RU2016791C1

RU2016791C1 - Vehicle emergency brake device

Info

Publication number: RU2016791C1
Authority: RU
Inventors: Борис Петрович Таланов
Original assignee: Борис Петрович Таланов
Priority date: 1991-05-12
Filing date: 1991-05-12
Publication date: 1994-07-30

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: controllable swinging lever with a rotatable eccentric on its end is mounted on a frame. A spring-loaded head is mounted on the lever itself. EFFECT: improved structure. 3 dwg

Description

Изобретение может быть использовано для торможения практически любого подвижного объекта, который имеет контакт с поверхностью, например самолета, локомотива и его вагона. The invention can be used to brake practically any moving object that has contact with the surface, for example, an airplane, a locomotive and its car.

Преимущественное использование предложение имеет для автодорожного транспорта. The offer has predominant use for road transport.

Известно устройство торможения, которое содержит зажимные колодки, которые охватывают подлежащий торможению вал с колесами. Зажимные колодки снабжены приводом для зажима вала в виде пневмоцилиндра ( патент США N 2459016, кл. B 60 T 1/14, 1949 ). A braking device is known which comprises clamping blocks which cover the shaft with wheels to be braked. The clamping blocks are provided with a drive for clamping the shaft in the form of a pneumatic cylinder (US patent N 2459016, CL B 60 T 1/14, 1949).

Основным недостатком устройства является то, что торможение осуществляется путем силовой остановки элемента кинематической цепи ( в данном случае вала ). Такое торможение не может обеспечивать эффективную остановку при аварийной ситуации, т.е. при, например, наледи на покрытии остановки вообще не произойдет. Такие устройства по принципу действия ( силовое торможение одного из элементов кинематической цепи ) используется во всех видах транспорта и они обладают аналогичным недостатком - никак не связаны с поверхностью, по которой происходит движение, а она в широком диапазоне изменяется в зависимости от состояния сцепления колесной пары с указанной поверхностью. The main disadvantage of the device is that braking is carried out by force stopping the element of the kinematic chain (in this case, the shaft). Such braking cannot provide an effective stop in an emergency, i.e. with, for example, ice on the surface, a stop will not occur at all. Such devices according to the principle of action (power braking of one of the elements of the kinematic chain) are used in all types of transport and they have a similar disadvantage - they are not connected in any way with the surface along which the movement occurs, but it varies over a wide range depending on the state of adhesion of the wheelset with indicated surface.

Известно устройство торможения, которое содержит подвижный в угловом направлении рычаг с наконечником, который при торможении контактирует с транспортной поверхностью и приподнимает транспортное средство. Торможение осуществляется за счет воздействия части веса транспортного средства через рычаг на его наконечник и на транспортную поверхность. A braking device is known which comprises an angularly movable lever with a tip which, when braking, contacts the transport surface and lifts the vehicle. Braking is carried out due to the influence of a part of the vehicle weight through the lever on its tip and on the transport surface.

Недостатком устройства является то, что торможение фактически осуществляется путем врезания в транспортную поверхность наконечника рычага, а это не всегда эффективно. На мягкой почве такое торможение эффективно, а на сухой автостраде-нет, т.е. врезание наконечника рычага приведет к мгновенной остановке, а это равноценно удару, который по своей разрушительной силе может быть более опасен, чем допустим столкновение, кроме того, произойдет потеря управления из-за резкого приложения постоянной и значительной тормозной силы. The disadvantage of this device is that braking is actually carried out by cutting into the transport surface of the tip of the lever, and this is not always effective. On soft soil, such braking is effective, but on a dry highway, no, i.e. plunging the tip of the lever will lead to an instant stop, and this is equivalent to a blow, which in its destructive force can be more dangerous than a collision, in addition, there will be a loss of control due to the sharp application of constant and significant braking force.

Цель изобретения - осуществление аварийного торможения с регулируемым усилием торможения в зависимости от местности использования транспортного средства, а также аварийного торможения с дозированным временным взаимодействием наконечника с транспортным покрытием в зависимости от начальной скорости торможения. The purpose of the invention is the implementation of emergency braking with adjustable braking force depending on the area of use of the vehicle, as well as emergency braking with a dosed temporary interaction of the tip with the transport coating, depending on the initial braking speed.

Именно такая методика рекомендуется при сложном состоянии транспортного покрытия для автотранспортного покрытия -периодическое притормаживание и отпускание. It is this technique that is recommended in the difficult state of the transport coating for motor vehicle coverage — periodic braking and releasing.

Поставленная цель достигается тем, что наконечник выполнен подпружиненным с регулируемым упором и меет зубчатую контактную поверхность, указанный наконечник дополнительно оснащен эксцентриком, который способен вращаться при его контакте с транспортной поверхностью. This goal is achieved in that the tip is spring-loaded with an adjustable stop and has a serrated contact surface, said tip is additionally equipped with an eccentric that is able to rotate when it comes in contact with the transport surface.

На фиг. 1 представлена установка торможения на транспортном средстве - легковом автомобиле; на фиг. 2- устройство торможения; на фиг.3 -график работы устройства. In FIG. 1 shows the installation of braking on a vehicle - a car; in FIG. 2- braking device; figure 3 is a graph of the device.

Транспортное средство ( далее-автомобили ) содержит, кроме обычной системы торможения, аварийную, которая включает в себя поворотный рычаг 2, который соединен через ось 3 с рамой 4, на раме 4 закреплены упор 5 и пружина 6. Сам рычаг 2 соединен тросом 7 через ролики 8 с рычагом 9, который имеет фиксатор ( условно не показан ). Наконечник 10 выполнен с поворотным эксцентриком 11. Эксцентрик 11 имеет насечку 12 и может свободно вращаться на оси 13, которая закреплена в вилке 14. На рычаге 2 подвижно вдоль него установлен наконечник 10, который имеет втулку 15 на шпонке 16 ( не показан ) и сектора 17 с зубьями 18 на поверхности. Зубья 18 выполняются либо в виде храповых, либо треугольного сечения с модулем ≈5мм. На рычаге 2 имеется пружина 19 и передвижной зажим 20. Все устройство установлено вокруг центра тяжести (ЦТ). The vehicle (hereinafter referred to as automobiles) contains, in addition to the usual braking system, an emergency one, which includes a rotary lever 2, which is connected via an axis 3 to a frame 4, a stop 5 and a spring 6 are fixed on the frame 4. The lever 2 itself is connected by a cable 7 through rollers 8 with a lever 9, which has a latch (not shown conditionally). The tip 10 is made with a rotary eccentric 11. The eccentric 11 has a notch 12 and can freely rotate on the axis 13, which is fixed in the fork 14. On the lever 2, a tip 10 is mounted movably along it, which has a sleeve 15 on a key 16 (not shown) and a sector 17 with teeth 18 on the surface. The teeth 18 are made either in the form of ratchet or triangular section with a module ≈5 mm. On the lever 2 there is a spring 19 and a movable clamp 20. The whole device is installed around the center of gravity (CT).

Действует устройство следующим образом. The device operates as follows.

При необходимости экстренной остановки автомобиля водитель сдергивает рычаг 9 и под действием пружины 6 рычаг 2 либо наконечником 10, либо своими зубьями 18 входит в контакт с транспортной поверхностью, либо насечкой 12 эксцентрика 11. Если контакт осуществился зубьями 18, то наконечник 10 перемещается вверх, сжимая пружину 19 до насечки 12 эксцентрика 11 с транспортной магистралью, т.е. в любом случае начальный контант будет и на насечку 12 эксцентрика 11. Автомаштна из положения а-а переходит в положение б-б. If it is necessary to urgently stop the car, the driver pulls off the lever 9 and, under the action of the spring 6, the lever 2 either contacts 10, or with its teeth 18, comes into contact with the transport surface or the notch 12 of the cam 11. If the contact is made with teeth 18, then the tip 10 moves upward, compressing the spring 19 to the notch 12 of the eccentric 11 with the transport line, i.e. in any case, the initial contant will also be on the notch 12 of the eccentric 11. The motor from position aa goes to position bb.

Эксцентрик начинает вращаться, т.к. нанего действует часть массы автомобиля. При вращении эксцентрика 12 усилие передается на автомобиль 1 и он приобретает вертикальное колебательное движение.При верхнем положении автомобиля зубья 18 выходят из контакта с транспортной магистралью, т.к. сцепление устраняется из-за того, что наконечник 10 упирается и зависает на зажиме 20. При дальнейшем повороте эксцентрика 12 зубья 18 опять входят в контакт и начинается очередное воздействие усилия торможения. Меняя размер В, можно получить любое соотношение торможения и растормаживания ( соответственно t₁и t₂ ).The eccentric begins to rotate, as It is part of the mass of the car. When the eccentric 12 rotates, the force is transmitted to the car 1 and it acquires a vertical oscillatory motion. When the car is in the upper position, the teeth 18 come out of contact with the transport highway, because the clutch is removed due to the fact that the tip 10 abuts and hangs on the clamp 20. With a further rotation of the eccentric 12, the teeth 18 again come into contact and the next action of the braking force begins. By changing the size B, you can get any ratio of braking and braking (respectively t ₁ and t ₂ ).

Система становится саморегулируемой, т.к. чем больше начальная скорость V_o, тем больше нгачальная частота воздействия усилия. По мере снижения скорости снижается и частота до нулевого значения при остановке. В общем случае P Δ t₁ = m Δ V_i , т.е. импульс силы торможения для данного отрезка времени приводит к снижению скорости от V_i до V_i+1
Cуммируя, получим:
P

t_i= m

V_i

= const, т.е. масса машины величина постоянная и усилие торможения ( средняя) тоже величина постоянная,т.е.The system becomes self-regulating, as the greater the initial velocity V _o , the greater the initial frequency of the force. As the speed decreases, the frequency decreases to zero when stopped. In the general case, P Δ t ₁ = m Δ V _i , i.e. impulse of braking force for a given period of time leads to a decrease in speed from V _i to V _{i + 1}
Summing up, we get:
P

t _i = m

V _i

= const, i.e. the mass of the machine is a constant value and the braking force (average) is also a constant value, i.e.

V_i= K

t_i,
t_o=Σ t₁ + Σ t₂ , где Σ t₁ - время чистого торможения,
Σ t₂- время расторможения.

V _i = K

t _i
t _o = Σ t ₁ + Σ t ₂ , where Σ t ₁ is the time of pure braking,
Σ t ₂ is the time of disinhibition.

Предлагаемое устройство позволяет изменять средние усилия торможения и соответственно

, т.е. система обладает универсальными возможностями как для местности так и для времени года. Возможна еще дополнительная регулировка на начальный поджим пружины 19. Для этого на рычаге 2 между осью 3 и пружиной должен быть установлен подвижный упор в виде гайки на рычаге ( не показано ).The proposed device allows you to change the average braking forces and, accordingly,

, i.e. The system has universal capabilities for both the terrain and the time of year. An additional adjustment is possible for the initial compression of the spring 19. For this, a movable stop in the form of a nut on the lever (not shown) must be installed on the lever 2 between the axis 3 and the spring.

Крепление рамы 4 к транспортному средству будет зависеть от его типа и возможности подсоединения. В любом случае подсоединение должно быть спомощью хомутов, чтобы не только не ослабить сечение рамы транспортного средства, но даже дополнительно ее усилить. The fastening of the frame 4 to the vehicle will depend on its type and the possibility of connection. In any case, the connection should be with the help of clamps, so as not only not to weaken the cross-section of the vehicle frame, but even to further strengthen it.

Угол α выбирается из условия сдвига машины назад до упора на ведущие задние колеса под весом машины. Для этого упор 5 желательно иметь регулируемым, например в виде болта с контргайкой. Сектора 17 могут быть сменными либо после износа, либо с различными модулями зубьев 18 . The angle α is selected from the condition of shifting the machine back to the stop on the driving rear wheels under the weight of the machine. For this purpose, the emphasis 5 is desirable to be adjustable, for example in the form of a bolt with a lock nut. Sectors 17 can be replaceable either after wear, or with various modules of teeth 18.

Предлагаемое устройство позволяет: осуществить аварийное торможение без недоступных перегрузок, т.к. усилие торможения меняется от нуля до своего максимального значения в момент контакта зубьев с транспортной магистралью; исключить потерю управления автомашиной; т.е. при расторможении передние колеса будут слушаться руля. The proposed device allows you to: emergency braking without inaccessible overloads, because the braking force changes from zero to its maximum value at the moment of contact of the teeth with the transport line; eliminate the loss of driving; those. when braking, the front wheels will obey the steering wheel.

Усилие торможения всегда постоянно, т.r. зубья значительны ( допустим, модуль 5 при эвольвентном профиле ) и это не требует значительного усилия прижима от пружины 19. The braking force is always constant, i.e. the teeth are significant (for example, module 5 with an involute profile) and this does not require significant clamping forces from the spring 19.

Перестановкой зажима 15 можно получить любой характер взаимодействия: от постоянного контакта, если опустить зажим 15 в крайнее нижнее положение до полного подъема зажима, когда тормозной эффект будет осуществляться за счет роста усилия на пары трения эксцентрика 11. By rearranging the clamp 15, you can get any kind of interaction: from constant contact, if you lower the clamp 15 to its lowest position until the clamp is fully raised, when the braking effect is due to the increase in force on the friction pairs of the clown 11.

Все рассмотренные работы устройства проведены для жесткой транспортной магистрали-автострада или левое покрытие, т.е. действие устройства на мягком грунте не отличается от известного.Для предлагаемого устройства экономический эффект считать нецелесообразно, т.к. в большинстве случаев речь идет о жизни людей, однако и эффект будет: машина будет мало повреждена и уцелеет груз или машина не свалится в пропасть. Последний случай наиболее часто встречается в горах, т.к. дорога обязательно пересекает места капели и малых ручьев, которые даже в самое жаркое время образуют на ночь ледовое покрытие на асфальте дороги. All the considered work of the device was carried out for a rigid transport highway-freeway or left cover, i.e. the action of the device on soft ground does not differ from the known one. For the proposed device, the economic effect is impractical, since in most cases we are talking about people's lives, but the effect will be: the car will be slightly damaged and the cargo will survive or the car will not fall into the abyss. The latter case is most often found in the mountains, because the road necessarily crosses the places of drops and small streams, which even in the hottest time form an ice cover on the asphalt of the road at night.

Аналогичные явления происходят зимой и в городах, например в Москве в 1989 г. Similar phenomena occur in winter and in cities, for example, in Moscow in 1989.

Claims

VEHICLE EMERGENCY BRAKING DEVICE, including a lever with a drive of its angular rotation and a tip, installed with the possibility of contact of the tip with the transport surface, and a lever rotation limiter, characterized in that the tip is made in the form of a spring-loaded fork mounted on the lever, at the ends of which gear sector, and is equipped with an eccentric wheel made to rotate in contact with the road.