Устройство для предотвращения опрокидывания транспортного средства

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к устройствам, снижающим вероятность опрокидывания транспортного средства в поперечной плоскости. Устройство содержит аккумулятор, упругий преобразователь углового положения транспортного средства с маятником и резистивной мостовой схемой преобразования углового положения транспортного средства в электрический сигнал, пиропатроны двух газогенераторов с двумя пневмоцилиндрами, мостовую схему. Преобразователь углового положения транспортного средства содержит две дифференциально-соединенные между собой спиральные пружины. Маятник соединен с ползунком резистора с переменной величиной сопротивления. Выводы измерительной диагонали мостовой схемы подключены к входам компаратора. Выход компаратора подключен к контактору. Контакты контактора подключают аккумулятор к одному из пиропатронов газогенераторов с пневмоцилиндрами, в зависимости от направления вектора угла поворота кузова в поперечной плоскости вращения транспортного средства. Пневмоцилиндры связаны с механическими антиопрокидывающими узлами, расположенными на крыше кузова транспортного средства перпендикулярно его продольной оси. Антиопрокидывающие узлы содержат поршни, выдвигающие штоки в противоположные направления с концевыми пружинными фиксаторами и упорами. Достигается повышение пассивной безопасности. 2 ил.

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к системам, обеспечивающим пассивную безопасность пассажиров при опрокидывании в поперечной плоскости транспортного средства (например, автобусов), за счет автоматического срабатывания антиопрокидывающего узла.

Известна система автоматической стабилизации положения транспортного средства (например, колесного трактора), которая предназначена для сохранения вертикального положения остова транспортного средства. В систему стабилизации входят: стабилизатор маятникового типа, исполнительные гидроцилиндры с запорными клапанами, кран отключения системы стабилизации, делитель потока и контрольные приборы. Агрегаты системы стабилизации размещены в различных местах транспорта и соединены между собой металлическими трубопроводами и шлангами (Ксеневич И.П. и др. «Трактор МТЗ-80, его модификации», М., Агромиздат, 1991, с. 266-268).

К недостаткам системы автоматической стабилизации можно отнести: большой ее вес - около 15 кг, сложность технического обслуживания, связанное с громоздкостью и установкой дополнительных гидроцилиндров, маслопроводов, распределителя и других деталей, каждый тип транспорта требует своего набора элементов системы автоматической стабилизации.

Известно и другое устройство (SU, а.с. 816849, кл. В62D 49/08), в котором для исключения опрокидывания транспортного средства (например, колесного трактора) содержится датчик углового положения, заполненный электропроводной жидкостью (например, ртутью) в U-образной трубке с боковыми электродами, подключенными к источнику питания (например, генератору), источнику звукового и светового сигнала. Кроме того, в устройстве имеются: промежуточное реле, электромагнитные исполнительные силовые элементы (соленоиды), сердечники которых механически связаны с педалями муфты сцепления и тормоза посредством двуплечих рычагов. В цепи управления промежуточными реле установлен выключатель.

Это устройство не лишено недостатков. В устройстве применено вредное для здоровья вещество - ртуть; большой вес устройства, более 6 кг; большое количество применяемых электроприборов (например, реле и т.п.); ограничена функциональная возможность за счет того, что данное устройство работает только при неустойчивом положении транспортного средства в продольной или в поперечной плоскостях; каждый транспорт требует своих приборов и элементов устройства.

Известно устройство для предотвращения опрокидывания транспортного средства (RU, пат. 2423280 С1, кл. B62D 49/08, В60К 28/14, Б.Ю. Калмыков, В.И. Богданов. - №2010106915/11; заявл. 24.02.2010; опубл. 10.07.2011, Бюл. №19. - 7 с.: ил.), это устройство выбрано за прототип.

На крыше кузова транспортного средства (например, автобуса) установлен антиопрокидывающий узел, связанный с датчиком углового положения относительно продольной оси (крена) кузова с блоком управления. Датчик является преобразователем углового положения транспортного средства и содержит две дифференциально соединенные между собой спиральные пружины, к оси которых закреплен верхний конец маятника, нижний его конец имеет соединение с ползунком резистора с переменной величиной сопротивления одного из плечей резистивной мостовой схемы, выводы измерительной диагонали мостовой схемы подключены к входам блока управления, состоящего из компаратора, контактора и аккумуляторной батареи. Выход компаратора подключен к контактору, его контакты подключают аккумулятор к пиропатрону с газогенератором, соединяющийся с пневмоцилиндром. При наклоне кузова транспортного средства на угол, превышающий критическое значение, блок управления соединяет с источником тока пиропатрон газогенератора, установленный на антиопрокидывающем узле. Пиропатрон активизируется, воспламеняя поджигающий заряд, который поджигает выталкивающий заряд, образующийся газ поступает в пневмоцилиндр и выталкивает шток с закрепленным на его конце упором. Кузов транспортного средства продолжает изменять свое положение относительно продольной оси до соприкосновения упора с опорной поверхностью колес транспортного средства.

Устройство прототипа имеет недостаток: антиопрокидывающий узел предотвращает опрокидывание транспортного средства на крышу только с одной стороны боковины кузова.

Задачей изобретения является разработка устройства, предотвращающего опрокидывание транспортного средства на крышу как с правой, так и с левой стороны его кузова.

Поставленная задача решается следующим образом. Устройство содержит источник постоянного тока - аккумулятор, преобразователь углового положения транспортного средства, состоящий из двух дифференциально соединенных между собой спиральных пружин, к оси которых закреплен верхний конец маятника, нижний его конец имеет соединение с ползунком резистора с переменной величиной сопротивления одного из плечей резистивной мостовой схемы, выводы измерительной диагонали мостовой схемы подключены к входам компаратора, выход компаратора подключен к контактору, его контакты подключают аккумулятор к пиропатрону газогенератора с пневмоцилиндром, имеющим связь с механическим антиопрокидывающим узлом, содержащим поршень, выдвигающий шток с концевыми пружинными фиксаторами и упором, отличается тем, что контакты подключают аккумулятор к одному из двух пиропатронов газогенераторов с пневмоцилиндрами в зависимости от направления вектора угла поворота кузова в поперечной плоскости вращения транспортного средства, имеющими связь с механическими антиопрокидывающими узлами, расположенными на крыше кузова транспортного средства перпендикулярно его продольной оси, содержащими поршни, выдвигающие штоки в противоположные направления с концевыми пружинными фиксаторами и упорами.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемого изобретения, заключается в расширении функциональных возможностей путем снабжения транспортного средства двумя антиопрокидывающими узлами. Этим предотвращается опрокидывание транспортного средства (например, автобусов) на крышу как с правой, так и с левой стороны кузова автобуса и повышается его пассивная безопасность.

На фиг.1 показана схема расположения элементов устройства для предотвращения опрокидывания транспортного средства. Антиопрокидывающие узлы 2 и 3 устанавливаются на крыше кузова 1 транспортного средства (например, автобуса) с целью предотвращения его опрокидывания на крышу через левую и правую боковины кузова соответственно. Антиопрокидывающие узлы 2 и 3 располагаются над центром тяжести транспортного средства перпендикулярно его продольной плоскости, упоры которых направлены в противоположные стороны.

Срабатывание антиопрокидывающего узла 2 или 3 происходит при изменении углового положения относительно продольной оси (крена) кузова транспортного средства, которое фиксируется датчиком углового положения 4 (фиг. 2).

Антиопрокидывающие узлы 2, 3 связаны с датчиком углового положения 4 через блок управления 5. Датчик углового положения 4 представляет собой преобразователь углового положения транспортного средства и содержит две дифференциально соединенные между собой спиральные пружины, к оси которых закреплен верхний конец маятника, нижний его конец имеет соединение с ползунком резистора с переменной величиной сопротивления одного из плечей резистивной мостовой схемы, выводы измерительной диагонали мостовой схемы подключены ко входам компаратора, выход компаратора подключен к контактору, его контакты (на чертеже не указано) подключают аккумулятор 6 к пиропатрону газогенератора 8 или 9, в зависимости от направления движения ползунка резистора. Пиропатроны 8 и 9 газогенератора соединены соответственно с пневмоцилиндрами 10 и 11, закрепленными на крыше кузова 1. Штоки 12 и 13 пневмоцилиндров 10 и 11 выдвигают соответственно упоры 14 и 15, фиксирующиеся концевыми пружинными фиксаторами.

Работа предлагаемого устройства для предотвращения опрокидывания транспортного средства заключается в следующем.

В процессе эксплуатации транспортного средства текущее значение угла крена кузова определяется датчиком углового положения (крена) 4. В том случае, если текущее значение угла крена кузова станет равным или превысит на малую величину критическое значение, блок управления 5 подключит источник тока к пиропатрону газогенератора 8 или 9 в зависимости от направления вектора угла поворота кузова в поперечной плоскости вращения транспортного средства. Пиропатрон активизируется, поджигает горючее вещество, содержащееся в газогенераторе. Образующийся газ поступает в соответствующий пневмоцилиндр и выталкивает поршень со штоком. Шток, удлиняясь, другой своей стороной воздействует на упор, выдвигающийся до крайнего положения и неподвижно фиксирующийся с помощью пружинных фиксаторов в пневмоцилиндре.

Кузов транспортного средства продолжает изменять свое положение относительно продольной оси до соприкосновения упора с опорной поверхностью колес транспортного средства.

Предлагаемое техническое решение обеспечит пассивную безопасность транспортного средства, защиту жизни и здоровья водителя и пассажиров при опрокидывании транспортного средства в поперечной плоскости.

Устройство для предотвращения опрокидывания транспортного средства, содержащее источник постоянного тока - аккумулятор, преобразователь углового положения транспортного средства, состоящее из двух дифференциально-соединенных между собой спиральных пружин, к осям которых закреплен верхний конец маятника, нижний его конец имеет соединение с ползунком резистора с переменной величиной сопротивления одного из плечей резистивной мостовой схемы, выводы измерительной диагонали мостовой схемы подключены к входам компаратора, выход компаратора подключен к контактору, его контакты подключают аккумулятор к пиропатрону газогенератора с пневмоцилиндром, имеющим связь с механическим антиопрокидывающим узлом, содержащим поршень, выдвигающий шток с концевыми пружинными фиксаторами и упором, отличающееся тем, что контакты подключают аккумулятор к одному из двух пиропатронов газогенераторов с пневмоцилиндрами в зависимости от направления вектора угла поворота кузова в поперечной плоскости вращения транспортного средства, имеющими связь с механическими антиопрокидывающими узлами, расположенными на крыше кузова транспортного средства перпендикулярно его продольной оси, содержащими поршни, выдвигающие штоки в противоположные направления с концевыми пружинными фиксаторами и упорами.