен 121, приводящих в действие агрегаты транспортного средства.

При приведении во вращение управляемых агрегатов (крышки отсеков, окна, люки) ведущая шарошестерня 126 не вовлекает вo вращение ведомую шарошестерню 128 при отсутствии рабочих шаров 130 в зоне соприкосновения шарошестерен 126, 128. Для пуска необходимого агрегата транспортного средства посредством управляемой шаропередачи отводятся при помощи пружин 132, 137 шароотсекатели 134, 139 после снятия нажатия, осуществляемого передаточными шарами 136, 141. Рабочие шары 130 поступают из аккумулирующего магазина 131 в зону соприкосновения шарошестерен 126, 128 и попадают в лунки ведущей шарошестерни 126 и ведомой шарошестерни 128. Последняя вовлекается во вращение. Рабочие шары 130 выталкиваются из зоны соприкосновения шарошестерен 126, 128 в аккумулирующий магазин 131, откуда поступают новые рабочие шары 130. Для выведения управляемой шаропередачи из зацепления по шаромагистралям 135, 140 перемещаются передаточные шары 136, 141, которыми через пружины 133, 138 шароотсекатели 134, 139 вводятся в шаромагистрали. Рабочие шары 130 прекращают подаваться в зону соприкосновения шарошестерен 126, 128. Находящиеся в ней рабочие шары 130 выдавливаются в аккумулирующий магазин 131 при сжатии пружин 133 или 138 в зависимости от направления вращения шарошестерен 126, 128. Ведущая шарошестерня 126 прекращает вовлечение во вращение ведомой шарошестерни 128, и передача вращения прекращается.

При приведении в действие агрегатов транспортного средства с возвратно-поступательным перемещением (стеклоочистители) во время вращения ротора 147 лунки 155, находящиеся в это время в полости "а" открыты, так как толкатели 156 отведены пружинами 157 к центру ротора 147. В свободные лунки 155 попадают шарики 149 рабочего тела, которые перемещаются при вращении ротора 147 в полость "б". При движении лунки 155 в полости "б" на толкатель 156 воздействует копир 148. Толкатель 156 выталкивает находящийся в лунке 155 шарик 149 рабочего тела и предотвращает попадание в нее других шариков 149 из полости "б", пока лунка 155 перемещается в последней. После перемещения лунки 155 снова в полость "а" толкатель 156 под воздействием пружины 137 вновь открывает лунку 155. В нее попадает следующий шарик 149 рабочего тела, который выталкивается в полости "б", увеличивая в ней объем рабочего тела. Поршень 151 перемещается вправо, снимая пружину 154 и воздействуя на шток 152. Для перемещения последнего в противоположную сторону копир 148 поворачивается на 180° с тем, чтобы шарики 149 рабочего тела попадали в лунки 155 ротора 147 в полости "б , а выталкивались из них в полости "а", в результате чего объем рабочего тела в рабочей камере 145 уменьшается, а в камере 144 увеличивается, и поршень 151 перемещается в противоположную сторону под действием пружины 154.

Для усиления управляющего воздействия, например, на исполнительный орган 171 выжимается педаль 161. Плунжер-вытеснитель 160 входит в камеру 158 шароусилителя, в результате чего осуществляются перераспределение рабочего тела 159 и увеличение давления в допоршневой части камеры 158. При этом поршень 163 перемещается, сжимая пружину 162, и своим толкателем 164 проталкивает передающие шары 166 по шаромагистрали 165. В результате перемещается поршень 168, который, сжимая пружину 167, через свой рычаг 170 воздействует на исполнительный орган, при снятии усилия с педали 161 под действием пружин 162, 167 устройство возвращается в исходное положение.

Усилие от шаровой коробки передач к колесам транспортного средства осуществляется через шародифференциальный механизм. При движении транспортного средства на корпус-водило 172 передается вращающий момент. Во вращение вовлекаются оси 184, 185 с установленными на них шаросателлитами 182, 183. Последние посредством рабочих шаров 181 передают вращение центральным шаровым шестерням 179, 180, приводящим во вращение левый 177 и правый 178 валы. В случае равенства моментов на валах 177, 178 шаросателлиты 182, 183 не вращаются, а при неравенстве шаросателлиты 182, 183 поворачиваются на осях 184, 185 относительно приторможенной шарошестерни, вовлекая посредством рабочих шаров 181 во вращение незаторможенную центральную шестерню.

С пневмокапсулошинами работают следующим образом.

Рабочее тело из промасленных капсул 192, заполненных воздухом под избыточным давлением, помещают в аккумулирующую емкость 196 капсулонасоса. При необходимости накачивания пневмокапсулошины 186 к капсулониппелю 188 присоединяется капсулопровод 198 капсулонасоса. Воздействием на педаль 206 вращается кольцевой ротор 195. Его толкатель 201 наезжает на копир 203. Капсула 192 рабочего тела, попавшая в лунку 202 в аккумулирующей камере 196 и перемещаемая кольцевым ротором 195 в силовую камеру 197, выталкивается в нее, увеличивая в ней объем капсул 192 рабочего тела и повышая упругость пневмокапсулошины 186. В случае разрыва ее оболочки до его обнаружения некоторое количество капсул 192 рабочего тела может выйти сквозь разрыв, однако взрывного разрыва пневмокапсулошины 186, приводящего к аварии, не произойдет.

Во время движения транспортного средства передающим устройством 227 вырабатывается электрический сигнал, возбуждающий приемно-излучающую головку, например, 222. Акустический сигнал, излучаемый головкой 222, распространяясь в воздушной среде, достигает граничной поверхности и, отразившись от нее, поступает вновь на головку 222, преобразуясь в электрический сигнал. Последний через приемно-усилительный блок 228 поступает на блок 229 определения дальности. Затем переключателем 226 поочередно переключаются другие приемно-излучающие головки 223÷225. Таким образом, периодически определяется расстояние всех приемно-излучающих головок от поверхности движения 212, которое в блоке 230 сравнивается с эталонным выдаваемым блоком 231, соответствующим нормальному движению транспортного средства. В случае значительных отличий указанных расстояний, которые появятся при опрокидывании транспортного средства или сходе его за край поверхности движения 212, например начале движения под обрыв, подается сигнал на блок 216 управления дюбель-пушкой 214, выстреливающей дюбель-сваю 213, При тормозном пути транспортного средства, большем, чем расстояние от внезапно возникшего препятствия, когда передающим устройством 233 вырабатывается электрический сигнал, возбуждающий приемно-излучающую головку 232, ультразвуковой сигнал, излучаемый головкой 232, распространяясь в воздушной среде, достигает граничной поверхности и, отразившись от нее, поступает вновь на головку 232, преобразуясь в электрический сигнал. Последний через приемно-усилительный блок 234 поступает на блок 235, где определяется дальность, сравниваемая с эталонной, выдаваемой блоком 220, и в случае отличия указанных расстояний подается сигнал на блок 216 управления дюбель-пушкой 214, выстреливающей дюбель-сваю 213. Ею пристреливается к поверхности движения 212 петля 211 конца тормозного троса 210. Хотя транспортное средство продолжает движение, тормозной трос 210 вытягивается из полости 209 притормаживаемый тормозом 236 при помощи исполнительного органа 237. Транспортное средство, удерживаемое пристреленным к поверхности движения 212 тросом 210, не может столкнуться с препятствием, не может упасть в пропасть, так как зависнет на тросе 210. Регистрация аварийной ситуации и перезарядка дюбель-пушки 214 новой дюбель-сваей 213 осуществляются контролирующими службами.

С другой стороны, во время движения транспортного средства блоком 268 периодически включается гидроцилиндр 263, воздействующий на рычаг 262, который опускает колесо 261 на поверхность движения 212. Тормозным устройством 266 создается линейно-возрастающий тормозной момент. По рассинхронизации датчиков 265 и 269 регистрируется момент проскальзования колеса 261. В блоке 274 в соответствии с величиной прижимного усилия колеса 261 к поверхности движения и величиной усилия его притормаживания определяется коэффициент трения между колесом 261 и поверхностью движения, который идентичен для колес транспортного средства, так как их материал одинаков. Передающим устройством 277 вырабатывается электрический сигнал, возбуждающий приемно-излучающую головку 276. Ультразвуковой сигнал, излучаемый головкой 276, распространяясь в воздушной среде, достигает граничной поверхности и, отразившись от нее, поступает вновь в головку 276, преобразуясь в электрический сигнал. Последний через приемно-усилительный блок 278 поступает в блок 279, где определяется дальность транспортного средства от препятствия. Вычислительным устройством 281 определяется величина тормозного пути транспортного средства. В блоке 282 сравнивается величина тормозного пути транспортного средства с расстоянием его от препятствия. Если тормозной путь больше расстояния транспортного средства от препятствия, подается тревожный звуковой сигнал сигнальным устройством 283. Если не будет подана блокировочная команда блокировочным устройством 284, подается сигнал на исполнительный блок 285, приводящий в действие предохранительное устройство. При этом привод транспортного средства соединится через муфту сцепления 249 с шарошестерней 248, которая начинает вращаться, перемещая рабочие шары 247 из аккумулирующей емкости шаров 257 в шаропровод 256. Шарами 257 выдвигается вперед штанга 245, которой выталкиваются вперед бамперная кулиса 239 и бамперные пластины 240, 241, образующие жесткий треугольник предохранительного устройства, спасающий транспортное средство от лобового столкновения с внезапно возникшим препятствием. После исчезновения аварийной ситуации по команде водителя транспортного средства включается электромагнитная катушка 252, в результате чего втягивается клиновидный фиксатор 250, который удерживал шары 257 в рабочем положении. Под воздействием возвратной пружины 251 бамперная кулиса 239, бамперные пластины 240, 241 и штанга 245 возвращаются в исходное положение. При этом поршнем 255 задней части штанги 245 вытесняются рабочие шары 247 из шаропровода 256 в аккумулирующую емкость шаров 257, после чего предохранительное устройство готово к срабатыванию при следующей аварийной ситуации.

При движении транспортного средства по автостраде, в случае его выезда за полосу движения, датчики - герконовые реле 291-296 срабатывают от сигнальных флажков 280, к которым приблизился борт транспортного средства. При этом включаются звуковой 298 и световой 299 сигнализаторы. Водитель корректирует движение транспортного средства. При наезде последнего на сигнальный флажок 286 он пригибается к поверхности движения, а затем становится в вертикальное положение под действием эластичной пружины 290.