RU2022822C1

RU2022822C1 - Apparatus to control brakes of pneumatic suspension transport mean

Info

Publication number: RU2022822C1
Authority: RU
Inventors: Исин Мевлютович Гаджимурадов
Original assignee: Исин Мевлютович Гаджимурадов
Priority date: 1991-04-16
Filing date: 1991-04-16
Publication date: 1994-11-15

Abstract

FIELD: transport engineering. SUBSTANCE: apparatus uses deformations of suspension and driver seat as control parameters. Speed of movement is limited by braking by force of elasticity of seat and oscillations of motor car and load, caused by changes of supporting surface. In case of driver absence on working seat then seat suspension brakes car. In case of intolerable oscillations of motor car frame speed is limited by suspension of underframe. During braking process first accumulated energy of excessive moving force is used. After accumulated energy decreases below critical marking, braking is exercised by force of weight of spring-loaded mass till stop and keep it in stationary state. Chamber of pneumatic brake is connected with line of tow brake control. Driver seat and underframe suspension are connected with control organ of braking valve. EFFECT: usage of apparatus prevents motor car movement without driver and speed of movement (with driver) is limited in compliance with state of supporting surface(road). 3 dwg

Description

Изобретение относится к управлению тормозами машины и может быть использовано для ограничения скорости движения тракторов и автомобилей при перевозке грузов и предотвращения тяжелых последствий движения без водителя. The invention relates to brake control of a machine and can be used to limit the speed of movement of tractors and cars during transportation of goods and prevent the heavy consequences of movement without a driver.

Известно устройство управления тормозами машины, предусматривающее утилизацию энергии выхлопных газов и избыточной движущей силы, накопление энергии в баллоне и аварийное торможение. Скорость движения определяется водителем и зависит от его квалификации и состояния местности. Отсутствие ограничения скорости при неровностях дороги, колебаниях машины, груза, сил сцепления вызывает потери ресурсов, порчу грузов. Это, а также случаи движения машины без водителя существенно снижают эффективность и безопасность работы, ресурс и сохранность грузов при перевозке. A device for controlling the brakes of a machine is known, which provides for the utilization of the energy of exhaust gases and excess driving force, the accumulation of energy in the cylinder and emergency braking. Driving speed is determined by the driver and depends on his qualifications and the condition of the terrain. The absence of speed limits due to roughness of the road, fluctuations in the machine, cargo, adhesion forces cause loss of resources, damage to goods. This, as well as cases of movement of a car without a driver, significantly reduce the efficiency and safety of work, the resource and safety of goods during transportation.

Технический эффект достигается тем, что в качестве контрольного параметра используют деформацию подвески сиденья, скорость движения ограничивают торможением силой упругости сиденья и колебаниями машины и груза от изменения состояния опорной поверхности, при отсутствии водителя на рабочем месте машину тормозят подвеской сиденья, при недопустимых колебаниях машины скорость ограничивают подвеской ходовой части, при торможении в первую очередь утилизируют энергию избыточной движущей силы и накапливают ее при снижении накопленной энергии ниже критического значения машину тормозят силой тяжести подрессоренной массы до остановки и удерживают. The technical effect is achieved by the use of deformation of the suspension of the seat as a control parameter, the speed of movement is limited by braking by the force of elasticity of the seat and the vibrations of the machine and the load from changes in the state of the supporting surface, in the absence of a driver in the workplace, the car is braked by the suspension of the seat, and when the vibrations are unacceptable, the speed of the machine is limited suspension of the chassis, when braking, they primarily utilize the energy of excess driving force and accumulate it while reducing the stored energy gii below a critical value, the machine is braked by the gravity of the sprung mass until it stops and is held.

Пневмокамера заслонки в выхлопной трубе соединена с линией управления тормозами прицепа, сиденье водителя соединено с органом управления, орган управления связан с рычагом оси ходовой части. The air chamber of the damper in the exhaust pipe is connected to the trailer brake control line, the driver's seat is connected to the control, the control is connected to the lever of the axle of the chassis.

На фиг. 1 изображена схема устройства и системы управления тормозами машины с пневмоподвеской или иной подвеской; на фиг. 2 - блок-схема реализации способа контроля водителя В и управления по сигналу сидения об отсутствии водителя (В=0) на месте при торможении Т или нормальной работе Н; на фиг. 3 - блок-схема реализации способа контроля скорости С и давления Р в пневмосистеме, сравнения их с целевыми значениями С¹ и Р¹, а также с критическим значением Р_к для управления двигателем Д, утилизатором У и тормозами Т или аварийного автоматического торможения АТ.In FIG. 1 shows a diagram of a device and a brake control system of a machine with air suspension or other suspension; in FIG. 2 is a flowchart of a method for controlling a driver B and controlling by a seat signal that a driver is absent (B = 0) in place when braking T or normal operation N; in FIG. 3 is a flowchart of a method for monitoring the speed C and pressure P in the pneumatic system, comparing them with the target values C ¹ and P ¹ , as well as with the critical value P _k for controlling the engine D, utilizer U and brakes T or emergency automatic braking AT.

Способ управления тормозами машины (трактора, автомобиля, комбайна) реализуют системой и устройством, включающим регулятор 1 (фиг. 1) расхода топлива, связанный с педалью 2 и тягой 3 с тормозным краном 4, который рычагом 5 соединен с подрессоренной частью сиденья 6 посредством тяги 7 управления. Трубопроводы для рабочего материала (воздуха, газа, жидкости) в виде трубок 8 обслуживания тормозов прицепа соединены трубкой 9 с пневмокамерой (цилиндром) 10 управления заслонкой 11 в выхлопной трубе 12, от которой через обратный клапан и баллон 13 в пневмоподвеску 14 можно подать газы после пуска и в период торможения, утилизации энергии избыточной движущей силы и накопления энергии. Управление тормозами 15 колес можно осуществить камерой (цилиндром) 16 привода тормозов путем подачи материала из линии 17 подвесок при воздействии на органы управления, а также по сигналу посредством тяги 18 связи с рычагом ходовой части 19 или посредством рычага 20 подвески автоматического аварийного торможения колес 21 силой тяжести подрессоренной массы. The method of controlling the brakes of a machine (tractor, car, combine) is implemented by a system and device including a fuel consumption regulator 1 (Fig. 1) connected to the pedal 2 and rod 3 with a brake valve 4, which is connected by a lever 5 to the sprung part of the seat 6 by means of a rod 7 controls. Pipelines for the working material (air, gas, liquid) in the form of tubes 8 for servicing the trailer brakes are connected by a tube 9 to a pneumatic chamber (cylinder) 10 to control the damper 11 in the exhaust pipe 12, from which gases can be supplied through the non-return valve and cylinder 13 to the air suspension 14 after starting and during braking, utilization of energy of excess driving force and energy storage. The brakes of the 15 wheels can be controlled by the camera (cylinder) 16 of the brake drive by supplying material from the suspension line 17 when acting on the controls, as well as by a signal through the link 18 of the link with the chassis lever 19 or by means of the suspension arm 20 of the automatic emergency braking of the wheels 21 by force the severity of the sprung mass.

Сиденье (фиг. 2) может, если нет водителя (В=0), тормозить машину 23 натяжением тяги 7 упругой силой подвески или растормозить 24 при нормальной работе Н. Это допускает использование подвески в качестве ограничителя скорости, а деформацию подвески - в качестве контрольного параметра и сигнала для ограничения скорости. Алгоритм автоматического торможения при реализации способа человеком, регуляторами топлива и давления или спидометром включает контроль скорости С (фиг. 3), давления Р 25, сравнение 26 их значений с нормой С¹, Р¹, управление 27 двигателем Д, утилизатором У и тормозом Т, сравнение 28 с критическим значением давления Р_к, аварийное автоматическое торможение АТ при нижекритическом давлении, т.е. при падении давления газов в подвеске ниже уровня возможного управления тормозами пневмоприводом. Нормальное давление пневмопривода (5-7, 7 МПа), критическое - ниже 4 МПа. Для других материалов значение может быть иное.The seat (Fig. 2) can, if there is no driver (B = 0), brake the car 23 by pulling the traction 7 with the elastic force of the suspension or brake 24 during normal operation N. This allows the suspension to be used as a speed limiter, and the deformation of the suspension as a control parameter and signal for speed limitation. The automatic braking algorithm during the implementation of the method by a person, fuel and pressure regulators or a speedometer includes speed control C (Fig. 3), pressure P 25, comparison of 26 of their values with the norm C ¹ , P ¹ , control of 27 engine D, utilizer U and brake T , a comparison of 28 with the critical pressure value P _k , emergency automatic braking of the AT at lower critical pressure, i.e. when the pressure of gases in the suspension falls below the level of possible brake control of the pneumatic actuator. The normal pressure of the pneumatic actuator (5-7, 7 MPa), critical - below 4 MPa. For other materials, the value may be different.

Отсутствие компрессора и отбора мощности допускает увеличение давления газов до верхнего предела и выпуск в атмосферу через предохранительный клапан баллона. В случае выброса газов и энергии работоспособность пневмотормоза и утилизатора не снижается, т.е. энергия теряется без затрат на износ тормозов. Но это указывает на необходимость снижения частоты торможения, использования энергии для обслуживания агрегатов. Камера (цилиндр) 10 имеет полости для пружины и газа и может пружиной закрыть заслонку 11 в выхлопной трубе 12 при падении давления воздуха и открыть при повышении, когда кран 4 соединяет линию 8, 9 с баллоном 13 и подвеской 14 через их линию 17. Тяга 18 может управлять краном по сигналу рычага 19 оси ходовой части. При падении давления в этой линии и невозможности управления тормозами рама опускается и рычагами 20 тормозятся колеса 21, а это может остановить машину и удержать в неподвижном состоянии. Газ можно очистить известными фильтрами и охладить. Выключение топлива при торможении снижает температуру и загрязнение газа. Сиденье 6 водителя соединено тягой 7 с органом управления 5. Возможно соединение иное, например, с педалью 2. Сила тяжести водителя может растормозить машину, а сила упругости затормозить при отсутствии водителя. Упругая сила подвески ходовой части также может тормозить машину при разгрузке колес от сил тяжести и ограничить скорость движения по неровной поверхности. Гибкость тяг 7 и 18 исключает движение при разгрузке подвесок сиденья и колес, делает возможным только нормальное управление. Подвески сиденья и ходовой части могут быть пневматическими, механическими (рессоры листовые и из витой пружины) гидравлическими, пневмогидравлическими, гидрогазовыми и т.д. Рабочий материал привода тормозов может быть в виде газа, жидкости или механических тяг с усилителем и без них, причем подвески из неметаллических упругих материалов (резины, пластических материалов и т.д.) не нарушают закономерной связи колебаний с допустимой скоростью движения по реальной неровной поверхности. Деформация подвески подтверждает наличие водителя на рабочем месте. Он может управлять в пределах его возможности, а новые связи ограничивают скорость. При любом управлении тормозами целесообразно энергию избыточной движущей силы утилизировать и накопить для обслуживания машины (регулирования давления в шинах, управления муфтами сцепления и переключения скоростей, управления стеклоочистителями, дверьми автобуса и т.д.) в первую очередь, а затем, если торможение недостаточно, можно использовать энергию для управления тормозами 15 колес 21 с потерей энергии на обслуживание и на трение тормозных поверхностей с потерей избыточной силы (ее энергии) и ресурса тормозов. При движении по неровной поверхности колебания снижают расход топлива и ограничивают скорость, обеспечивают чувствительность машины к условиям местности, облегчают работу. Педали регулятора расхода топлива 1 и тормоза 2 взаимосвязаны и могут взаимодействовать: выключать топливо при торможении, и педалью акселератора снизить и исключить торможение при трогании с места на подъеме. При движении без груза, установку автоводителя с иной программой управления связи тормозного крана с подвесками можно блокировать или использовать в качестве ограничителя скорости с учетом состояния местности. The absence of a compressor and power take-off allows an increase in gas pressure to the upper limit and release into the atmosphere through the cylinder safety valve. In the case of the emission of gases and energy, the performance of the air brake and the utilizer does not decrease, i.e. energy is lost without the cost of brake wear. But this indicates the need to reduce the frequency of braking, the use of energy to service the units. The chamber (cylinder) 10 has cavities for the spring and gas and can spring close the shutter 11 in the exhaust pipe 12 when the air pressure drops and open when increasing when the valve 4 connects the line 8, 9 with the cylinder 13 and the suspension 14 through their line 17. Link 18 can control the crane according to the signal of the lever 19 of the axis of the running gear. When the pressure drops in this line and the inability to control the brakes, the frame lowers and the wheels 21 are braked by levers 20, and this can stop the machine and keep it stationary. The gas can be cleaned with known filters and cooled. Switching off the fuel during braking reduces the temperature and gas pollution. The driver’s seat 6 is connected by a rod 7 to the control 5. A different connection is possible, for example, with the pedal 2. The driver’s gravity can brake the car, and the elastic force can be braked in the absence of the driver. The elastic force of the suspension of the undercarriage can also slow down the machine when unloading the wheels from gravity and limit the speed on uneven surfaces. The flexibility of the rods 7 and 18 excludes movement when unloading the seat and wheel suspensions, and only normal operation is possible. Suspension seats and chassis can be pneumatic, mechanical (leaf springs and coil spring) hydraulic, pneumohydraulic, hydrogas, etc. The working material of the brake actuator can be in the form of gas, liquid, or mechanical rods with and without an amplifier, and suspensions made of non-metallic elastic materials (rubber, plastic materials, etc.) do not violate the regular connection of vibrations with an allowable speed on a real uneven surface . Deformation of the suspension confirms the presence of a driver in the workplace. He can control within his capabilities, and new connections limit speed. With any brake control, it is advisable to utilize the energy of excess driving force for servicing the machine (regulating tire pressure, controlling clutches and shifting gears, controlling wipers, bus doors, etc.) first of all, and then if the braking is insufficient, energy can be used to control the brakes of 15 wheels 21 with the loss of energy for maintenance and friction of brake surfaces with the loss of excess force (its energy) and brake life. When driving on an uneven surface, fluctuations reduce fuel consumption and limit speed, ensure the sensitivity of the machine to terrain conditions, and facilitate work. The pedals of the fuel consumption regulator 1 and the brakes 2 are interconnected and can interact: turn off the fuel when braking, and lower the accelerator pedal and prevent braking when starting off the hill. When driving without load, the installation of a car driver with a different control program for the communication of the brake crane with suspensions can be blocked or used as a speed limiter, taking into account the condition of the terrain.

Устройство системы управления тормозами машины работает следующим образом. Регулятор 1 топлива реагирует на изменение нагрузки и регулирует расход топлива. При падении нагрузки скорость возрастает, расход топлива снижается. При дальнейшем повышении скорости водитель посредством педали 2 и тяги 3 действует на кран 4 и тормозит машину, вначале выпустив воздух из трубок 8, 9 и камеры 10 и закрыв заслонку 11 выхлопной трубы. При этом энергия избыточной движущей силы в виде давления накапливается в баллоне 13 и подвеске 14, затем тормозит колеса тормозом 15, не прерывая пневмоторможение. При воздействии на педаль 2 или на рычаг 5 водителем или упругой силой сиденья 6 через тягу 7 при отсутствии водителя кран 4 аналогично повторяет управление тормозами вначале выпуском воздуха из трубок 8, 9 и камеры 10 пневматического торможения в режиме утилизации энергии избыточной силы и накопления в баллоне 13 и подвеске 14, затем тормозами 15 колес, подачей воздуха в камеры 16 из линии 17. При увеличении скорости движения по неровной поверхности и опасности для машины, человека и груза подвески 14 в момент разгрузки затягивают тягу 18, поворачивают рычаг 5 по часовой стрелке (в сторону торможения) и как сиденьем без водителя тормозит машину и реализует способ управления по схемам (фиг. 2, 3). Если нет водителя (В=0) 22, тормозят 23. Если он на месте, то управляет сам. В каждом случае контролируют скорость С и давление Р 25, сравнивают с нормальными значениями С¹, Р¹ и формируют сигнал управления двигателем Д, утилизатором У и тормозом Т или, если давление ниже критического Р_к 28, то силой тяжести подрессоренной массы машину тормозят 29 АТ поворотом рычагов 19 вниз рычагами 20 из-за опускания рамы и падения давления в подвесках 14. При воздействии на регулятор 1 топлива посредством педали 2 и крана машина растормаживается, в трубки 8, 9 и камеру 10 подается воздух, и заслонка 11 открывается, камеры 16 отключаются от линии 17.The device brake control system of the machine operates as follows. The fuel regulator 1 responds to load changes and regulates fuel consumption. When the load drops, the speed increases, fuel consumption decreases. With a further increase in speed, the driver acts on the crane 4 through the pedal 2 and traction 3 and slows down the car, first releasing air from the tubes 8, 9 and the chamber 10 and closing the exhaust flap 11. In this case, the energy of excess driving force in the form of pressure accumulates in the cylinder 13 and the suspension 14, then brakes the wheels with a brake 15, without interrupting pneumatic braking. When the driver acts on the pedal 2 or lever 5 or the elastic force of the seat 6 through the rod 7, in the absence of the driver, the crane 4 likewise repeats the brake control by first releasing air from the tubes 8, 9 and the pneumatic braking chamber 10 in the mode of utilizing excess energy and accumulating the cylinder 13 and the suspension 14, then the brakes 15 of the wheels, the air supply to the chambers 16 from the line 17. With an increase in the speed of movement on an uneven surface and danger to the machine, person and load of the suspension 14 at the time of unloading, tighten the rod 18, turn t lever 5 clockwise (in the direction of braking) and as a seat without a driver brakes the car and implements the control method according to the schemes (Fig. 2, 3). If there is no driver (B = 0) 22, they slow down 23. If he is in place, he drives himself. In each case, speed C and pressure P 25 are controlled, compared with normal values C ¹ , P ¹ and a control signal is generated for engine D, utilizer U and brake T or, if the pressure is below critical P _to 28, then the vehicle is braked by the gravity of the sprung mass 29 AT by turning the levers 19 down by levers 20 due to lowering of the frame and pressure drop in the suspensions 14. When the fuel regulator 1 is affected by the pedal 2 and the valve, the car brakes, air is supplied to the tubes 8, 9 and chamber 10, and the shutter 11 opens, the chambers 11 16 disconnect from l SRI 17.

Технико-экономическая или иная эффективность. При использовании предложенного изобретения повышается безопасность, исключается движение без водителя, ограничивается скорость и порча грузов и машины, исключается буксование из-за отрыва колес от почвы при колебании рамы. Все это повышает эффективность и безопасность работы, ресурс и сохранность грузов. Feasibility or other efficiency. When using the proposed invention, safety is improved, traffic without a driver is excluded, speed and damage to goods and cars are limited, slipping due to separation of wheels from the soil when the frame oscillates is excluded. All this increases the efficiency and safety of work, resource and cargo safety.

Claims

A PNEUMATIC SUSPENSION VEHICLE BRAKE CONTROL DEVICE, comprising a vehicle brake control element connected to a brake control valve, a fuel control element, a fuel supply regulator and a pneumatic cylinder for controlling the position of a shutter placed in an engine exhaust pipe, pneumatic chambers whose rods are kinematically connected to control elements wheel brakes, a cylinder of compressed air, characterized in that the vehicle seat for the driver is made about with an elastic suspension and connected by a rod with a brake control valve for supplying a working agent to the brake pneumatic chambers in the absence of a driver in the seat, the pneumatic cylinder for controlling the flap position is communicated with a control cavity with the working agent supply lines to the trailer braking mechanisms and with the brake control valve, the cylinder is connected to the exhaust pipe and pneumatic suspension elements having a control valve with an agent feed chamber from the suspension line, while the chassis is made with levers for feeding through the edge a working agent during lowering brake body and exposed to said arms.