Устройство аварийного торможения транспортного средства

 

Использование: для повышения эффективности торможения при сохранении устойчивости транспортного средства. Сущность изобретения: на раме установлен управляемый поворотный рычаг, на конце которого имеется поворотный эксцентрик. На самом рычаге подпружинено установлен наконечник. 3 ил.

Изобретение может быть использовано для торможения практически любого подвижного объекта, который имеет контакт с поверхностью, например самолета, локомотива и его вагона.

Преимущественное использование предложение имеет для автодорожного транспорта.

Известно устройство торможения, которое содержит зажимные колодки, которые охватывают подлежащий торможению вал с колесами. Зажимные колодки снабжены приводом для зажима вала в виде пневмоцилиндра ( патент США N 2459016, кл. B 60 T 1/14, 1949 ).

Основным недостатком устройства является то, что торможение осуществляется путем силовой остановки элемента кинематической цепи ( в данном случае вала ). Такое торможение не может обеспечивать эффективную остановку при аварийной ситуации, т.е. при, например, наледи на покрытии остановки вообще не произойдет. Такие устройства по принципу действия ( силовое торможение одного из элементов кинематической цепи ) используется во всех видах транспорта и они обладают аналогичным недостатком - никак не связаны с поверхностью, по которой происходит движение, а она в широком диапазоне изменяется в зависимости от состояния сцепления колесной пары с указанной поверхностью.

Известно устройство торможения, которое содержит подвижный в угловом направлении рычаг с наконечником, который при торможении контактирует с транспортной поверхностью и приподнимает транспортное средство. Торможение осуществляется за счет воздействия части веса транспортного средства через рычаг на его наконечник и на транспортную поверхность.

Недостатком устройства является то, что торможение фактически осуществляется путем врезания в транспортную поверхность наконечника рычага, а это не всегда эффективно. На мягкой почве такое торможение эффективно, а на сухой автостраде-нет, т.е. врезание наконечника рычага приведет к мгновенной остановке, а это равноценно удару, который по своей разрушительной силе может быть более опасен, чем допустим столкновение, кроме того, произойдет потеря управления из-за резкого приложения постоянной и значительной тормозной силы.

Цель изобретения - осуществление аварийного торможения с регулируемым усилием торможения в зависимости от местности использования транспортного средства, а также аварийного торможения с дозированным временным взаимодействием наконечника с транспортным покрытием в зависимости от начальной скорости торможения.

Именно такая методика рекомендуется при сложном состоянии транспортного покрытия для автотранспортного покрытия -периодическое притормаживание и отпускание.

Поставленная цель достигается тем, что наконечник выполнен подпружиненным с регулируемым упором и меет зубчатую контактную поверхность, указанный наконечник дополнительно оснащен эксцентриком, который способен вращаться при его контакте с транспортной поверхностью.

На фиг. 1 представлена установка торможения на транспортном средстве - легковом автомобиле; на фиг. 2- устройство торможения; на фиг.3 -график работы устройства.

Транспортное средство ( далее-автомобили ) содержит, кроме обычной системы торможения, аварийную, которая включает в себя поворотный рычаг 2, который соединен через ось 3 с рамой 4, на раме 4 закреплены упор 5 и пружина 6. Сам рычаг 2 соединен тросом 7 через ролики 8 с рычагом 9, который имеет фиксатор ( условно не показан ). Наконечник 10 выполнен с поворотным эксцентриком 11. Эксцентрик 11 имеет насечку 12 и может свободно вращаться на оси 13, которая закреплена в вилке 14. На рычаге 2 подвижно вдоль него установлен наконечник 10, который имеет втулку 15 на шпонке 16 ( не показан ) и сектора 17 с зубьями 18 на поверхности. Зубья 18 выполняются либо в виде храповых, либо треугольного сечения с модулем 5мм. На рычаге 2 имеется пружина 19 и передвижной зажим 20. Все устройство установлено вокруг центра тяжести (ЦТ).

Действует устройство следующим образом.

При необходимости экстренной остановки автомобиля водитель сдергивает рычаг 9 и под действием пружины 6 рычаг 2 либо наконечником 10, либо своими зубьями 18 входит в контакт с транспортной поверхностью, либо насечкой 12 эксцентрика 11. Если контакт осуществился зубьями 18, то наконечник 10 перемещается вверх, сжимая пружину 19 до насечки 12 эксцентрика 11 с транспортной магистралью, т.е. в любом случае начальный контант будет и на насечку 12 эксцентрика 11. Автомаштна из положения а-а переходит в положение б-б.

Эксцентрик начинает вращаться, т.к. нанего действует часть массы автомобиля. При вращении эксцентрика 12 усилие передается на автомобиль 1 и он приобретает вертикальное колебательное движение.При верхнем положении автомобиля зубья 18 выходят из контакта с транспортной магистралью, т.к. сцепление устраняется из-за того, что наконечник 10 упирается и зависает на зажиме 20. При дальнейшем повороте эксцентрика 12 зубья 18 опять входят в контакт и начинается очередное воздействие усилия торможения. Меняя размер В, можно получить любое соотношение торможения и растормаживания ( соответственно t₁и t₂ ).

Система становится саморегулируемой, т.к. чем больше начальная скорость V_o, тем больше нгачальная частота воздействия усилия. По мере снижения скорости снижается и частота до нулевого значения при остановке. В общем случае P t₁ = m V_i , т.е. импульс силы торможения для данного отрезка времени приводит к снижению скорости от V_i до V_i+1 Cуммируя, получим: Pt_i= m V_i = const, т.е. масса машины величина постоянная и усилие торможения ( средняя) тоже величина постоянная,т.е.

V_i= K t_i, t_o= t₁ + t₂ , где t₁ - время чистого торможения, t₂- время расторможения.

Предлагаемое устройство позволяет изменять средние усилия торможения и соответственно , т.е. система обладает универсальными возможностями как для местности так и для времени года. Возможна еще дополнительная регулировка на начальный поджим пружины 19. Для этого на рычаге 2 между осью 3 и пружиной должен быть установлен подвижный упор в виде гайки на рычаге ( не показано ).

Крепление рамы 4 к транспортному средству будет зависеть от его типа и возможности подсоединения. В любом случае подсоединение должно быть спомощью хомутов, чтобы не только не ослабить сечение рамы транспортного средства, но даже дополнительно ее усилить.

Угол выбирается из условия сдвига машины назад до упора на ведущие задние колеса под весом машины. Для этого упор 5 желательно иметь регулируемым, например в виде болта с контргайкой. Сектора 17 могут быть сменными либо после износа, либо с различными модулями зубьев 18 .

Предлагаемое устройство позволяет: осуществить аварийное торможение без недоступных перегрузок, т.к. усилие торможения меняется от нуля до своего максимального значения в момент контакта зубьев с транспортной магистралью; исключить потерю управления автомашиной; т.е. при расторможении передние колеса будут слушаться руля.

Усилие торможения всегда постоянно, т.r. зубья значительны ( допустим, модуль 5 при эвольвентном профиле ) и это не требует значительного усилия прижима от пружины 19.

Перестановкой зажима 15 можно получить любой характер взаимодействия: от постоянного контакта, если опустить зажим 15 в крайнее нижнее положение до полного подъема зажима, когда тормозной эффект будет осуществляться за счет роста усилия на пары трения эксцентрика 11.

Все рассмотренные работы устройства проведены для жесткой транспортной магистрали-автострада или левое покрытие, т.е. действие устройства на мягком грунте не отличается от известного.Для предлагаемого устройства экономический эффект считать нецелесообразно, т.к. в большинстве случаев речь идет о жизни людей, однако и эффект будет: машина будет мало повреждена и уцелеет груз или машина не свалится в пропасть. Последний случай наиболее часто встречается в горах, т.к. дорога обязательно пересекает места капели и малых ручьев, которые даже в самое жаркое время образуют на ночь ледовое покрытие на асфальте дороги.

Аналогичные явления происходят зимой и в городах, например в Москве в 1989 г.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО АВАРИЙНОГО ТОРМОЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, включающее рычаг с приводом его углового поворота и наконечником, установленный с возможностью контакта наконечника с транспортной поверхностью, и ограничитель поворота рычага, отличающееся тем, что наконечник выполнен в виде подпружиненной вилки, установленной на рычаге, на концах которой установлены зубчатые сектора, и снабжен эксцентричным колесом, выполненным с возможностью вращения при контакте с дорогой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3