Аварийное тормозное устройство



Аварийное тормозное устройство
Аварийное тормозное устройство

 


Владельцы патента RU 2565640:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" (RU)

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 устройствам для экстренного торможения транспортного средства в момент его аварийного столкновения.

Известны аварийные тормозные устройства транспортных средств, приводимые в действие в общем случае непосредственно водителем в момент возникновения аварийной опасной ситуации и содержащие либо подвешенный к кузову тормозной башмак, опускаемый на дорожное полотно с помощью упругих электромеханических элементов /см. патент США №3472332, кл. B60R 19/09, 1969 [1]/, кулачкового механизма, подключенного к системе гидропривода /см. патент США №3994369, кл. 188-5, 1976 [2]; а.с. СССР №1366436, кл. B60T 1/14, 1986 [3]/, либо расположенные на кузове автомобиля перед задними колесами тормозные элементы, включающие жидкую и твердую фазы составляющих с возможностью их смешивания по сигналу из кабины, затвердевания и выбрасывания на дорожное полотно с помощью специальных поршневых толкателей и пневмопривода /см. патент РФ на изобретение №2277479, кл. B60T 1/14, B60B 39/08, 2006 [4]/, либо расположенную на днище автомобиля емкость, заполненную наполнителем в виде дисперсного материала, а также системы подачи и отвода жидкости от дорожного полотна, переводящие дисперсный материал в псевдожидкое состояние с повышенной плотностью /см. патент РФ на изобретение №2229552, кл. E01F 13/12, 2001 [5]/, либо расположенный на раме автомобиля вакуумный прижим, выполненный в виде замкнутой полости, сообщаемой с эжекторным насосом, функционирующим от инжектирующего газа /см. патент РФ на полезную модель №103784, кл. B60T 1/14, 2009 [6]/.

Недостатками всех известных устройств является предельная сложность конструкции за счет наличия специальных электромеханических и гидравлических средств переключения и регулировки тормозных механизмов для их сцепления с дорожным полотном /см. [1], [2], [3]/, специфичность и сложность механизмов для взаимодействия химических реагентов, их смешивания, разгрузки и подачи на дорожное полотно, вакуумных прижимов, инжекторных насосов и т.п. /см. [4], [5], [6]/, а также малое быстродействие и, соответственно, низкая эффективность аварийного торможения вследствие невозможности как автоматического срабатывания устройств [1]÷[6] непосредственно от удара без их предварительного включения, так и затрат времени, требуемого для химического и физического взаимодействия реагентов, обеспечивающего их переход из жидкого и газообразного в твердое и дисперсное состояния /[4], [5]/, необходимые для контакта автомобиля с дорожным полотном.

Известны также аварийные тормозные устройства транспортных средств, приводимые в действие в момент аварии непосредственно от удара, содержащие либо шарнирно соединенные с бампером продольные упоры с заостренными для внедрения в землю концами с механизмом их опускания на дорожное полотно, срабатывающим непосредственно от ударной силы, типа рычажных передач, электронно-управляемых систем и т.п. /см. патент РФ на изобретение №2307037, кл. B60R 19/02, B60T 1/14, 2004 [7]/, либо имеющие возможность внедрения в дорожное полотно силовые стержни с удерживающими тросами, сопряженные с пиротехническими устройствами, также срабатывающими непосредственно от ударной силы /см. патент РФ на изобретение №2378139, кл. B60T 1/14, 2006 [8]/.

Недостатками данных устройств также являются значительная сложность конструкций, а также предельно узкие, ограниченные отдельными типами транспортных средств, области применения.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков является аварийное тормозное устройство, содержащее телескопический откидной рычаг, шарнирно подвешенный к раме транспортного средства и снабженный гибкой тягой и подпружиненной защелкой для удержания откидного рычага в транспортном положении, а также закрепленные на откидном рычаге опорные ролики, охваченные замкнутой тормозной лентой, контактирующей с колесом транспортного средства и дорожным покрытием в рабочем положении откидного рычага, снабженного главным и управляющим силовыми цилиндрами для подъема рычага в транспортное положение и регулирования прижатия ленты к колесу, а также закрепленное инерционное приспособление с подпружиненной массой для снятия тормозного устройства с защелки /см. а.с. СССР №1301738, кл. B60T 1/14, 1985 [9]/, и принятое за прототип.

Недостатками устройства-прототипа являются значительная сложность, громоздкость и низкая надежность конструкции за счет наличия большого количества составляющих ее сложных узлов и элементов с упругими и гибкими связями, а также низкая эффективность аварийного торможения вследствие сравнительно малой тормозной силы, развиваемой тормозной лентой даже при максимальном ее прижатии к колесу транспортного средства.

Сущность изобретения заключается в создании сравнительно простой конструкции аварийного тормозного устройства, обеспечивающей эффективное автоматическое торможение транспортного средства непосредственно в момент возникновения аварийной инерционной перегрузки путем заклинивания задних колес транспортного средства в месте их контакта с дорожным полотном.

Технический результат - повышение эффективности аварийного торможения транспортного средства, упрощение конструкции тормозного устройства и повышение его надежности.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном аварийном тормозном устройстве, включающем откидной рычаг, шарнирно подвешенный к раме транспортного средства, фиксатор для удержания рычага в прижатом к раме транспортном положении с упруго закрепленной на раме подвижной инерционной массой для снятия рычага с фиксатора, а также механизм перевода рычага в рабочее положение с заданным усилием прижатия к заднему колесу и дорожному полотну, особенность заключается в том, что откидной рычаг выполнен в виде изогнутой в форме части полого цилиндра стальной пластины, армированной с обеих сторон шероховатой шипованной резиной и плотно охватывающей переднюю поверхность колеса в рабочем положении устройства, механизм перевода рычага в рабочее положение выполнен путем снабжения шарнирного крепления верхнего торца пластины к раме исходно закрученной витой цилиндрической пружиной, обеспечивающей в рабочем положении устройства силовое введение нижнего свободного торца пластины в зону контакта передней поверхности колеса с дорожным полотном, а фиксатор для удержания рычага в транспортном положении представляет собой укрепленные на раме и верхней поверхности пластины Г-образные скобы, рядом расположенные параллельные горизонтальные участки которых соединены свободно надетым на них кольцевым магнитом, примыкающим своей наружней боковой поверхностью к задней стороне инерционной массы, выполненной ферромагнитной и имеющей возможность свободного охвата своим глухим отверстием вышеуказанных участков скоб.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство на общем виде /сплошными линиями - в транспортном положении, пунктирными - в рабочем положении/; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1 на место шарнирного крепления рычага к раме.

Аварийное тормозное устройство содержит откидной рычаг 1, шарнирно подвешенный к раме 2 транспортного средства, фиксатор для удержания рычага 1 в прижатом к раме 2 транспортном положении с упруго закрепленной на раме 2 с помощью пружины 3 растяжения-сжатия подвижной инерционной массы 4 для автоматического снятия рычага 1 с фиксатора, а также механизм перевода рычага 1 в рабочее положение с заданным усилием прижатия к заднему колесу 5 и дорожному полотну 6, при этом откидной рычаг 1 выполнен в виде изогнутой в форме части полого цилиндра пластины, армированной с обеих сторон шероховатой шипованной резиной 7 и плотно охватывающей своей вогнутой поверхностью переднюю поверхность колеса 5 в рабочем положении устройства. Механизм перевода рычага /пластины/ 1 в рабочее положение выполнен путем снабжения шарнирного крепления пластины 1 к раме 2, состоящего /см. фиг. 2/ из кронштейнов 8 с отверстиями 9 со свободно введенной в них осью 10 с жестко надетым на нее и приваренным верхним торцом пластины 1, исходно закрученными витыми цилиндрическими пружинами 11, плотно надетыми на свободные концы оси 10 и соединенными наружными концами с осью 10, а внутренними - с кронштейнами 8. Пружины 11 создают вращающий момент, прижимающий пластину 1 свободным нижним торцом к дорожному полотну 6 и колесу 5, и обеспечивают в рабочем положении устройства при снятии фиксатора с рычага 1 /пластины/ силовое введение вышеуказанного нижнего свободного торца пластины 1 в зону контакта передней поверхности колеса 5, набегающей на дорожное полотно 6, с последним, причем, с заранее заданным усилием прижатия, задаваемым величиной крутящего момента, создаваемого исходно закрученными пружинами 11. Такое силовое введение пластины 1 под колесо 5 можно грубо назвать заклиниванием колеса 5 с дорожным полотном 6, при этом вышеуказанное усилие прижатия необходимо только для начала функционирования тормозного устройства в начальный момент времени, в следующий момент при наезде колеса 5 на пластину 1 начинает работать на торможение сам вес автомобиля, то есть здесь уже проявляется эффект заклинивания. Фиксатор для удержания пластины 1 в транспортном положении, то есть в прижатом снизу к раме 2, представляет собой укрепленные на раме 2 и верхней поверхности пластины 1 Г-образные скобы соответственно 12 и 13, рядом расположенные параллельные горизонтальные участки которых соединены свободно надетым на них кольцом 14 в виде постоянного магнита /кольцевым магнитом/. При этом наружная боковая поверхность кольца 14 примыкает /притянута/ к задней стороне инерционной подвижной массы 4, выполненной из ферромагнитного материала и имеющей глухое отверстие 15 с той же задней стороны, в которое свободно входят горизонтальные участки скоб 12, 13, однако не проходит кольцевой магнит 14.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

В обычном транспортном состоянии устройства рычаг /пластина/ 1 прижат горизонтально к нижней поверхности рамы 2 /сплошные линии на фиг. 1/, при этом закручивающий момент пружин 11 воспринимается скобами 12, 13, соединенными кольцевым магнитом 14, воспринимающим вышеуказанную нагрузку в своем радиальном направлении. Со стороны инерционной ферромагнитной массы 4 к кольцевому магниту 14 приложена осевая горизонтальная сила магнитного притяжения, стремящаяся переместить кольцо 14 вдоль горизонтальных участков скоб 12, 13 с преодолением сил трения, обусловленных нормальными силами взаимодействия скоб 12, 13 с кольцевым магнитом 14 /радиальными силами для магнита 14/. При резком аварийном торможении транспортного средства или его столкновении с препятствием и, соответственно, его резким замедлением с линейным ускорением a ¯ , инерционная масса 4 смещается относительно рамы 2 вперед, то есть влево на фиг. 1. При заранее заданной величине инерционной перегрузки кольцевой магнит 14, сдвигаемый массой 4 влево, сойдет со свободных концов скоб 12, 13, оставшись на массе 4. В этот момент рычаг /пластина/ 1 скачком освобождается от фиксатора и переходит в свое рабочее положение, показанное на фиг. 1 пунктиром. В данном положении пластина 1 осуществляет активное аварийное торможение транспортного средства, причем, следует особо подчеркнуть, характер процесса торможения здесь принципиально отличается от того же процесса в устройстве-прототипе [9]. Если в последнем тормозной эффект определяется встречной тормозной силой, создаваемой тормозной лентой, прижимаемой к дорожному полотну специальным гидравлическим тормозным цилиндром, то в предлагаемом устройстве само тормозимое транспортное средство /см. выше/ наезжает /см. фиг. 1/ передней кромкой колеса 5 на свободный торец пластины 1, прижимая ее и шипованную поверхность 7 всей тяжестью транспортного средства к дорожному полотну 6, причем, чем больше скорость движения транспортного средства, тем интенсивнее процесс затягивания пластины 1 под колесо, а соответственно, и интенсивность процесса торможения. Динамику движения в данном случае можно описать как поступательное движение колеса 5 совместно с шероховатым клином, вводимым в силовой контакт с колесом 5 и дорожным полотном 6 одновременно, находящегося в условиях предельно высокого нормального давления и с увеличением давления, конусности и длины вводимого участка клина пропорционально скорости транспортного средства и времени протекания процесса аварийного торможения.

Предлагаемое устройство характеризуется предельной простотой конструкции, компактностью, высокой надежностью и позволяет при этом резко повысить эффективность процесса аварийного торможения транспортного средства.

Аварийное тормозное устройство, включающее откидной рычаг, шарнирно подвешенный к раме транспортного средства, фиксатор для удержания рычага в прижатом к раме транспортном положении с упруго закрепленной на раме подвижной инерционной массой для снятия рычага с фиксатора, а также механизм перевода рычага в рабочее положение с заданным усилием прижатия к заднему колесу и дорожному полотну, отличающееся тем, что откидной рычаг выполнен в виде изогнутой в форме части полого цилиндра стальной пластины, армированной с обеих сторон шероховатой шипованной резиной и плотно охватывающей переднюю поверхность колеса в рабочем положении устройства, механизм перевода рычага в рабочее положение выполнен путем снабжения шарнирного крепления верхнего торца пластины к раме исходно закрученной витой цилиндрической пружиной, обеспечивающей в рабочем положении устройства силовое введение нижнего свободного торца пластины в зону контакта передней поверхности колеса с дорожным полотном, фиксатор для удержания рычага в транспортном положении представляет собой укрепленные на раме и верхней поверхности пластины Г-образные скобы, рядом расположенные параллельные горизонтальные участки которых соединены свободно надетым на них кольцевым магнитом, примыкающим своей наружней боковой поверхностью к задней стороне инерционной массы, выполненной ферромагнитной и имеющей возможность свободного охвата своим глухим отверстием вышеуказанных участков скоб.



 

Похожие патенты:

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.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Бампер транспортного средства содержит укрепленный на раме кузова по всей ширине его передней части горизонтальный ударный брус.
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.

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.

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.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к противоскатным устройствам тракторных транспортных агрегатов, оснащенных гидросистемой.
Изобретение относится к самолетостроению. .

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

Изобретение относится к области автомобилестроения, а именно к устройствам аварийного торможения транспортных средств. .

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