Устройство аварийного торможения транспортного средства

Изобретение относится к области автомобилестроения, а именно к устройствам аварийного торможения транспортных средств. Устройство аварийного торможения включает взаимодействующий с транспортной магистралью стержень с наконечником и его привод. Стержень выполнен цилиндрическим и ступенчатым с меньшим диаметром со стороны наконечника. Привод снабжен полым цилиндром, который своим внутренним диаметром сопряжен с большим диаметром стержня и имеет у торцевой стенки взрывной заряд. Стержень соединен с тормозным устройством посредством троса. Конец троса выполнен в виде кольца с креплением и опирается на штифты, охватывая верхние части двух лап. Нижние части двух лап установлены на валике снаружи и изнутри по отношению к стержню с меньшим диаметром с возможностью поворота на этом валике до упора о буртик наконечника. Каждая из лап установлена с возможностью взаимодействия с одним из двух подвижных штифтов, расположенных в цилиндрической полости нижней части ступенчатого стержня, между которыми находится заряд малой мощности. Достигается повышение надежности и эффективности устройства аварийного торможения за счет надежного удержания ступенчатого стержня в дорожном покрытии. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к автомобилестроению. Преимущественная область применения - скоростные транспортные средства, эксплуатируемые при высокой вероятности аварийных ситуаций.

Известны тормозные устройства транспортных средств, применяемые в тех случаях, когда штатные тормоза выходят из строя или не обеспечивают требуемый темп торможения при возникновении аварийной ситуации.

Названные устройства включают в себя привод в виде силового цилиндра со штоком, выдвигаемым давлением сжатого воздуха или жидкости, и исполнительный механизм (тормозное устройство), выполненный в виде башмака, прижимаемого к поверхности дороги.

Недостатком всех перечисленных конструктивных решений является невысокое быстродействие привода тормозного устройства и ограниченная величина силы торможения, что приводит к большому остановочному пути (Патент США №2459016, кл. В60Т 1/14, 1949).

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является аварийный тормоз транспортного средства, включающий в себя взаимодействующий с транспортной магистралью ступенчатый цилиндрический стержень с наконечником и его привод, снабженный полым цилиндром, который своим внутренним диаметром сопряжен с большим диаметром стержня и имеет у торцевой стенки взрывной заряд, при этом на выступающей вниз за срез полого цилиндра части стержня с меньшим диаметром размещено кольцо, соединенные тросом с тормозным барабаном (Патент РФ №2022842, опубл. 15.11.1994, Бюл. №21).

Указанное тормозное устройство имеет следующие недостатки

1. Неэффективное крепление ступенчатого стержня в дорожном покрытии, что может привести к вырыванию стержня в процессе торможения транспортного средства.

2. Недостаточно надежное соединение троса со ступенчатым стержнем посредством кольца, что может вызвать отрыв троса от стержня.

3. Невыполнение условия перпендикулярности абсолютного движения стержня к поверхности дорожного покрытия при высокой скорости транспортного средства, что уменьшает надежность проникновения стержня в дорожное покрытие и его удержания в этом покрытии. Технический результат предлагаемого устройства - повышение надежности и эффективности устройства аварийного торможения за счет надежного удержания ступенчатого стержня в дорожном покрытии.

Указанный технический результат достигается тем, что:

- устройство аварийного торможения транспортного средства включает взаимодействующий с транспортной магистралью стержень с наконечником и его привод, причем стержень выполнен цилиндрическим и ступенчатым с меньшим диаметром со стороны наконечника, а его привод снабжен полым цилиндром, который своим внутренним диаметром сопряжен с большим диаметром стержня и имеет у торцевой стенки взрывной заряд, при этом стержень соединен с тормозным устройством посредством троса, конец которого в виде кольца с креплением опирается на штифты, охватывая верхние части двух лап, нижние части которых установлены на валике снаружи и изнутри по отношению к стержню с меньшим диаметром с возможностью поворота на этом валике до упора о буртик наконечника;

- каждая из лап установлена с возможностью взаимодействия с одним из двух подвижных штифтов, расположенных в цилиндрической полости нижней части ступенчатого стержня, между которыми находится заряд малой мощности;

- угол α между направлением движения транспортного средства и продольной осью ступенчатого стержня должен удовлетворять условию: 95,6°<α<107°;

- угол α≅98° для скоростного режима транспортного средства в диапазоне 72÷200 км/ч.

На фиг.1 схематически показаны аварийный тормоз и его размещение на автомобиле; на фиг.2 - узел I на фиг.1; на фиг.3 - нижняя часть ступенчатого стержня 3 и ее сечение по оси валика лап; на фиг.4 и 5 - крайние положения ступенчатого стержня 3 в процессе торможения автомобиля; на фиг.6 - параллелограмм скоростей при сложном движении ступенчатого стержня, принимаемого (для простоты) за точку.

Устройство аварийного торможения транспортного средства содержит размещенные на раме автомашины 1 тормозной барабан 2, ступенчатый стержень 3 с заостренным наконечником 4, причем верхняя часть 5 ступенчатого стержня 3 имеет больший диаметр, а нижняя часть 6 - меньший.

Ступенчатый стержень 3 своим диаметром верхней части 5 сопрягается с внутренним диаметром полого цилиндра 7, который в своей торцевой части имеет съемную крышку 8 и взрывной заряд 9. Ступенчатый стержень 3 удерживается в верхнем положении упором 10. На нижней части 6 ступенчатого стержня 3 у среза цилиндра 7 размещено окончание троса 11 в виде кольца 12 с креплением 13. Трос 11 взаимодействует с тормозным барабаном 2.

Кольцо 12 охватывает внешнюю 14 и внутреннюю 15 лапы ступенчатого стержня 3 и опирается на штифты 16, расположенные с обеих сторон ступенчатого стержня 3. Лапы 14 и 15 установлены с возможностью поворота на валике 17, удерживаемом в заданном положении головкой 18 и головкой на винте 19.

Внешняя лапа 14 охватывает нижнюю часть ступенчатого стержня 3 своими петлями с двух сторон, внутренняя 15 сидит на валике 17 одной петлей, вставленной внутрь окна 20 прямоугольной формы. Буртик 21 наконечника 4 ступенчатого стержня 3 служит для упирания в него лап 14 и 15 при их максимальном повороте, а также для обеспечения беспрепятственного перемещения лап с валиком при пробивании ступенчатым стержнем 3 дорожного покрытия, состоящего, например, из слоя (или слоев) асфальта 22 и бетонного основания 23 дороги. Взрывной заряд 24 малой мощности служит для выталкивания подвижных штифтов 25, поворачивающих лапы 14 и 15, так что их концы удаляются от ступенчатого стержня 3, образуя устройство типа якоря. Срабатывание заряда 24 может происходить от капсульного устройства, от датчика замедления движения ступенчатого стержня 3 или с использованием других известных способов, на которые автор не претендует.

В зависимости от величины взрывного заряда 9 и прочностных характеристик бетонного основания 23 ступенчатый стержень 3 может оказаться в одном из промежуточных положений, находящихся между двумя крайними, представленными на фиг.4 и 5. В случае, показанном на фиг.5, возможно движение ступенчатого стержня 3 в направлении, указанном стрелкой. Это движение вызывается силой натяжения троса 11. При этом движении лапы 14 и 15 за счет сопротивления породы, на которую опирается бетонное основание 23, поворачиваются до тех пор, пока не упрутся в буртик 21 наконечника 4 и в нижнюю часть бетонного основания 23 (лапа 15). Последнее обеспечивает надежное крепление кольца 12 троса 11 и создает условия для надежного торможения.

Надежность торможения можно повысить, если изначально установить ступенчатый стержень 3 на упоре 10 так, чтобы лапы и трос не лежали в одной плоскости.

В этом случае плоскость, проходящая через лапы, будет перпендикулярна направлению движения автомобиля, а в случае аварийного торможения лапы займут положение, данное на фиг.5 с учетом их поворота вокруг продольной оси ступенчатого стержня 3 на угол φ=90°.

Действует аварийный тормоз следующим образом. При возникновении аварийной ситуации, когда остановить транспортное средство табельными тормозными устройствами невозможно, например перед внезапно возникшим препятствием в виде другого транспортного средства, водитель подрывает заряд 9. Под действием давления пороховых газов ступенчатый стержень 3 ломает упор 10 и начинает двигаться к транспортной магистрали. Далее он пробивает слой 22 и бетонное основание 23, причем кольцо 12 троса освобождает лапы 14 и 15, оставаясь на слое асфальта 22. В следующий момент времени кольцо с силой прижимается к этому слою буртиком верхней части 5 ступенчатого стержня 3, и этот стержень останавливается.

Люфт троса 11 должен соответствовать (с некоторым запасом) перемещению S транспортного средства за промежуток времени от момента касания слоя 22 транспортной магистрали наконечником 4 ступенчатого стержня 3 до момента останова этого стержня в положении, показанном на фиг.4.

Как показывают расчеты с использованием известных данных и результатов (Патент РФ 2048325, опубл. 20.11.1995, Бюл. №32), это перемещение S равно: S1=0,1 м, S2=0,2 м и S3=0,3 м для скорости V транспортного средства соответственно: V1=100 км/ч, V2=200 км/ч и V3=300 км/ч.

В момент останова ступенчатого стержня 3 срабатывает взрывной заряд малой мощности 24 и подвижные штифты 25, перемещаясь под действием пороховых газов, воздействуют на лапы 14 и 15 так, что их концы удаляются от ступенчатого стержня 3 (фиг.4).

Даже при наличии осевого перемещения вверх ступенчатый стержень 3 под действием силы натяжения троса 11 лапы 14 и 15, расходясь дальше от ступенчатого стержня 3, не позволяют вытащить этот стержень, надежно удерживая его у нижней части основания 23 (фиг.5).

(При максимальном удалении лап 14 и 15 от ступенчатого стержня 3 (фиг.5) плоскости лап А'В' и C'D', представленные на фиг.3 отрезками, будут контактировать соответственно с плоскостями АВ и CD буртика 21 наконечника 4. В этом случае удерживающий эффект ступенчатого стержня 3 с лапами будет максимальным.)

На фиг.4 и 5 (Патент РФ 2048325) угол α между направлением движения транспортного средства и продольной осью ступенчатого стержня 3 является острым и составляет 74° (фиг.4) и 63° (фиг.5). (Данные по углу α в этом патенте не приводятся и в приведенных примерах являются, конечно, приближенными.)

Однако в соответствии с материалом, относящимся к кинематике сложного движения точки, угол α должен быть тупым (фиг.6) и согласно расчетам равным: α1=95,6° при V1=100 км/ч, α2=101,2° при V=200 км/ч и α3=107° при V3=300 км/ч.

Если положить V=Ve=150 км/ч, то α=98°. Тогда, сравнивая углы α в нашем случае и в случае патента РФ №2048325 (см. фиг.4, как более крупную), получаем: или Δα%=32,4%0 - погрешность в определении угла α, величина которой является существенной. На фиг.6 и в тексте имеем: - абсолютная скорость ступенчатого стержня 3;

- переносная скорость или скорость V транспортного средства; - относительная скорость проникателя. ( направлен вертикально. Это условие перпендикулярности дорожному полотну транспортной магистрали необходимо для более надежного пробивания дорожного покрытия ступенчатым стержнем 3.)

Если за основу взять α=98° и под этим углом установить полный цилиндр 7 (и, следовательно, ступенчатый стержень 3), то для скоростей транспортного средства, например, Vmin=72 км/ч и Vmax=200 км/ч будем иметь несоответствие (погрешность) Δα%, равную и . Это во много раз меньше погрешности 32,4%, относящейся к патенту-прототипу РФ №2048325.

Таким образом, можно рекомендовать угол α=98° при установке полого цилиндра 7 в задней части транспортного средства для скоростного режима этого средства в диапазоне 72÷200 км/ч.

1. Устройство аварийного торможения транспортного средства, включающее взаимодействующий с транспортной магистралью стержень с наконечником и его привод, причем стержень выполнен цилиндрическим и ступенчатым с меньшим диаметром со стороны наконечника, а его привод снабжен полым цилиндром, который своим внутренним диаметром сопряжен с большим диаметром стержня и имеет у торцевой стенки взрывной заряд, при этом стержень соединен с тормозным устройством посредством троса, отличающееся тем, что конец троса в виде кольца с креплением опирается на штифты, охватывая верхние части двух лап, нижние части которых установлены на валике снаружи и изнутри по отношению к стержню с меньшим диаметром с возможностью поворота на этом валике до упора о буртик наконечника.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждая из лап установлена с возможностью взаимодействия с одним из двух подвижных штифтов, расположенных в цилиндрической полости нижней части ступенчатого стержня, между которыми находится заряд малой мощности.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что угол α между направлением движения транспортного средства и продольной осью ступенчатого стержня удовлетворяет условию: 95,6°<α<107°.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что угол α≅98° для скоростного режима транспортного средства в диапазоне 72÷200 км/ч.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть использовано в тормозных системах транспортных средств в качестве экстренного и дополнительного тормозного средства.

Изобретение относится к способу и устройству для отвода энергии встречного удара, в частности объектов, не имеющих прочной связи с землей, например автомобильного транспорта, навесных сооружений, ворот, дорожных ограждений.
Изобретение относится к области автомобильного транспорта, а именно к тормозным системам транспортных средств. .

Изобретение относится к области транспорта, в частности к тормозным устройствам для аварийной остановки грузовых автомобилей. .

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.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для быстрого гашения скорости, повышения эффективности торможения транспортного средства в аварийной ситуации и повышения общей безопасности дорожного движения на автомобильном транспорте.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к тормозным устройствам. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к тормозным устройствам. .

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и предназначено для использования в колесных безрельсовых транспортных средствах при аварийном торможении.

Изобретение относится к способам аварийного торможения транспортного средства, преимущественно автомобиля, в которых органы торможения действуют непосредственно на дорогу.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к тормозным устройствам автомобиля
Изобретение относится к самолетостроению

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к противоскатным устройствам тракторных транспортных агрегатов, оснащенных гидросистемой. Противоскатное устройство содержит тормозные элементы, привод тормозных элементов и блок управления приводом. Тормозные элементы выполнены в виде шипов и имеют форму конуса. Тормозные элементы жестко закреплены на несущей поверхности в шахматном порядке. Несущая поверхность жестко соединена со стержнем, который шарнирно связан с продольной тягой, жестко соединенной с навесной системой. Достигается улучшение стопорящего эффекта по предотвращению самопроизвольного скатывания. 4 ил.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Устройство для отвода от автомобиля энергии встречного удара содержит установленную в передней части автомобиля ударную поверхность, шарнирно соединенную с металлическими продольными упорами. Упоры снабжены по концам элементами для их сцепления с дорожным полотном и связаны с механизмом опускания упоров на дорожное полотно при воздействии ударной силы. Элементы для сцепления упоров с дорожным полотном представляют собой тормозные башмаки с шипами в нижних, контактирующих с полотном плоских поверхностях. Механизм опускания упоров на дорожное полотно при воздействии ударной силы выполнен в виде винтовых цилиндрических пружин. Пружины прикреплены своими торцами к верхним поверхностям башмаков и днищу кузова автомобиля вблизи его заднего моста и заневолены в сжатом состоянии упорами. Упоры закреплены в своей средней части на днище кузова фиксаторами из хрупкого материала, разрушаемого при заданной силе встречного удара. Достигается улучшение отвода энергии встречного удара при столкновении автомобиля. 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к тормозным системам экстренного торможения транспортных средств. Система экстренного торможения содержит устройство натяжения ремней безопасности, устройство автоматического управления акселератором, механизм автоматического управления тормозными дисками с накладками, датчики слежения, радиолокационная система выявления критических ситуаций, потенциальной опасности и распознавания препятствий на пути движения транспортного средства и ревун-клаксон. Система экстренного торможения содержит тормозной якорь, имеющий подобие культиваторной лапы, нижняя часть которого с тыльной стороны оснащена пилообразной нарезкой для лучшего сцепления рабочей части тормозного якоря с дорожным покрытием в первоначальный момент их контактирования и экстренного торможения транспортного средства в аварийных ситуациях. Система экстренного торможения оснащена исполнительным механизмом для автоматического включения тормозного якоря. Достигается повышение безопасности дорожного движения. 3 ил.
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для предотвращения аварий транспортных средств. Транспортное средство содержит приспособление для экстренного определения тормозного пути, систему экстренного автоторможения, приспособление для дистанционного отслеживания траектории его перемещения, приспособление для оперативной мобильной связи с центральным компьютерным диспетчерским пунктом. Приспособление для мобильной связи с диспетчерским пунктом служит для передачи на его компьютер данных о координатах перемещения транспортного средства, состоянии пути его перемещения для расчета его тормозного пути в случае осуществления экстренного торможения, а также для приема с центрального диспетчерского пункта сигнала о возможности столкновения с другим транспортным средством, а также приема команды на экстренное связывание транспортного средства с путем его перемещения при помощи аварийной системы автоторможения в случае, если рассчитанный его тормозной путь оказался большим, чем расстояние от другого транспортного средства, с которым возможно столкновение. Достигается повышение оперативности торможения транспортного средства.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Бампер транспортного средства содержит укрепленный на раме кузова по всей ширине его передней части горизонтальный ударный брус. В теле ударного бруса выполнена последовательность сквозных вертикальных отверстий. В каждую соседнюю пару отверстий свободно вставлена сверху стальная П-образная стойка с заостренными нижними концами. Стойка снабжена винтовыми цилиндрическими пружинами, надетыми на вертикальные стороны. Пружины прикреплены своими торцами к нижней поверхности перекладины стойки и верхней поверхности бруса в напряженно-растянутом состоянии. Стойка удерживается в равновесном положении с помощью размещенной в средней части и введенной с натягом и фиксацией между вышеуказанными поверхностями пластины. Пластина выполнена из материала, разрушаемого при заданной величине ударной силы. Геометрические и физические параметры П-образных стоек и пружин выбраны из условия обеспечения необходимого силового прижатия пружинами концов стоек к дорожному полотну при удалении из конструкции бампера удерживающих стойки пластин. Достигается повышение эффективности защиты транспортного средства от встречного удара. 3 ил.

Изобретение относится к области аварийных тормозных устройств для экстренного торможения транспортных средств. Устройство содержит два резервуара для размещения текучей среды, связанные между собой каналом с установленным в нем разрушаемым под действием определенного давления клапаном. Один из резервуаров выполнен в виде установленного в передней части кузова бампера, а второй резервуар - в виде герметичной замкнутой полости из эластичного материала, вставленной внутрь эластичного замкнутого мешка из толстой шипованной резины. Резервуар с мешком закреплены своей верхней частью на нижней поверхности несущей рамы кузова автомобиля. При разрушении клапана в момент удара и раздутии мешка шипы на его внешней поверхности входят в контакт с поверхностью дорожного полотна. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области аварийных тормозных устройств для экстренного торможения транспортных средств. Устройство содержит откидной рычаг, фиксатор для держания рычага в транспортном положении с закрепленной на раме с помощью пружины инерционной массы, а также механизм перевода рычага в рабочее положение. Рычаг шарнирно подвешен к раме транспортного средства, и выполнен в виде изогнутой в форме части полого цилиндра стальной пластины, армированной с обеих сторон шероховатой шипованной резиной. Механизм перевода рычага в рабочее положение выполнен путем снабжения шарнира, состоящего из кронштейнов с отверстиями и осью, цилиндрическими витыми исходно закрученными пружинами, плотно надетыми на ось. Фиксатор для удержания пластины в транспортном положении представляет собой Г-образные скобы, прикрепленные к раме и пластине, горизонтальные участки которых соединены надетым на них кольцевым магнитом, прижатым к задней стороне инерционной массы. Достигается повышение эффективности аварийного торможения транспортного средства, упрощение конструкции тормозного устройства и повышение его надежности. 2 ил.

Изобретение относится к области автомобилестроения, в частности к системам пассивной безопасности наземного транспорта. Способ заключается в измерении дистанции транспортного средства до препятствия с помощью датчика дистанции. Затем рассчитывают с помощью электронного программируемого блока относительную скорость сближения и оценивают вероятность столкновения. В случае возникновения опасности столкновения снимают с оптических датчиков соответственно скорости вращения ведущих колес и движения транспортного средства относительно дорожного полотна сигналы, с помощью которых формируют в электронном блоке и выдают исполнительным устройствам последовательность команд на проведение операций: зажатие тормозных колодок, включение задней скорости, поднятие оборотов двигателя, отжатие сцепления, отпускание тормозных колодок, выключение в момент остановки транспортного средства реверса, сбрасывание оборотов двигателя до холостых, выключение задней скорости и повторное зажатие тормозных колодок. Достигается повышение эффективности торможения и безопасность транспортного средства. 1 ил.
Наверх