RU1812445C - Устройство дл сигнализации о нагрузке на автомобиль - Google Patents

Abstract

Использование: дл  модернизации действующих и при проектировании новых автомобилей и других наземных транспортных средств, содержащих пневмогидравли- ческие или гидравлические амортизаторы. Сущность: устройство дл  сигнализации о нагрузке на автомобиль содержит датчики давлени , св занные с индикаторами, реле ускорени ,.выполненное в виде установленного в ударопрочном кожухе корпуса с инерционной массой, св занной с ним посредством двух мембран подпружиненных контактных стержней, установленных в корпусе с возможностью осевого перемещени  и тел качени , размещенных -между инерционной массой и корпусом и выполненных из в зкоупругого материала. 9 ил.

Description

Изобретение относитс  к транспортному машиностроению и может быть.использовано дл  модернизации действующих и при проектировании новых автомобилей и других наземных транспортных средств, содержащих пневмогидравлические подвески или гидравлические амортизаторы.

Цель изобретени  - увеличение долговечности - достигаетс  за счет того, что в устройство, содержащее датчики давлени , св занные с индикаторами, введено реле ускорени , св занное с индикатором и выполненное в виде установленного в ударопрочном кожухе корпуса с инерционной массой, св занной с ним посредством двух мембран, подпружиненных контактных стержней, установленных в корпусе с возможностью осевого перемещени , и тел качени , размещенных между инерционной массой и корпусом и выполненных из в зко- упругого материала.

Совокупность и .взаимосв зь указанных элементов позвол ет водителю, например,

грузового автомобил , карьерного самосвала , контролировать правильность распределени  массы груза на подвески автомашины в процессе загрузки ее, обеспечить данной информацией оператора, осуществл ющего загрузку ее, путем установки дублирующей панели вне кабины, контролировать достижение при погрузке максимальной массы груза, допустимой на данный автомобиль в . конкретных услови х, контролировать допустимые динамические нагрузки на автомобиль в процессе загрузки и в процессе движени  автомобил  по трассе. С данным устройством можно доводить скорость движени  автомобил  в конкретных дорожных услови х и по пересеченной местности до величины, приближающейс , но не превышающей по динамическим нагрузкам на автомобиль допустимую, определенную дл  данной марки автомобил  на испытательном автомобильном полигоне. Размещение на кузове трех таких реле ускорени  в трех взаимно перпендикул рных направлени х

ю

обеспечивает возможность индикации направлени  вектора опасного ускорени . Это дает возможность водителю выбрать оптимальную скорость движени  по конкретной дороге с конкретным грузом, размещенным относительно подвесок конкретным образом . Например, он может увеличивать скорость до по влени  отдельных световых или звуковых сигналов индикатора скорости. Продольные и боковые перегрузки от уеко- рений (замедлений) также регистрируютс  индикаторами скорости при установке на автомобиле трех инерционных реле ускорени . Таким образом увеличиваетс  безаварийность .

Размещение в ударопрочных разъемных герметичных кожухах обеспечивает работу вибростойких датчиков давлени  и реле ускорени  в любых дорожных услови х , когда камень весом 5-10 кг может выле- теть из-под колеса и ударить по корпусу, закрывающему датчики, или когда они попадают в гр зь и в воду во врем  преодолени  водной преграды. Таким образом обеспечи; ваетс  надежность и долговечность устрой- ства, равна  расчетной долговечности автомобил . Отсутствие усилителей и промежуточных блоков при небольшом числе элементов системы, каждый из которых имеет свою веро тность выхода из стро , увеличивает надежность и долговечности вводимого устройства. Это положение позвол ет при качественном проектировании и изготовлении системы сигнализации обеспечить требуемую долговечность и надеж- ность устройства на уровне всех остальных узлов автомобил  или выше.

Кабельна  св зь между датчиками и реле , закрепленными на подрёссорной части и сигнальными панел ми в кабине, также герметизируетс  и выполн етс  ударопрочной . Совокупность перечисленных факторов увеличивает долговечность устройства и всего автомобил .

- . -Л .V : : . . .

На фиг. 1 - общий вид большегрузного самосвала с за вл емым устройством; на фиг. 2 - вид А на фиг, 1 ; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4-разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез Г-Т по фиг. 1. на фиг, 6 -электрическа  функциональна  схема; на фиг. 7 - вид Д на фиг. 1; на фиг. 8 - вариант установки устройства на грузовой автомобиль с обтекателем; на фиг. 9 - вид Е на фиг.

8. . : :. - : -

Устройство установлено на боль шегруз- ный самосвал следующим образом. К раме 1 с кузовом 2 жестко закреплены реле ускорени  3 в ударопрочных герметических кожухах 4, В пневмогидравлические подвески

с бобышками 5, приваренными к ним в случае необходимости, установлены вибростойкие датчики давлени  6. Ударопрочный корпус 7, состо щий из двух полуколец 8 и

9. соединенных винтами без зазора, содержит герметический вывод электропроводов

10. выход щих из корпуса 4 и корпусов 7, уплотненных герметиком 11 и размещенных в ударопрочных трубах (на чертеже не показаны ) на всем прот жении до входа в кабину 12 самосвала. В кабине 12 размещена панель 13 индикации загрузки с индикаторами статической нагрузки 14,15,:16трех цветов, а также световые индикаторы динамической нагрузки 17, 18 и 19 с указател ми направлени  опасных ускорений. В кабине размещен также звуковой индикатор превышени  скорости 20 и разъем 21, предназначенный дл  подключени  наружной панели-дублера 22, закрепленной на внутренней стороне двери кабины 12 с возможностью ее подъема и поворота панели в сторону оператора, осуществл ющего загрузку самосвала. В варианте устройства дл  автомашин с обтекателем панель-дублер 22 установлена на внутренней поверхности обтекател , Реле ускорени  3 состоит из кожуха 4, соединенного основанием 23 и винтами 24 с рамой 1 самосвала. Корпус реле 25 крепитс  винтами 26 к кожуху 4, Пластмассовые крышки 27 закреплены болтами 28 к корпусу 25. Инерционна  масса 29 установлена между мемб- ранами 30, зажатыми своими кра ми между корпусом 25 и крышками 27, Между наружной цилиндрической поверхностью инерционной массы 29 и внутренней цилиндрической поверхностью корпуса 25 размещены тела качени  31, выполненные из в зкоупругого материала. На торцах инерционной массы 29 через отверсти  в мембранах 30 смонтированы стандартные контактные винты 32, покрытые сплавом 33, обеспечивающим надежный электрический контакт . В каждой крышке смонтированы с возможностью осевого перемещени  три пары контактных стержней 34, диаметрально расположенных, стандартные контакты 35, которые также ;покрыты сплавом 36, обеспечивающим надежный электрический контакт.

Провода к контактным стержн м 34 креп тс  с помощью шлицевых гаек 37, отгиб- ных шайб 38 и контргаек 39. Пружины 40 установлены между торцами крышек 27 и контактов 35. Кажда  диаметрально расположенна  пара контактов размещена на различных, строго определенных рассто ни х от контактных винтов 32 с возможностью поочередного замыкани  их при

различных амплитудах перемещени  инерционной массы 29. Схема электрическа  принципиальна  устройства содержит выключатель 41, блоки 42 контрол  загрузки, блок 43 логический, реле 3 вертикальной, продольной, горизонтальной и поперечной горизонтальной составл ющих ускорени  автомобил , индикатора;ы статической нагрузки зеленого цвета 14 включени  устройства , выполн ющие также функцию индикаторов нагрузки, меньшей 75% от номинальной , индикаторы динамической нагрузки 17, 18 и 19 превышени  допустимой дл  конкретных дорржных условий скорости , по критери м соответственно вертикальной , продольной и поперечной составл ющих ускорений подрессоренной массы автомобил .

Блок 42 включает в себ  датчики 6 давлени , реагирующие на давление в подвеске 5, соответствующее равномерной нагрузке в кузове 2 массы более 75%, но меньшей 99%, от номинальной, и индикатор желтого цвета 15 этой нагрузки, а также второй датчик давлени  6, реагирующий на давление в подвеске, соответствующее равномерной загрузке в кузове 2 массы груза более 99%. от номинальной, и индикатор красного цвета 16 этой загрузки.

Блок43 включает в себ  логическую схему ИЛИ 44 контрол  загрузки в пределах 75...99%, такую же схему ИЛИ 45 контрол  загрузки выше 99%, Выключатель 41 соедин ет устройство с бортовой частью 46 автомобил .

Общие точки контактов датчиков давлени  б в каждой подвеске 5 автомобил , предварительно настроенных различно дл  передних и задних подвесок, соединены соответственно со входами схем ИЛИ 44 и 45, а выходы последних соединены со входами реле ускорени  3. с контактными стержн ми 34, настроенными предварительно на замыкание с соответствующими винтами 32 при ускорени х, произведение величин которых на величину массы подрессорной части автомобил  (загруженной соответственно на 75 и на 99%) определ ет допускаемые динамические нагрузки в вертикальном, продольном и поперечном направлени х.

Выводы реле ускорени  соединены соответственно с индикаторами динамической нагрузки 17, .18, 19, а также со звуковыми индикаторами 20.

Устройство работает следующим образом . Порожний автомобиль подают на загрузку . Устанавливают панель-дублер 22 с поворотом ее в сторону оператора, производ щего загрузку (крановщик, экскаваторщик ) и нажимают включатель 41. При этом

загораютс  индикаторы зеленого цвета, расположенные на площади панелей 13 и 22 соответственно расположению подвесок относительно подрессорной части автомоби- 5 л , Число зеленых индикаторов равно числу подвесок. По мере загрузки кузова 2, например монолитными блоками, загораютс  одновременно или поочередно индикаторы статической нагрузки 15 желтого цвета, раз0 мещенные вокруг индикаторов статической нагрузки 14, а затем загораютс  индикаторы статической нагрузки 16 красного цвета, расположенные вокруг индикаторов статической нагрузки 15.

5 Неравномерность загрузки площади кузова видна на панел х 13 и 22 при неодновременном по влении сигналов на индикаторах статической нагрузки 15, а далее на индикаторах статической нагрузки

0 16, что позвол ет оператору, производ щему загрузку, помещать груз так, чтобы компенсировать эту неравномерность. Предельна  величина превышени  фактической загрузки в какой-либо подвеске над

5 остальными равна разовой дозе загрузки и непосредственно к работе описываемого устройства не относитс , так как зависит от расчетных дл  каждой модели автомашины величин.

0 При сбрасывании монолитных блоков в загруженный до определенной величины кузов 2 могут возникнуть динамические нагрузки , которые вызывают по вление ускорений подрессорной части автомобил ,

5 произведение величины которых на загруженную массу несколько выше допустимы. Тогда загораютс  на панел х 13 и 22 индикаторы динамической нагрузки 17, которые указывают оператору и водителю, что за0 грузка неправильно производитс , нужно опускать дозу груза медленней или сбрасывать ее с меньшей высоты.

При равномерной нагрузке машины и достижении нужного ее уровн  водитель мо5 жет убрать в кабину панель-дублер 22 и начать движение. При движении с полной загрузкой (100%) с посто нной скоростью по пр мой горизонтальной трассе индикаторы динамической нагрузки 17, 18 и 19 не

0 гор т. Наезд на малое преп тствие (ухаб) или въезд на участок дороги с малыми преп тстви ми на малой скорости не вызывает по влени  каких-либо сигналов. Тот же наезд при определенно большей скорости вы5 зывает транспортную, низкочастотную тр ску с ускорени ми, вызывающими замыкание контактов 32 и 34 реле ускорени  3 и срабатывание индикаторов динамической нагрузки и звукового индикатора 20. Световой и звуковой сигналы предупреждают водител  о необходимости несколько снизить скорость на данном участке до исчезновени  сигналов, Таким образом, увеличива  скорость до по влени  сигналов и затем несколько снижа  ее, водитель может достичь оптимальной скорости при 100% загрузке.

При езде по той же трассе с нагрузкой несколько более 75% водитель может допустить большую скорость. При этом амплитуда колебаний инерционной массы 29 реле ускорени  3 станет большей, замкнетс  еще и друга  пара контактов 32 и 34, котора  в сочетани х с контактами датчиков давлени  6, настроенных на величину загрузки 75%, замкнет цепь индикаторов 17 и 20. Водитель может при этом поддерживать описанным выше способом оптимальную скорость.

Если ровна  дорога имеет уклон или криволинейный участок пути, реле 3 вертикальной составл ющей ускорени  может и не срабатывать. Но могут сработать при равномерной загрузке контакты датчика давлени  6 передней пары подвесок, причем показать индикатором 16 загрузку 99% при общей загрузке 75%, если угол наклона вниз трасы значителен. При этом определ ющими дл  всех трех реле ускорени  3 будут уже контакты 32 и 34, настроенные на допустимое ускорение дл  массы груза в 99%. В общем случае при езде по наклонной и криволинейной Трассе и изменении в св зи с этим давлени  в подвесках реле 3 с индикаторами динамической нагрузки 17,18,19 от вертикальных и горизонтальных составл ющих ускорени  вырабатывают сигналы о возникающих действительных перегрузках, измен ющих давление в отдельных подвесках и учитывающих также центробежные ускорени .

При разгоне и торможении автомобил  также могут возникнуть ускорени , превышающие допустимые. Они вызывают замыкание соответствующей уровню загрузки

машины пары контактов 32 и 34 реле ускорени  3. предназначенного дл  регистрации продольных ускорений с индикаторами 19 и 20, что должно предотвратить случайные перегрузки при трогании с места. После разгрузки автомобил  устройство отключаетс  выключателем 41.

Общественно-полезным преимуществом за вл емого устройства  вл етс  повышение .экономической эффективности использовани  самосвалов с устройствами за счет оптимизации их загрузки по услови м их эксплуатации (состо ние машины, состо ние трассы). При применении

устройства можно ограничить недогруз самосвалов и предотвратить их перегруз. Кроме того, в результате применени  недорогих предлагаемых устройств повышаетс  срок службы карьерных самосвалов без капре-монта .

Экономическа  целесообразность дл  потребител  применени  предлагаемых устройств в легковых типах автомашин обуславливаетс , в основном, повышением

долговечности в случае, если водитель обращает внимание на сигнализацию, предупреждающую о динамической перегрузке на

выбранной скорости.

Формул а изобретени 

Устройство дл  сигнализации о нагрузке на автомобиль, содержащее датчики давлени , св занные с индикаторами, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, в него введено реле ускорени , св занное с индикатором и выполненное в виде установленного в ударопрочном кожухе корпуса с инерционной массой, св занной с ним посредством Двух мембран, подпружиненных контактных стержней, установленных в

корпусе с возможностью осевого перемещени , и .тел качени , размещенных между инерционной массой и корпусом и выполненных из в зкоупругого материала.

Вид А

Фиг. 2

г-г

Т 23 3 38 39 37 34

10

Фиг. 5

Щ

J&

.%

W

,

+ +. -ф

1/

st-b-ziei.

Фи г. 9

ВидЕ