Устройство для предотвращения скатывания автомобиля во время движения
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к автомобилестроению, и может быть использовано при эксплуатации автомобильного транспорта в сложных климатических и погодных условиях на рельефной местности. Устройство содержит откидные штанги с закрепленными на концах штанг плавающими колодками с шипами, защелки-фиксаторы штанг. Опорные кронштейны штанг размещены на неподвижных частях заднего моста автомобиля. Штанги выполнены в виде механических подъемников или подъемников, подключенных к источнику энергии через переключатель штанг. Подача энергии к штангам-подъемникам производится через переключатель циклически и поочередно. Переключатель работает в двух режимах: ручном и автоматическом. Устройство содержит барабан с натяжным механизмом и фрикционной лентой, замыкаемой в кольцо вокруг заднего колеса соединительным звеном. Барабан установлен на кузове. Техническим результатом является улучшение технических характеристик устройства, а также повышение безопасности движения автомобиля в условиях рельефной местности в сложных климатических и погодных условиях. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к области эксплуатации автомобильного транспорта в сложных климатических и погодных условиях на рельефной местности.
Изобретение предназначено для обеспечения безопасного движения автомобиля по холмистой или горной местности, связанной с опасностью возникновения буксования и скольжения колес автомобиля, особенно в гололед, распутье при движении автомобиля на спуске или на подъеме. Особенно опасно скольжение автомобиля назад в гололед против своего движения. Тогда автомобиль становится полностью неуправляемым и представляет собой угрозу безопасности всем участникам дорожного движения, двигающимся в обе стороны.
Известны устройства, а также приспособления для защиты от скольжения, автомобиля. К таким устройствам и приспособлениям, позволяющим предотвратить неуправляемое скатывание автомобиля и обеспечить его движение, можно отнести широко известные и широко применяемые шины с шипами и противобуксовочные цепи, надеваемые на ведущие колеса автомобиля при его эксплуатации в условиях гололеда и распутицы.
На некоторых моделях автомобилей, на переднем бампере устанавливается автолебедка, трос которой, в случае буксования автомобиля или скольжения, зацепляется за придорожную опору и усилием лебедки автомобиль вытягивается на участок дороги с более твердым покрытием. Это позволяет преодолеть скользкий участок, но эти приспособления не предотвращают автомобиль от неуправляемого скольжения, скатывания на наклонных участках дороги и от последствий, которые следуют за этим.
Известны устройства: SU 659434 A, 30.04.1979 г., SU 872342 A, 15.10.1981 г., US 3722630 A, 27.03.1973 г., US 5439076Ф, 08.08.1995 г. и DE 622955A, 10.12.1935 г.
Всем этим устройствам и приспособлениям присущ один общий недостаток: они ненадежны и не предотвращают автомобиль от скатывания назад во время движения на подъеме или на спуске под уклон на дороге в гололед. К тому же, эти устройства и приспособления можно использовать только в условиях относительно ровной местности. Практическое применение этих приспособлений зависит от наличия второстепенных факторов, таких как нахождение поблизости опор для подсоединения лебедки, или предметов, за которые можно зацепить трос, если автомобиль снабжен автолебедкой, или наличия твердого покрытия дорог, если на колеса надевают цепи.
Но, в то же время, если автомобиль начал скатываться назад при подъеме или скатываться вперед при спуске, то этими устройствами и приспособлениями аварию просто невозможно предотвратить, что проверено практикой. Наиболее близким прототипом является изобретение по заявке №2001117933/11 (018990), 28.06.2001 г. - «Устройство для предотвращения скатывания автомобиля во время движения в условиях рельефной местности в сложных климатических и погодных условиях», содержащее опорный кронштейн, переднюю и заднюю штанги с закрепленными на концах штанг колодками с шипами, отличающееся тем, что колодки с шипами выполнены плавающими и имеют конфигурацию клиньев, при этом шипы на колодке задней штанги фиксированы на подошве колодки, а шипы на колодке передней штанги подвижны, передняя и задняя штанги удерживаются в нерабочем положении с помощью защелок - фиксаторов, кинематически связанных с аварийным рычагом...»
Устройство, выбранное в качестве прототипа, имеет существенный недостаток - опоры штанг располагаются на кузове автомобиля, что требует обеспечения большого свободного хода колодок относительно штанг из-за раскачки автомобиля во время движения и зависит от загрузки автомобиля.
Целью изобретения является повышение надежности срабатывания предлагаемого устройства в критической ситуации, исключения поломок механизма, а также возможность самостоятельно, без внешней помощи, преодолевать скользкие участки дороги, что особенно важно в условиях нашего сурового климата и необъятных просторов.
Первая поставленная цель, достигается тем, что в устройстве по заявке №2001117933/11 от 28.06.2001 г. опорные кронштейны штанг выполнены съемными и размещены на неподвижных частях заднего моста автомобиля, что полностью снимает зависимость свободного хода колодок относительно штанг от раскачки автомобиля при движении и делает независимым свободный ход колодок относительно штанг от величины загрузки автомобиля.
Вторая цель - возможность самостоятельно преодолеть скользкий уклон или горизонтальный участок достигается тем, что штанги выполнены в виде ручных подъемников или гидроподъемников или сервомеханизмов, запитываемых от источника энергии через переключатель штанг, а подача энергии к подъемникам производиться циклически и поочередно. Гидропереключатель или электрический переключатель работают в двух режимах: в ручном или автоматическом.
Таким образом, в предлагаемом изобретении решены две задачи: предотвращение катастрофических и аварийных ситуаций в сложных погодных условиях (гололеда на дороге) и обеспечение хоть медленного, но движения до населенного пункта, без внешней помощи.
На фиг.1 и 2 изображено устройство, где кузов 1 автомобиля; колесо 2; задний мост 3; съемный опорный кронштейн 4; фиксатор колодок 5; штанга-подъемник 6; колодка с шипами 7; при этом переключатель 8; подключен к источнику энергии 9 через переключатель 8; На фиг.2 дана схема работы штанг-подъемников, где источник энергии 9; переключатель 8; рукоятка 10 ручного переключения; штанга-подъемник 6; колодка 7. На фиг.3 изображена схема фрикционного устройства, где фрикционная лента 11; барабан 12; натяжное устройство 13 и соединительное звено 14.
Работа устройства происходит следующим образом. Когда автомобиль движется на скользком участке дороги, преодолевая подъем, в какой-то момент сцепление с дорожным покрытием прекращается. Водитель из кабины через кинематическую или электрическую связь воздействует на фиксаторы 5 задних штанг-подъемников 6, освобождает их. Штанги-подъемники 6 с колодками 7 падают под колеса, шипы колодок врезаются в полотно дороги и останавливают скольжение автомобиля; затем водитель переводит переключатель 8 штанг-подъемников в автоматический режим. (Переключатель 8 может работать как в автоматическом, так и в ручном режиме). Поскольку переключатель 8 циклически поочередно подключает то правую, то левую штангу-подъемник 6, штанги-подъемники 6 поочередно меняют свою длину, а колодки 7, расположенные на правых и левых штангах-подъемниках 6, поочередно отталкиваются от полотна дороги и выталкивают автомобиль на подъем или двигают в заданную сторону. При этом колодка, расположенная на укорачивающейся штанге, всегда движется за колесом и предотвращает тенденцию к скатыванию, т.е. происходит медленное, но верное движение автомобиля на подъем.
Возможны другие варианты исполнения движущего механизма, когда устанавливается одна или две штанги-подъемники по центру заднего моста, а штанги, сбрасываемые под колеса, остаются в обычном исполнении пассивными. Этот вариант дешевле, но при установке одной толкающей штанги-подъемника замедляется вдвое скорость движения, поскольку одиночной штанге-подъемнику требуется время, чтобы втянуться и переступить в новую позицию. При этом колодки, расположенные на пассивных штангах, держатся все время под колесами и не допускают отката автомобиля назад при втягивании центрального подъемника и перемещении колодки на новую позицию. В целях безопасности дополнительные штанги-подъемники сбрасываются вручную и только при полностью остановленном автомобиле. Недопустимо сбрасывание центральной штанги-подъемника для экстренного торможения автомобиля.
Для преодоления протяженных скользких участков, используется фрикционное устройство, располагаемое под кузовом автомобиля с обеих сторон, спереди задних ведущих колес. В устройстве использована лента с шипами по типу гусеничной, находящаяся в исходном состоянии в свернутом виде на барабане. Для ввода в действие устройства, когда неуправляемое скольжение остановлено, сбросом колодок 7 под задние колеса 2 водитель вводит в действие фрикционное устройство, для чего освобождает конец фрикционной ленты 11, намотанной на барабан 12, стягивает фрикционную ленту 11 вниз и фиксирует под колесом 2. Эту же операцию он проделывает с другой стороны автомобиля. Затем с помощью переключателя 8 рукояткой 10 ручного управления заставляет двигаться автомобиль вперед до момента, пока фрикционные ленты 11 не смотаются с барабанов 12, а их концы не окажутся позади колес. Далее с помощью соединительного звена 14 водитель замыкает фрикционные ленты 11 в кольцо, включает натяжные устройства 13 и начинает движение по дороге в заданном направлении до момента, пока не отпадет необходимость в использовании фрикционных лент.
Фрикционная лента может быть выполнена по типу гусеничных лент, используемых на снегоходах, и иметь металлические зубчатые вставки для улучшения зацепления с дорогой.
Устройство испытано в условиях русской равнины и Валдайской возвышенности в осенне-зимний период и показало свою надежность и целесообразность применения на автомобиле.
1. Устройство для обеспечения безопасного движения автомобиля по скользкой дороге в условиях рельефной местности в сложных климатических и погодных условиях, содержащее откидные штанги с закрепленными на концах штанг плавающими колодками с шипами, защелки-фиксаторы штанг, отличающееся тем, что опорные кронштейны штанг размещены на неподвижных частях заднего моста автомобиля, штанги выполнены в виде механических подъемников или подъемников, подключенных к источнику энергии через переключатель штанг, а подача энергии к штангам-подъемникам производиться через переключатель, циклически и поочередно, причем переключатель работает в двух режимах: ручном и автоматическом, при этом устройство содержит барабан с натяжным механизмом и фрикционной лентой, замыкаемой в кольцо вокруг заднего колеса соединительным звеном, при этом барабан установлен на кузове.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подъемники выполнены в виде гидропривода или как сервомеханизмы с электроприводом.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что опорные кронштейны штанг выполнены съемными.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительная штанга или штанги с подъемниками в зависимости от конструкции автомобиля установлены на задней части кузова или заднего моста по центру.
