CN104250954A - 磁力缓冲式减速带 - Google Patents

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Abstract

一种磁力缓冲式减速带，包括减速带面板，在减速带面板的下表面上设有第一金属盒，减速带面板一端与旋转轴连接，可绕放置轴旋转，另一端与固定在地面上的挂钩相连，在地面下与第一金属盒相对位置设有第二金属盒，第一金属盒和第二金属盒内设有磁铁，两金属盒内的磁铁同极相对。本发明提供的磁力缓冲式减速带，以磁力作为减速动力，保证在不同车辆载重的情况下，利用磁块压缩有的迟滞时间，使减速带对慢速行驶汽车达到平顺行驶效果，对高速通过汽车拥有和常规减速带相同的惩罚性震动，提高了低速车辆行驶过减速带的舒适度，并保证了应有的安全性。

Description

磁力缓冲式减速带
技术领域
本发明属于道路交通附属设备，具体涉及一种采用磁力的磁力缓冲式减速带。
背景技术
减速带作为一种改善道路安装状况的设备能提高交通安全，通过近年减速带使用效果来看，减速带是一把双刃剑，一方面能降低车速，提高道路交通安全状况，另一方面有可能成人为的路障，一般的减速带大都使在路面拱起以达到车辆减速目的，车辆驶过减速带时，都会产生剧烈震动，给乘车者带来不舒适感和不安全感。
目前国内已出现了多种新型减速带，如降噪液压减速带，视觉减速带等，但这些减速带只能解决一些问题，同时又有很多缺陷。例如降噪液压减速带主要目的在于减少车辆驶过减速带时产生的噪音污染，该设计中装置较多且对弹簧要求过高，减速带回弹复位较慢；视觉减速带主要利用视觉的因素来达到减速效果，但对环境要求过高，适用性不强。同时现有的减速带不具备对行驶车辆速度快慢的区分能力，无法既减少低速车辆行驶时的震动感，又对高速车辆保持惩罚性的震动。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明的目是提供一种磁力缓冲式减速带，该减速带利用磁铁产生的磁斥力为动力，可区分车速快慢以调控自身阻挡力度、并能够自我调节以适应不同交通条件。
本发明的目的是这样实现的：一种磁力缓冲式减速带，包括减速带面板，在减速带面板的下表面上设有第一金属盒，减速带面板一端与旋转轴连接，可绕旋转轴旋转，另一端通过挂钩与地面相接，在地面下与第一金属盒相对位置设有第二金属盒，第一金属盒和第二金属盒内设有磁铁，两金属盒内的磁铁同极相对。
所述的减速带面板最低位置与地面在同一水平面上。
所述的第一金属盒和第二金属盒的安装位置可移动。
所述的第一金属盒和第二金属盒内的磁铁是由多个小磁铁组成的磁铁组，磁铁组内的小磁铁数量可以调节。
所述的连接在减速带面板的挂钩上附有一层耐磨的弹性橡胶层。
本发明提供的磁力缓冲式减速带，具有以下有益效果：
1、本发明利用磁力作为减速动力，保证在不同车辆载重的情况下，由于磁块压缩有一个迟滞时间，从而导致对慢速行驶汽车达到平顺行驶效果，而对高速通过汽车拥有和常规减速带相同的惩罚性震动。提高了低速车辆行驶过减速带的舒适度，并保证了应有的安全性。
2、本发明中金属盒内部的磁铁产生的磁斥力不仅起到减速带快速回弹的作用，还能够承受竖向的压力和冲击力，保证了面板下压到最大限度时磁铁之间不会相接触，这样降低了对磁铁刚度的要求，减少了对磁铁的磨损，从而增长了其使用寿命。
3、本发明中挂钩主要起到保证减速带复位的作用，而不致于使减速带因磁斥力而被弹开，由于磁斥力较小而挂钩力矩最大，在末端上并附有橡胶层，降低了对挂钩性能的要求。
4、根据不同交通环境条件要求，金属盒距离旋转轴的距离可调，金属盒内部的磁铁数量也可调，这样可控制减速带的下降速度，从而调控自身阻挡力度。
5、本发明中磁铁的物理稳定性满足使用要求，体积小、重量轻、磁性强且其质地坚硬，性能稳定且能反复充磁，有很好的性价比，同时所需磁铁数量很少，成本较低，经济可行。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
本发明的结构如图1所示：一种磁力缓冲式减速带，包括减速带面板1，在减速带面板1的下表面2上设有第一金属盒3，减速带面板1一端与旋转轴4连接，可绕放置轴4旋转，另一端通过挂钩5与地面相接，在地面7下与第一金属盒3相对位置设有第二金属盒6，第一金属盒3和第二金属盒6内设有磁铁，两金属盒内的磁铁同极相对。
本发明的减速带面板1最低位置与地面7在同一水平面上。所述的连接在减速带面板1的挂钩5上附有一层耐磨的弹性橡胶层8。
本发明的第一金属盒3和第二金属盒6分别安置在减速带面板下部及地下，金属盒的内部布置有同极相对的磁铁，当减速带由于车辆作用下沉时，金属盒内部磁铁产生的磁斥力会阻碍其下沉，并可以通过调节金属盒距离轴端的位置及其内部的磁铁数量来改变磁斥力的大小，从而控制减速带的下降速度；而当车辆驶过减速带之后，在磁斥力的作用下，减速带会快速回弹带动挂钩伸出部分与地面相接使减速带快速复位，整个过程为全自动。
第一金属盒3和第二金属盒6的安装位置可移动，通过位置的移动改变减速带的下降时间；第一金属盒3和第二金属盒6内的磁铁是由多个小磁铁组成的磁铁组，磁铁组内的小磁铁数量可以调节，通过这两种方式都可调节磁力输出作用力的大小，以改变减速带下降时间。
本发明的工作原理如下：由于第一和第二金属盒之间的磁斥力作用在压缩时需要一个迟滞时间，高速行驶车辆通过减速带的时间远小于该迟滞时间，故高速行驶车辆在通过时，金属盒不能压下去，这就利用该迟滞时间对车辆形成了振动源，因而本发明也就识别了高速行驶车辆而发挥其强制减速目的；而低速车辆行驶时，通过时间大于磁铁压缩需要的迟滞时间，由于磁斥力小于轮胎对减速带面板施加的竖直方向作用力，在该作用力下，金属盒能够有效的下压，使得减速带逐渐下沉直到减速带最高点与路面相近，保证了低速行驶车辆经过本发明时如履平地；对于中间速度的车辆，本发明可以根据不同速度车辆通过减速带的时间与迟滞时间的关系，在轮胎对减速带面板施加的竖直方向作用力下，减速带下沉不同的高度从而产生了不同的减速效果。
本发明中的减速带使用一端固定于旋转轴而另一端连接挂钩的设计。在减速带下压过程中，由金属盒内部磁铁产生的磁斥力来分担减速带受压下降的冲量，挂钩不受压力；在减速带由于磁斥力快速回弹中，带动挂钩伸出部分与地面相接而使减速带快速复位，完成一个工作过程。在本设计中，减速带因磁斥力而快速回弹，挂钩的力矩最大且附有橡胶而磁斥力较小，从而降低了对挂钩强度的要求。
挂钩上的橡胶层8可起到减振及缓冲的作用，延长挂钩的使用时间。
计算公式：
a：修正系数，一般取a＝3—5，Lg：两块磁铁之间的间隙值；
Bg：永磁铁(暂取汝铁硼磁铁)的磁化强度，一般Bg≥2400KA/m；
Ag：永磁铁的磁极面积，Ag＝a×b；
计算分析：减速带宽度一般为30-40cm，轮胎直径一般为40-60cm，在汽车通过减速带时，其下压高度为3-15mm时能起到有效减速的效果。汽车总重一般可取为3-5t，暂取汽车重力为3t，则每个轮胎所承担重力G为汽车总重的1/4,由力矩平衡可知：磁斥力F可约取重力的一半，即F＝1/2G，由于磁斥力远小于汽车重力也可满足条件，故计算时再乘以一个折减系数1/2，则磁斥力即F＝1/4G。取修正系数为3，磁铁(汝铁硼磁铁)长宽分别为150mm×20mm，Bg取为2400KA/m，Lg取为1mm时，F斥＝1.09KN，Lg取为10cm时，F斥＝1.08KN即150mm×20mm的两块汝铁硼磁铁在距离为1mm和10cm时斥力分别为1.09KN、1.08KN，可知该磁铁斥力很大，说明两块磁铁受力完全下压(＞15mm)需要一个迟滞时间。
当高速汽车(取V高＝80km/h)驶过减速带时，单轮通过的时间t1＝0.4/(80/3.6)＝0.018s小于两块磁铁有效下压的时间，故高速车通过减速带时磁铁不能压下去，从而起到了对高速车减速的效果。
当低速车(取V低＝5km/h)驶过减速带时，单轮通过的时间t12＝0.4/(5/3.6)＝0.288s，此时磁铁在汽车通过时能压下去，则起到了使慢速车平顺通过的目的。当在上诉两种车速之间时，可根据其通过减速带的时间与磁铁有效下压所需时间的关系，可得到不同的减速效果，灵活性很强。
计算结果：汝铁硼磁铁：150mm×20mm×5mm，价格15元(120元/kg)，密度为(7.5-7.6)g/cm3。
取修正系数为3，Bg为2400KA/m，汽车总重力为4t，则单面磁铁产生的斥力F斥＝1/4G×1/4＝2.5KN；
当Lg取为1mm时，由得Ag＝6.8×10-3m2，则长宽高可分别取为100mm，68mm，5mm，
此时，质量m＝7.55×6.8×10-2×0.05＝2.567kg,价格w＝2.567×120＝308.04元；
当Lg取为10cm时，由得Ag＝8.9×10-3m2,长宽高可分别取为100mm，89mm，5mm，此时，
质量m＝7.55×8.9×10-2×0.05＝3.36kg，价格w＝3.36×120＝403.2元。

Claims (5)

1.一种磁力缓冲式减速带，其特征在于：包括减速带面板（1），在减速带面板（1）的下表面（2）上设有第一金属盒（3），减速带面板（1）一端与旋转轴（4）连接，可绕旋转轴（4）旋转，另一端通过挂钩（5）与地面（7）相接，在地面下与第一金属盒（3）相对位置设有第二金属盒（6），第一金属盒（3）和第二金属盒（6）内设有磁铁，两金属盒内的磁铁同极相对。
2.根据权利要求1所述的磁力缓冲式减速带，其特征在于：所述的减速带面板（1）最低位置与地面（7）在同一水平面上。
3.根据权利要求1所述的磁力缓冲式减速带，其特征在于：所述的第一金属盒（3）和第二金属盒（6）的安装位置可移动。
4.根据权利要求1或3所述的磁力缓冲式减速带，其特征在于：所述的第一金属盒（3）和第二金属盒（6）内的磁铁是由多个小磁铁组成的磁铁组，磁铁组内的小磁铁数量可以调节。
5.根据权利要求1所述的磁力缓冲式减速带，其特征在于：所述的连接在减速带面板（1）的挂钩（5）上附有一层耐磨的弹性橡胶层（8）。
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