RS52148B - Uređaj za apsorbovanje kinetičke energije vozila pri sudaru - Google Patents

Abstract

Uređaj za apsorbovanje kinetičke energije vozila pri sudaru ugrađen na vozilu (15), naznačen time, što se sastoji od dvodelnog kućišta (1a, 1b) u kojem je uležišten obrtni doboš (5) na kome je namotana traka (2) i što je klipnjača (6) navojnom vezom spojena sa obrtnim dobošem (5), a što je lanser (3) učvršćen na gornjoj polutki (1a) kućišta pri čemu je penetrator (4) smešten unutar lansera (3).Prijava sadrži još 2 zavisna patentna zahteva.

Description

Oblast tehnike na koju se pronalazak odnosi

Pronalazak pripada oblasti saobraćaja uopšte a bliže pripada oblasti bezbednosti u saobraćaju i odnosi se na uređaj koji može da spreči sudar vozila ili da ublaži posledice sudara vozila u situacijama kada bi sudar inače bio neizbežan sa svim eventualnim taragičnim posledicama.

Oznaka navedenog uređaja prema međunarodnoj klasifikaciji patenata je B60T1/12. Odnosi se na konstrukciona rešenja za kočenje vozila koje se izvršava delujući na drugi način a ne usporavanjem točkova.kao što je na primer reakciono kočenje.

Tehnički problem

Tehnički problem se može definisati na sledeći način: kako napraviti uređaj koji će umanjiti kinetičku energiju vozila neposredno pre sudara i koji će onemogućiti sudar ili smanjiti nepovoljne efekte sudara. Takođe, kako omogućiti opremi na vozilu da u zavisnosti od udaljenosti prepreke od vozila.obezbedi potreban zaustavni put. I na kraju,kako pri tome omogućiti vozilu da posle te opasne situacije može da nastavi sa normalnim kretanjem i kako da se pri tome ne ugroze ostali učesnici u saobraćaju.

Stanje tehnike

Tridesetih godina prošlog veka pojavili su se prvi hidraulični kočni sistemi. Oni su zamenili primitivne, koji su zaustavljali vozila sistemom užadi (kasnije sajli), koje su po pravilu nejednako kočile točkove. U tim godinama prošlog veka kočni put sa 100 do 0 km/h iznosio je 85 metara!

Vremenom se usavršaju hidraulični sistemi sa bubanj kočnicama, pa je 1950. godine zabeležen rezultat od 75 metara. Dakle, dve decenije je bilo potrebno da bi se put kočenja smanjiozasamo deset metara.

Hidraulične bubanj kočnice na prednjim točkovima su se zadržale do kasnih šezdesetih godine prošlog veka. Njihova najveća mana je bila što su pri kočenju oslobađale veliku količinu toplote, što je za posledicu imalo fading - pregrejavanje (slabljenje sile kočenja). Montiranjem disk kočnica na prednje točkove velikoserijskih automobila učinjen je značajan napredak. Međutim, još veće poboljšanje je usledilo početkom sedamdesetih godina prošlog veka uvođenjem pojačivača sile kočenja. Time je olakšan potreban pritisak na pedalu kočnice, što su naročito cenile dame. Ipak, ubrzo se pokazalo da ovaj pronalazak ima jednu ozbiljnu manu. Dešavalo se da se kod snažnih kočenja točkovi blokiraju, što je onemogućavalo upravljanje vozilom. Problem je 1978. godine rešila firma Mercedes-Benc sistemom protiv blokiranja točkova prilikom kočenja. Inovacija je nazvana ABS i prvo se ugrađivala u najskuplju srebrnu zvezdu - mercedes S. Sistem funkcioniše tako što vrlo brzim pulsiranjem pritiska u hidrauličnom sistemu blokira i popušta kočnice, odnosno točkove. Efikasnost uređaja je velika naročito na klizavim podlogama.

Konstantno usavršavanje kočnih sistema je dovelo do još jednog pronalaska. Ponovo su stručnjaci Mercedes-Benca smislili inovaciju koja se danas serijski ugrađuje u većinu modela. Naime, uočili su da prosečan vozač u kritičnim situacijama ne prepozna odmah opasnost, i u početku blago pritiska pedalu kočnice. Tako se bespotrebno gube dragoceni metri zaustavnog puta. Zato su napravili elektronski uređaj koji prepoznaje brzo (panično) premeštanje noge sa papučice gasa na pedalu kočnice i momentalno podiže pritisak u hidrauličnom sistemu. On je uveden u velikoserijsku proizvodnju 1997. godine i nazvan je BAS (Brake Assist Sistem). Većina inovacija primenjenih u savremenim vozilima ispitana je u auto-sportu. Direktno sa trkačkih bolida prenesena je tehnologija keramičkih kočnica. Pre neku godinu, prvo je Porše za svoje najskuplje modele ponudio opcionu ugradnju kočnica od materijala iz svemirskog programa. Prednost koju donosi novi materijal ogleda se u njegovoj manjoj masi i većoj termičkoj otpornosti u odnosu na čelik. Takođe, vek keramičkih diskova je nekoliko puta duži od klasičnih.

Koliki je napredak ostvaren najbolje govori podatak da je početkom devedesetih godina prošlog put kočenja sa 100 km/h do zaustavljanja iznosio 49 metara, da bi primenom ABS-a i BAS-a 2000. godine bio smanjen na 41 metar. Danas automobili sa najboljim kočnim performansama zaustavljaju se za samo 35 metara.

Napredak tehnike je očigledan. Za poslednjih 75 godina smanjen je kočni put za duplo i više. Međutim, taj napredak tehnike nije pratilo usavršavanje veštine prosečnog vozača. To najbolje ilustruje događaj pre uvođenja BAS sistema u primenu. Naime, sredinom devedesetih Mercedesovi stručnjaci su pozvali 450 ispitanika da ocene rad klima uređaja. Tokom vožnje na svakog učesnika se delovalo iznenadnom preprekom. Ova prevara je otkrila poražavajuću istinu. Čak 90% njih nije znalo pravilno da koči! Neki vozači su uspeli da zaustave auto sa brzine od 100 km/h tek posle 73 metra. Ovo istraživanje ubrzalo je uvođenje BAS sistema u proizvodnju.

Zaustavni put je termin koji se upotreblja prilikom određivanja ukupne dužine puta od trenutka kada vozač ugleda opasnu situaciju do zaustavljanja vozila. Prosečnom čoveku je potrebna jedna sekunda da uoči prepreku na putu i da njegov mozak izda naredbu šta učiniti (npr. pritisnuti pedalu kočnice, okrenuti volan, pritisnuti sirenu itd). Dragoceni metri se gube, još, prilikom prebacivanja stopala na papučicu kočnice, koje u prošeku traje 0,2 sekunde. Takođe, još malo više vremena (0,27 s) se izgubi na odziv kočnog sistema i podizanja hidrauličnog pritiska u njemu. Reakciona sekunda je veoma bitna, jer u zavisnosti od brzine kretanja vozila postoji razlika u dužini puta koje će to vozilo preći u tom vremenskom intervalu. Ukoliko se vozi brzinom od 100 km/h, tada automobil u jednoj sekundi pređe 27,7 metara. Dakle, prosečnom vozaču boljeg automobila sa brzine od 100 km/h je potrebno oko 80 metara do zaustavljanja. Samo najbolji piloti Formule 1, NASA i članovi akro-grupa reaguju za oko 0,35 sekundi. Ovaj ograničavajući faktor (posebno kod prosečnih vozača) je uticao na razvoj novih sistema koji kombinacijom radara i kamere otkrivaju opasne situacije i deluju na kočni sistem još dok vozač nije u stanju da reaguje. Na žalost, oni su u velikoserijskoj primeni samo kod najskupljih modela mercedesa i leksusa.

Na podlogama sa dobrim koeficijentom trenja, poput asfalta, većina vozila opremljena sa ABS-om ima kraći zaustavni put od onih bez njega, bilo da je u pitanju suv ili vlažan kolovoz, lako je primenom naprednih tehnika kočenja moguće postići slične rezultate i bez ABS-a, ovo iziskuje visoku veštinu vozača. Sa druge strane, upotreba ABS-a je veoma komforna - vozač jednostavno papučicu pritisne "do daske", a računar se brine da kočnice svojim čeljustima ne "zaključaju" točkove.

U ostalim situacijama, po pljusku ili snegu, ABS produžava zaustavni put. U ovim uslovima blokirani se točkovi ukopavaju, i brže zaustavljaju vozilo od onih koji se okreću. Postoji niz ispitivanja u realnim uslovima a Ilustracije radi, evo i podataka objavljenih u finskom automagazinu Tekniikan Maailma na koje se oslanja VVikipedia. Zaustavni put sa 80 km/h: Suv kolovoz - bez ABS-a 45 m/sa ABS-om 32 m;

Sneg - bez ABS-a 53 m/sa ABS-om 64 m;

Led - bez ABS-a 255 m/sa ABS-om 404 m.

Dakle, kada ie brzina vozila velika a prepreka suviše blizu i uslovi na putu

nepovoljni , uz nedovoljnu spretnost vozača.ABS sistem kao i BAS sistem,

često neće sprečiti sudar i sve tragične posledice koje on donosi.

Da je to tako vidi se iz izveštaja međunarodne automobilske federacije da saobraćajne nezgode odnose godišnje milion i dve stotine hiljada žrtava i ostavljaju preko pedeset miliona povređenih lica u svetu. Najveći procenat tih žrtava nastaje u različitim oblicima sudara. Predviđa se da će do kraja 2020 godine ,broj poginulih i povređenih u saobraćajnim nezgodama porasti za više od 60%.

Ovaj pronalazak.koji želim da promovišem,predstavlja dopunu već razvijenih sistema kočnica na mototnim vozilima. Nesumljivo je da postojeći kočioni sistemi na vozilima u normalnim ulovima sigurno mogu da bezbedno zustave ozilo.

Međutim, na osnovu prethodnih činjenica.očigledno je da se mogu stvoriti takvi uslovi da svi postojeći sistemi kočnica sa svim svojim naprednim karakteristikama ne mogu da blagovremeno zaustave vozilo.Tragedija je tada neizbežna kao i nove žrtve. Naime, iz do sada navedenih činjenica o stepenu razvoja kočionih sistema, očigledno je, na primer, da ako se krećete brzinom od 100 km/h ili većom a ispred vas se iznenada pojavi prepreka.bilo koje vrste, na rastojanju manjem od 30m, sudar je neizbežan. Ili ako vozite brzinom od 80km/h po ledu a uočite prepreku na rastojanju od 100 m.sudar je takođe izvestan.

I baš tu,u tim uslovima.kada više nema nikakve nade da ćete zaustaviti vozilo pre havarije ovaj pronalazak može da bezbedno zaustavi vozilo, spreči tragediju i spasi ljudske živote ili da značajno smanji posledice sudara. To je dakle sistem koji je tu da bi spasao život u ekstremnim situacijama pa može biti upotrebljen možda jednom u životu vozila a možda i nikad ali ako zatreba,on će obaviti svoj zadatak.

Kako bi detaljan opis pronalaska kasnije mogao da se lakše shvati potrebno je ukratko dati još neka poznata tehnička rešenja.

Naime.u vojnoj industriji je poznata municija za artiljerijsko oružje koja nosi naziv „potkalibarno zrno".

Savremena protivoklopna municija s potkalibarnim projektilom (takođe poznata i kao KE oružja) namenjena je za upotrebu iz tenkovskih i protiv/tenkovskih topova, protiv oklopnih sredstava ratne tehnike na daljinama 2.000 do 3.000 m. Konstruisana je na principu iskorišćenja sopstvene kinetičke energije, koja se pri susretu projektila sa ciljem pretvara u rad deformisanja prepreke i projektila i probijanja prepreke. Oko 150 metara nakon opaljenja sa zrna otpadaju trodelni nosači potkalibarnog zrna i zrno, ustvari šipka u kojoj je jedan komadić jako tvrdog metala, nastavlja da leti dalje. Potkalibarni projektili mogu da probiju oklop debljine više stotina mm od homogenog čelika.

Takođe,poznato je da snajper kalibra 20 mm može na daljini od 2000 m da probije betonski zid debljine 200 mm.

Takođe je poznat princip da pomoću malih patrona sa barutnim punjenjem,možemo da vršimo zakucavanje eksera u betonsku pregradu.

Sličan princip se koristi i u planinarstvu za zabijanje čeličnih klinova u stenu.

Alati koji koriste barutno punjenje(često nazivani i" Hilti" pištolj ili" Ramset" pištolj je pištolj za pričvršćivanje materijala za neku čvrstu podlogu kao što je beton ili čelik. Poznata kao " direktno pričvršćivanje ",ova tehnologija se oslanja na kontrolisanu ekspoloziju koje stvara malo hemijsko eksplozivno punjenje.slično kao kod vatrenog oružja.

Predmetni pronalazak,rešava nedostatke uočene na poznatim rešenjima koja su već navedena u stanju tehnike, na nov način.

Izlaganje suštine pronalaska

Suština pronalaska se ogleda u tome da se posle uspostavljanja čvrste veze penetratora sa tlom po kome se vozilo kreće.vrši odmotavanje trake koja obrće doboš preko koga je namotana pa se na taj način smanjuje kinetička energiju vozila neposredno pre sudara.

Suština pronalaska se ogleda takođe u tome da se obrtanjem doboša vrši pomeranje hidrauličnog klipa unutar doboša, koji potiskuje ulje u hidrauličnom cilindru. Ulje pod pritiskom ulazi dalje u prigušnu komoru uređaja i prolazeći kroz kalibrisane otvore transformiše kinetičku energiju vozila u toplotu zagrevanja ulja.

Posebnim cevnim priključkom, deo hidrauličnog ulja se pod pritiskom od uređaja, odvodi takođe u kočioni sistem pa se uz prigušenje kinetičke energije vozila, istovremeno aktivira i postojeći kočioni sistem vozila.

Posle potrebnog usporenja vozila, traka se jednostavno automatski odvojili od vozila koje nesmetano može da nastavi kretanje.

Kratak opis slika nacrta

Pronalazak će biti detaljnije opisan na nacrtu na kome:

Slika 1 - prikazuje izgled uređaja sa bočne strane

Slika 2 - prikazuje poprečni presek A - A sa slike 1

Slika 3 - prikazuje sastavne delove uređaja u aksonometriji

Slika 4 - prikazuje vozilo sa ugrađenim uređajem

Slika 5 - prikazuje poprečni presek B - B sa slike 4

Slika 6 - prikazuje uvećani detalj D sa slike 5

Detaljan opis pronalaska

Uređaj za apsorbovanje kinetičke energije vozila pri sudaru.detaljno je prikazan na slikama 1,2,3,4,5 i 6 na kojima se jasno vidi da je sastavljen od: gornje polutke kućišta 1a, donje polutke kućišta 1b, trake 2, lansera 3, penetratora 4, obrtnog doboša 5, klipnjače 6, osigurača 7 protiv zakretanja kipnjače 6, hidrauličkog cilindra 8, hidrauličnog ulja 8a, prigušne komore 9, cevnog priključka 10, ležaja 11, priveznice 12, pakovanja eksplozivnog punjenja 13 i nepovratnog ventila 14.

Kućište uređaja drži na okupu sve elemente uređaja za apsorbovanje kinetičke energije vozila pri sudaru. Kućište uređaja se sastoji od gornje polutke 1a i donje polutke 1b. Gornja polutka 1a i donja polutka 1b kućišta su međusobno vezane zavrtnjevima.

Obrtni doboš 5 je uležišten pomoću ležajeva 11a klipnjača 6 svojim krajem na kojem je narezan navoj, ulazi u otvor obrtnog doboša 5 koji takođe ima urezan navoj. Na taj način je ostvarena pokretna navojna veza između obrtnog doboša 5 i klipnjače 6.

Klipnjača 6, drugim krajem u obliku klipa ulazi u hidraulički cilindar 8 uređaja. Traka 2 je jednim krajem pričvršćena za obrtni doboš 5 a zatim namotana oko obrtnog doboša 5 dok se drugi kraj završava priveznicom 12. Priveznica 12 je pre aktiviranja uređaja postavljena paralelno sa segmentom puta 16 po kome se vozilo kreće.

Osigurač 7 protiv zakretanja kipnjače 6 je preko venca hidrauličkog cilindra 8 zavrtnjevima vezan za zidove gornje polutke 1a i donje polutke 1b,odnosno kućišta uređaja.

Osigurač 7 protiv zakretanja kipnjače 6 ne dozvoljava zakretanje klipnjače 6 oko svoje ose ali ne ometa obrtanje obrtnog doboša 5.

Hidraulični cilindar 8 jepvezan sa pretkomorom c prigušne komore 9, pomoću cevnog priključka 10. Na taj način je omogućeno da ulje iz hidrauličnpg cilindra 8 može nesmetano da dodje do prigušne komore 9. U zidu između pretkomore c i pretkomore d, prigušne komore 9 postoji najmanje jedan kalibrisani otvor, kroz koji ulje pod pritiskom može da struji iz jedne u drugu pretkomoru.

Dodatak cevnog priključka sa nepovratnim ventilom 14 omogućava da deo ulja pod pritiskom aktivira postojeći kočioni sistem na vozilu 15. Nepovratni ventil 14 štiti kočioni sistem vozila 15 od prevelikog pritiska.

Iznad čela penetratora 4 u lanseru 3 nalazi se pakovanje eksplozivnog punjenja. 13. Penetrator 4 je ugrađen tako da se pre aktiviranja uređaja, jednim krajem nalazi u lanseru 3 a drugim krajem ulazi u otvor priveznice 12 ali tako da vrh penetratora 4 delimično viri iz priveznice 12. prema tlu po kome se vozilo kreće.

Kućište apsorbera je sastavljeno od gornje polutke 1a i donje polutke 1b koje su međusobno spojene zavrtnjima.

Osnovna uloga kućišta je da drži na okupu sve elemente uređaja za apsorbovanje kinetičke energije pri sudaru vozila ali i da prenese silu aktiviranja uređaja na noseću konstrukciju vozila 15. Kućište se vezuje za noseću konstrukciju vozila 15 ali tako da uređaj može da prihvati opterećenja koja se javljaju pri aktiviranju uređaja.

Traka 2 ima zadatak da prenese silu aktiviranja na obrtni doboš 5 i izazove njegovo obrtanje. Danas su u širokoj primeni kaiševi i trake različitih oblika i zadovoljavajuće izdržljivosti na kidanje. Koriste se za dizanje tereta, u padobranstvu, planinarstvu, pri izradi vatrogasne opreme i tako dalje. Traka 2 može biti izrađena od poliestera, aramida, kevlara i tako dalje.

Traka 2 je jednim krajem vezana za obrtni doboš 5 a zatim je namotana oko samog obrtnog doboša 5. Drugi slobodni kraj trake 2 je vezan sa priveznicom 12.

Lanser 3 ima osnovnu funkciju da se u njemu izvrši paljenje pakovanja eksolozivnog punjenja 13. Lanser 3 ima oblik cevi zatvorene sa jedne strane.U šupljinu unutar lansera 3 ugrađuje se penetrator 4. Za montažu na polutki kućišta 1a ,služi navoj izrađen na spoljnjem cilindru lansera 3.

Penetrator 4 ima osnovnu funkciju da izvrši prodiranje.odnosno zabijanje u podlogu segmenta puta 16 po kome se vozilo 15 kreće. U prikazanom načinu izvođenja penetrator 4 ima na spoljašnjoj površini četiri žljeba koji se završavaju ravnim naslonima na kraju.

Ti žljebovi su usklađeni sa ožljebljenim otvorom u priveznici 12 tako da penetrator može da putuje kroz ožljebljeni otvor priveznice 12 sve dok dno žljebova penetratora 4 ne udari u ispupčenja na ožljebljenom otvoru priveznice 12 .

Penetrator 4 može biti izrađen od tvrdog metala Tvrdi metal može biti dvojna legura volframkarbida (WC) i kobalta (Co) ili nikla (Ni) specifične mase oko 13 do 14 g/cm3. Teški metal je trojna legura volframa (W), gvožđa (Fe) i bakra (Cu) ili volframa (W), nikla (Ni) i gvožđa~(Fe) specifične mase oko 18 g/cm3 i slično.

Obrtni doboš 5 služi da se na njega namota traka 2 i preko njega se zapravo kinetička energija vozila 15 prenosi dalje u sistem. U datom načinu izvođenja obrtni doboš 5 ima unutrašnji otvor sa izvedenim trapeznim navojem. Ima i dva bočna diska ili naslona izneđu kojih se smešta traka 2. Na unutrašnjim stranama diskova su izvedeni žljebovi za razdvojivu vezu obrtnog doboša 5 i trake 2.

Klipnjača 6 ,u datom načinu izvođenja,ima na jednom kraju izveden trapezni navoj koji odgovara trapeznom navoju u obrtnom dobošu 5 To znači da klipnjača 6 može da se uvrne u obrtni doboš 5 i da zapravo putuje kroz njega. Na drugom kraju klipnjača 6 ima glavu oblika klipa čiji prečnik odgovara prečniku unutrašnjeg otvora hidrauličnog cilindra 8.

Na srednjem delu klipnjača 6 ima vrat izveden sa ravnim stranama koje služe za vođenje klipnjače kroz žljeb u osiguraču 7 protiv zakretanja kipnjače 6.

Osigurač 7 protiv zakretanja kipnjače 6 ima osnovni zadatak da omogući pravolinijsko vođenje klipnjače 6, odnosno da onemogući njeno zakretanje oko podužne ose.

U prikazanom primeru izvođenja,osigurač 7 protiv zakretanja klipnjače 6 je izveden kao dvodelni zbog montaže.

Hidraulični cilindar 8 prikazanom u načinu izvođenja,ima venac sa otvorima koji služe za vezu sa polutkoama kućišta 1a i 1b. Prečnik hidrauličnog cilindra 8 odgovara prečniku klipa klipnjače 6. Na sredini dna hidrauličnog cilindra 8 izveden je otvor sa navojem za montažu cevnog priključka 10.

Prigušna komora 9 u prikazanom načinu izvođenja se sastoji iz dva dela ili pretkomore i to pretkomore c i pretkomore d koje su međusobno spojene zavrtnjima .

Prigušna komora 9 prima hidraulično ulje 8a pod pritiskom iz hidrauličkog cilindra 8 putem cevnog priključka 10. U zidu između pretkomore c i pretkomore d, prigušne komore 9, postoji najmanje jedan od kalibrisanih otvora.Kroz taj otvor ili više otvora hidraulično ulje 8a pod pritiskom prelazi iz pretkomore c u pretkomoru d i tu se skuplja. Prilikom prolaska hidrauličnog ulja 8a kroz te otvore, kinetička energija vozila 15 se transformiše u toplotu za zagrevanje hidrauličnog ulja 8a.

Cevni prikljušak 10 sa navrtkama za vezu, ima zadatak da ulje iz hidrauličnog cilindra 8, odvede u komoru za prigušenje 9. Ovaj cevni priključak na sebi ima i dodatak u obliku cevnog priključka sa nepovratnim ventilom14, koji ima zadatak da odvede hidrauličko ulje 8a pod pritiskom za aktiviranje postojeće kočnice na vozilu 15.

Uređaj za apsorbovanje kinetičke energije vozila pri sudaru, ima dva ležaja 11 čija je osnovna funkcija da uležišti obrtni doboš 5 i da omogući njegovo besprekorno obrtanje oko podužne ose. U datom načinu izvođenja ovi ležajevi su izabrani kao kao konusno valjčasti

Pakovanje eksplozivnog punjenja 13 može biti od baruta ili neke druge vrste eksplozivnih materija.

Nepovratni ventil 14 ima funkciju zaštite postojećeg kočionog sistema na vozilu 15 od prekomernog pritiska u kočionom sistemu vozila.

Nepovratni ventil 14 se zatvara kada pritisak hidrauličnog ulja 8a u hidrauličnom cilindru 8 dostigne vrednost koja je dozvoljena za kočioni sistem vozila 15 na kome je ugrađen uređaj za apsorbovanje kinetičke energije vozila pri sudaru.

Vozilo 15 se simbolički sastoji od dve osovine, točkova i grede koja povezuje osovine. Vozilo15 ima zadatak da pomogne u daljem objašnjenju funkcionisanja uređaja i da pojednostavi prikaz ,bez prikazivanja crteža kompletnog vozila.

Segment puta 16 predstavlja zamišljeni deo puta po kome se vozilo kreće.

Treba napomenuti da je jedan kraj trake 2, spojen sa obrtnim dobošem 5 ali tako da se pločica koja se nalazi na kraju trake.ubaci u žljeb na unutrašnjim diskovima obrtnog doboša 5. Tako je obezbeđena čvrsta veza između trake 2 i obrtnog doboša 5. Kada bi se sada izvršilo odmotavanje trake 2, sa obrtnog doboša 5 do kraja, tada bi pločica za vezu ispala iz žljeba obrtnog doboša 5. Na taj način se automatski veoma jednostavno razdvaja i veza između obrtnog doboša 5 i trake 2.

Uređaj za apsorbovanje kinetičke energije vozila pri sudaru funkcioniše na sledeći način.

Kada sistem ugrađen u vozilu 15 prepozna opasnost, dolazi do inicijalnog paljenja pakovanja eksplozivnog punjenja 13 koje se nalazi u unutrašnjosti lansera 3 i to nezavisno od volje vozača.

Inače.danas su već u primeni kombinacije radara i kamera koje otkrivaju opasne situacije i deluju na kočni sistem još dok vozač nije u stanju da reaguje. Takvi sistemi su recimo već u primeni kod nekih modela mercedesa i leksusa.

Kada dođe do paljenja pakovanja eksplozivnog punjenja13, pod dejstvom barutnih gasova , penetrator 4 velikom brzinom napušta cev lansera 3 pri čemu penetrator 4 sa sobom povlači i priveznicu 12. Penetrator 4 se „zakucava „ u površinu segmenta puta 16 po kome se vozilo 15 kreće.Tom prilikom penetrator 4 će takođe čvrsto priljubiti i priveznicu 12 za površinu segmenta puta 16 po kojoj se vozilo kreće.

Vreme od trenutka ispaljenja penetratora 4 do konačnog zabijanja u podlogu segmenta puta 16,meri se u mili sekundama. Ono što je ovde veoma povoljno je to što penetrator 4 uvek prodire u podlogu segmenta puta 16 pod pravim uglom,odnosno pravac kretanja penetratora 4 je uvek upravan na površinu segmenta puta 16 po kome se vozilo kreće.

Veličina penetratora 4, veličina paketa eksplozivnog punjenja 13 a samim tim i vrednost kinetičke energije penetratora 4, mogu biti različite za različita vozila i uslove. Kako se uređaj za apsorbovanje kinetičke energije vozila pri sudaru ugrađuje ispod poda vozila 15, to daje odlične mogućnosti za maksimalno otklanjanje eventualnih zvučnih efekata pri lansiranja penetratora 4 kao i za eliminaciju eventualnog trzaja prilikom ispaljenja penetratora 4..

Daljim kretanjem vozila 15,vrši se dalje i odmotavanje trake 2.

Odmotavanjem trake 2 sa obrtnog doboša 5 dolazi do obrtanja doboša 5 oko njegove podužne ose. Obrtanjem obrtnog doboša 5 oko svoje podužne ose, dolazi do pravolinijskog kretanja klipnjače 6 duž ose obrtnog doboša 5. To je zato što su klipnjača 6, i obrtni doboš 5 izrađeni sa odgovarajućim navojima. Pa kako se obrtni doboš 5 okreće oko svoje ose, on preko navojne veze potiskuje klipnjaču 6 koja se tada kreće pravolinijski. Klipnjača 6 se kreće pravolinijski zato što osigurač 7 protiv zakretanja kipnjače 6, ne dozvoljava zakretanje klipnjače 6 oko svoje podužne ose. Klipnjača 6, prilikom svog pravolinijskog kretanja potiskuje hidraulično ulje 8a kroz cevni priključak 10 u pravcu pretkomore c prigušne komore 9.

Hidraulično ulje 8a dalje iz pretkomore c, pod pritiskom prolazi u pretkomoru d kroz kalibrisane otvore u zidu između pretkomora c i d. Na taj način kinetička energija vozila 15 koje želimo da zaustavimo se preko trake 2, prenosi na hidraulično ulje 8a pri čemu dolazi do zagrevanja hidrauličnog ulja 8a pri proticanju kroz kalibrisane otvore u zidu između pretkomore c i pretkomore d u prigušnoj komori 9. Na taj način vrši se apsorbcija odnosno prigušenje kinetičke energije vozila 15.

Istovremeno kada dođe do potiskivanja hidrauličnog ulja 8a kroz cilindar 8, hidraulično ulje 8a se potiskuje i kroz cevni priključak sa nepovratnim ventilom 14 koji je povezan sa instalacijom postojećeg kočionog sistema vozila 15. Time se zapravo aktivira postojeći kočioni sistem vozila 15. Na taj način maksimalno se koristi i taj potencijal na vozilu radi efikasnijeg zaustavljanja vozila 15 u kritičnom trenutku. Kada pritisak u hidrauličnom cilindru 8 dostigne dozvoljenu vrednost, nepovratni ventil 14 se zatvara i ne dozvoljava dalje proticanje hidrauličnog ulja 8a prema kočionom sistemu vozila 15. Na taj način će kočioni sistem vozila 15 biti zaštićen od prevelikog pritiska.

Princip prigušenja kinetičke energije je princip koji se na sličan način koristi kod savremenih amortizera. Danas postoje i rešenja amortizera gde je moguća kontrola promene veličine kalibrisanih otvora za proticanje ulja, pomoću računara.To znači da ovaj uređaj dozvoljava mogućnost da se menja i veličina otvora u zidu između pretkomora c i d u prigušnoj komori 9. To dalje znači da je moguće da se u odnosu na udaljenje prepreke od vozila 15 koje zaustavljamo.definiše i veličina otvora za proticanje hidrauličnog ulja 8a a time i dužina zaustavnog puta na kome se vrši prigušenje kinetičke energije vozila 15.

Ono što je ovde izuzetno povoljno je to što je ugao otklona trake 2 u odnosu na površinu segmenta puta 16 po kome se vozilo 15 kreće.sve manji što se vozilo 15 više udaljava od penetratora 4, fiksiranog u površini segmenta puta 16. Sila u traci 2 raste od nule do maksimalne vrednosti,odnosno traka 2 se zateže sve više ali bez udara. I u trenutku kada je zatezna sila u traci 2 najveća, rezultanta te sile gotovo pod pravim uglom napada osu penetratora 4 što je najpovoljniji slučaj opterećenja penetratora 4 i podloge segmenta puta 16 po kome se vozilo 15 kreće.

Postoji i mogućnost da se traka 2 naprave tako da imaju veću širinu a samim tim i veću prekidnu silu.

Kada dođe do zaustavljanja vozila 15, ako je došlo do potpunog odmotavanja trake 2 sa obrtnog doboša 5, zbog već opisanog načina veze trake 2 i obrtnog doboša 5, traka 2 jednostavno ispadne iz svog ležišta i vozilo 15 je odmah slobodno da nastavi kretanje. Jer da nije tako, moglo bi biti opasno da vozilo 15 ostane privezano za podlogu segmenta puta 16 na nekoj prometnoj saobraćajnici.

Postavlja se pitanje šta se dešava sa površinom segmenta puta 16 posle zaustavljanja vozila 15.

Ako je penetrator 4 dovoljno dugačak (300 do 500 mm) i ako je podloga segmenta puta 16 kompaktna,na površini puta po kome se vozilo 15 kreće,ostaće penetrator 4 sa razmotanom trakom 2. Međutim kako je penetrator 4 zabijen u podlogu segmenta puta 16, ostatak penetratora 4 koji se vidi iznad površine segmenta puta 16 je malih dimenzija i ne predstavlja opasnost za ostale učesnike u saobraćaju.

Sada je moguće da jednostavnim hidrauličkim alatom izvadimo penetrator 4 iz podloge segmenta puta 16, spakujemo ga i saobraćajnica je ponovo spremna za saobraćaj. Dakle nije bilo sudara, ili je smanjen rizik od sudara,nije bilo havarije i tragičnih posledica.ili su posledice smanjene.

Na površini segmenta puta 16 ostaje otvor prečnika penetratora 4 koja se lako sanira i saobraćajnica ostaje praktično neoštećena.

Sve ovo što smo opisali važi i u slučaju da je saobraćajnica prekrivena ledom, snegom, blatom i slično. Ti uslovi ne utiču na dužinu zaustavnog puta vozila 15 primenom uređaja za apsorbovanje kinetičke energije pri sudaru vozila koji je opisan.

Spisak pozicija

1 a - Gornja polutka kućišta

1 b - Dornja polutka kućišta

2 -Traka

3 - Lanser

4 - Penetrator

5 - Obrtni doboš

6 - Klipnjača

7 - Osigurač 7 protiv zakretanja klipnjače 6

8 - Hidraulični cilindar

8a - Hidraulično ulje

9 - Prigušna komora

10 - Cevni priključak

11 - Ležaj

12 - Priveznica

13 - Pakovanje eksplozivnog punjenja

14 - Nepovratni ventii

15 - vozilo

16 - Segment puta

Claims (3)

1. Uređaj za apsorbovanje kinetičke energije vozila pri sudaru ugrađen na vozilu (15), naznačen time, što se sastoji od dvodelnog kućišta (1a,1b) u kojem je uležišten obrtni doboš (5) na kome je namotana traka (2) i što je klipnjača (6) navojnom vezom spojena sa obrtnim dobošem (5), a što je lanser (3) učvršćen na gornjoj polutki (1a) kućišta pri čemu je penetrator (4) smešten unutar lansera (3).

2. Uređaj prema zahtevu 1, naznačen time, što je u neaktiviranom položaju traka (2) namotana sa jedne strane na dobošu (5) a sa druge strane kraj trake se završava priveznicom (12) kroz koju prolazi vrh penetratora (4).

3. Uređaj prema zahtevu 1, naznačen time, što u aktiviranom položaju klipnjača (6) sabija hidraulično ulje (8a) koje preko cevnog priključka (10) dospeva u pretkomoru (c) prigušne komore (9).