RU2526927C2

RU2526927C2 - Automatic air-driven carrier decelerator at abrupt turns

Info

Publication number: RU2526927C2
Application number: RU2013108532/11A
Authority: RU
Inventors: Ирма Николаевна Аквильянова; Анистрад Григорьевич Васильев; Александр Васильевич Бачурихин; Игорь Владимирович Тихомиров
Original assignee: Ирма Николаевна Аквильянова; Анистрад Григорьевич Васильев
Priority date: 2013-02-26
Filing date: 2013-02-26
Publication date: 2014-08-27
Also published as: RU2013108532A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: in compliance with first version, decelerator comprises pickup composed by inertial weight, slide valve and actuator composed by hydraulic cylinder. Inertial weight is composed of cylinder with balls fitted sidewall lengthwise grooves and is placed in sleeve with end clearances to rest on slide valve rods with annular groove in symmetry with axis while slide valves rest on spring-loaded piston rods. Air cylinder is coupled with brake pedal link. In compliance with second version, it comprises case, inertial weight and symmetrical distributors composed by pistons. Centrifugal force pickup is composed by swivel arm with weight arranged at its end. Said arm can act on piston rods.

EFFECT: simplified design, higher reliability.

5 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а конкретно к пневматической тормозной системе транспортных средств с высокорасположенным центром тяжести (туристические автобусы, автокраны, автоцистерны, бетоновозы и др.). The invention relates to transport machinery, and in particular to a pneumatic brake system of vehicles with a high center of gravity (tourist buses, truck cranes, tankers, concrete trucks, etc.).

Страшные аварии происходят с туристическими автобусами, которые падают под действием центробежных сил на поворотах в обрывы (Египте, Вьетнаме и др.), жертвами которых стали сотни человек.Terrible accidents occur with tourist buses that fall under the action of centrifugal forces on turns into cliffs (Egypt, Vietnam, etc.), which killed hundreds of people.

Существуют электронные системы курсовой устойчивости ESP, которые применяются на легковых автомобилях. Система имеет следующие датчики:There are electronic stability control systems ESP, which are used on cars. The system has the following sensors:

продольного ускорения, блок активного усилия тормозов с главным тормозным цилиндром, давление тормозной системы (на главном тормозном цилиндре), угла поворота рулевого колеса, частоты вращения передних и задних колес, рыскания, бокового ускорения. Эти сигналы передаются в блок управления ABS. Исполнительные устройства включают: возвратный гидравлический насос, впускные и выпускные клапаны, распределительный клапан системы курсовой устойчивости, клапан высокого давления, электромагнитный клапан давления в тормозной системе, реле задержки включения стоп-сигналов, контрольные лампы. Система ESP определяет, какое колесо должно быть ускорено или подторможено и насколько резко; нужно ли уменьшать крутящий момент двигателя; активизировать ли блок управления коробкой передач.longitudinal acceleration, active brake force block with the main brake cylinder, brake pressure (on the main brake cylinder), steering angle, front and rear wheels, yaw, lateral acceleration. These signals are transmitted to the ABS control unit. Actuators include: a hydraulic return pump, intake and exhaust valves, a directional control valve, a high pressure valve, a brake pressure solenoid valve, a brake light switch, a warning lamp. The ESP system determines which wheel should be accelerated or braked and how sharply; whether to reduce engine torque; whether to activate the gearbox control unit.

Эти системы применяются в гидравлических тормозах легковых автомобилей, применение их на автобусах и грузовых автомобилях затруднено. Электронные ESP часто выходят из строя и требуют квалифицированного обслуживания.These systems are used in hydraulic brakes of cars, their use on buses and trucks is difficult. Electronic ESPs often fail and require qualified service.

Известен способ установки страховочного пятого колеса на автобусах («За рулем», №10, 2004, с.178). Этот способ на повороте около обрыва не действует.A known method of installing a safety fifth wheel on buses ("Driving", No. 10, 2004, p.178). This method does not work in a corner near a cliff.

Известны гидрозамедлители автомобиля (А.С. №1689161 A1, 1988; №1323439 A1, 1986; №1533918 A1, 1988). Но они не применимы на автомобилях с пневмотормозной системой.Known hydraulic retarders of the car (AS No. 1689161 A1, 1988; No. 1323439 A1, 1986; No. 1533918 A1, 1988). But they are not applicable on cars with a pneumatic brake system.

Известно устройство ограничения скорости автомобиля в зависимости от динамических характеристик в боковом движении (РФ №2261188, 2004). Устройство содержит систему, прерывающую подачу топлива, содержащие два датчика на мосту, два интегратора, коррелятор, звено сдвига, перемножитель, интегратор и рассогласователь.A device for limiting the speed of a car depending on the dynamic characteristics in lateral movement (RF No. 2261188, 2004) is known. The device comprises a system that interrupts the fuel supply, containing two sensors on the bridge, two integrators, a correlator, a shift link, a multiplier, an integrator and a mismatch.

Устройство сложное, ненадежное, ограничивающее скорость автомобиля в прямолинейном движении.The device is complex, unreliable, limiting the speed of the car in rectilinear motion.

Задачей изобретения является создание простого и надежного автоматического пневмозамедлителя хода транспортного средства на крутых поворотах, который можно было бы дополнительно установить и на эксплуатируемых транспортных средствах, не изменяя его пневматический тормозной привод.The objective of the invention is to provide a simple and reliable automatic air retardant vehicle in sharp turns, which could be additionally installed on operated vehicles without changing its pneumatic brake drive.

Это достигается тем, что датчик центробежных сил изготовлен в виде цилиндра с шариками в продольных пазах боковины и помещен в гильзу с зазорами в торцах и симметрично по оси опирается на штоки золотников с кольцевой проточкой, а золотники - на штоки подпружиненных поршеньков, причем жесткость пружин регулируется специальными гайками. Датчик центробежных сил может быть выполнен в виде шарнирного рычага с выступом цилиндрической формы поперек оси рычага и установленным на его конце грузом с возможностью перемещения вдоль оси при регулировке, а исполнительный орган выполнен в виде пневмоцилиндра одностороннего действия с пружинным возвратом или пневмокамеры, подсоединенными к тяге педали тормоза.This is achieved by the fact that the centrifugal force sensor is made in the form of a cylinder with balls in the longitudinal grooves of the sidewall and is placed in a sleeve with gaps at the ends and is symmetrically axially supported by the spool rods with an annular groove, and the spools - by the spring-loaded piston rods, and the spring stiffness is adjustable special nuts. The centrifugal force sensor can be made in the form of an articulated lever with a protrusion of a cylindrical shape across the axis of the lever and a load mounted on its end with the ability to move along the axis during adjustment, and the actuator is made in the form of a single-acting pneumatic cylinder with spring return or pneumatic chambers connected to the pedal rod the brakes.

На фиг.1 показан пневмозамедлитель с цилиндровым датчиком при движении транспортного средства прямо; на фиг.2 - то же, при повороте налево; на фиг.3 - пневмозамедлитель с рычажным датчиком при движении прямо; на фиг.4 - то же, при повороте направо.Figure 1 shows the retarder with a cylinder sensor when driving the vehicle directly; figure 2 is the same when turning left; figure 3 - pneumatic retarder with a lever sensor when driving straight; figure 4 is the same when turning right.

В гильзе 1 с зазором в торцах помещен цилиндрический инерционный груз 2, в пазах 3 которого размещены шарики 4. Гильза 1 симметрично с торцов закрыта крышками-корпусами 5, к которым прикреплены корпуса 6 золотников 7 со штуцерами подвода 8 и отвода 9 воздуха. Золотники 7 имеют штоки 10, соприкасающиеся с торцами груза 2, кольцевые канавки 11 и торцевые осевые отверстия 12, куда вставлены штоки 13 поршеньков 14, поджатых пружинами 15 с регулировочными гайками 16 с резьбой в корпусах 17 поршеньков. Пневмозамедлитель снабжен исполнительным органом - пневмоцилиндром 18, нормально открытым 19 и нормально закрытым 20 клапанами с электромагнитным управлением. В корпусах 17 установлены контакты 21. Компрессор 22 и ресивер 23 пневмотормозной системы транспортного средства связаны с датчиком и пневмоцилиндром 18 пневмопроводами 24.A cylindrical inertial load 2 is placed in the sleeve 1 with a gap in the ends, in which grooves 4 are placed in the grooves 3. The sleeve 1 is symmetrically closed from the ends by the cover-cases 5 to which the cases 6 of the slide valves 7 with the inlet 8 and air outlet 9 are attached. The spools 7 have rods 10 in contact with the ends of the load 2, annular grooves 11 and end axial holes 12, where the rods 13 of the pistons 14 are inserted, preloaded by springs 15 with adjusting nuts 16 with threads in the piston bodies 17. The pneumatic retarder is equipped with an executive body - a pneumatic cylinder 18, normally open 19 and normally closed 20 valves with electromagnetic control. The contacts 21 are installed in the cases 17. The compressor 22 and the receiver 23 of the vehicle's air brake system are connected to the sensor and the air cylinder 18 by the air lines 24.

В шарнире 25 корпуса 26 рычажного датчика подвешен рычаг 27, имеющий выступ 28 с цилиндрической поверхностью напротив штоков 29 поршеньков 30 с пружинами 31 в корпусах 32 с регулировочными гайками 33. На конец рычага установлен регулировочный груз 34. Исполнительный орган выполнен в виде тормозной камеры 35.In the hinge 25 of the housing 26 of the lever sensor, a lever 27 is suspended having a protrusion 28 with a cylindrical surface opposite the rods 29 of the pistons 30 with the springs 31 in the bodies 32 with the adjusting nuts 33. At the end of the lever is an adjusting weight 34. The actuator is made in the form of a brake chamber 35.

Пневмозамедлитель работает следующим образом. Датчик устанавливают в удобном месте автомобиля ближе к его центру тяжести, ориентируя симметричную ось датчика поперек продольной оси автомобиля, а шток пневмоцилиндра или пневмокамеры подсоединяют к тяге тормозной педали при прикреплении пневмоцилиндра (пневмокамеры) к полу кабины. При движении автомобиля на повороте налево (фиг.2) возникает центробежная сила $F_{ц} = \frac{m \cdot υ^{2}}{R}$

(где m - суммарная масса груза 2, золотника 7 и поршенька 14, υ - скорость автомобиля, R - радиус поворота).Pneumatic retarder works as follows. The sensor is installed in a convenient place of the car closer to its center of gravity, orienting the symmetric axis of the sensor across the longitudinal axis of the car, and the rod of the pneumatic cylinder or pneumatic chamber is connected to the brake pedal rod when attaching the pneumatic cylinder (pneumatic chamber) to the cab floor. When the car moves on a left turn (figure 2), centrifugal force occurs

F_{c} = \frac{m \cdot υ^{2}}{R}

(where m is the total mass of cargo 2, spool 7 and piston 14, υ is the vehicle speed, R is the turning radius).

Эта сила преодолевает натяжение пружины 15 N=c·x (где c - характеристика пружины, x - величина сжатия пружины) и сжимает ее. Кольцевая канавка 11 золотника 7 совпадает с отверстиями штуцеров 8 и 9, и воздух из ресивера 23 под давлением поступает в пневмоцилиндр 18, шток пневмоцилиндра перемещает шток педали тормоза, воздействуя на тормозной кран, колесо подтормаживается, и транспортное средство резко снижает скорость движения и опрокидывание предотвращается. При этом золотник под действием пружины 15 перемещается назад, перекрывая отверстия штуцеров. При замыкании контакта 21 на массу поршенька в кабине загорается индикатор. Водитель нажимает на кнопку и нормально закрытый клапан 20 открывается и выпускает воздух наружу, а нормально открытый клапан 19 закрывается, и автомобиль с меньшей скоростью выполняет поворот.This force overcomes the spring tension 15 N = c · x (where c is the characteristic of the spring, x is the amount of compression of the spring) and compresses it. The annular groove 11 of the spool 7 coincides with the openings of the nozzles 8 and 9, and the air from the receiver 23 under pressure enters the pneumatic cylinder 18, the piston rod moves the brake pedal rod, acting on the brake valve, the wheel brakes, and the vehicle drastically reduces the speed and tipping is prevented . In this case, the spool under the action of the spring 15 moves back, blocking the nozzle openings. When contact 21 closes to the mass of the piston in the cab, the indicator lights up. The driver presses the button and the normally closed valve 20 opens and releases air outside, and the normally open valve 19 closes and the car rotates at a lower speed.

При установке на автомобиль рычажного датчика на штоки действует сила, рассчитанная по уравнению моментов сил относительно шарнира. Во избежание загрязнения рычажный механизм закрывается кожухом. Под действием центробежной силы рычаг отклоняется влево (при повороте автомобиля направо), воздействуя на шток 29 поршенька 30, поршенек сжимает пружину, открывая отверстия подводящего 8 и отводящего 9 штуцеров. При этом воздух под давлением поступает в пневмокамеру 35, шток которой воздействует на тягу педали тормоза и тормозной кран. Автомобиль притормаживается, и скорость его уменьшается, опрокидывание предотвращается. Педаль тормоза уходит вниз, водитель выпускает воздух из пневмокамеры, открывая нормально закрытый кран 20.When a lever sensor is installed on a vehicle, a force is applied to the rods calculated by the equation of the moments of forces relative to the hinge. To avoid contamination, the lever mechanism is closed by a casing. Under the action of centrifugal force, the lever deviates to the left (when turning the car to the right), acting on the rod 29 of the piston 30, the piston compresses the spring, opening the holes of the inlet 8 and outlet 9 fittings. In this case, air under pressure enters the pneumatic chamber 35, the rod of which acts on the draft of the brake pedal and the brake valve. The car slows down, and its speed decreases, tipping is prevented. The brake pedal goes down, the driver releases air from the pneumatic chamber, opening the normally closed valve 20.

Пневмозамедлитель прост в изготовлении, надежен в эксплуатации, его можно установить на всех эксплуатируемых автобусах и грузовых автомобилях, его установка на туристических автобусах предотвратит гибель людей.The pneumatic retarder is easy to manufacture, reliable in operation, it can be installed on all operated buses and trucks, its installation on tourist buses will prevent death of people.

Claims

1. Automatic vehicle retarder in sharp corners, containing a sensor in the form of an inertial load, a spool device and an actuator in the form of a pneumatic cylinder, characterized in that the inertial load is made in the form of a cylinder with balls in the longitudinal grooves of the sidewall and is placed in a sleeve with gaps in ends and symmetrically axis rests on the rods of the spools with an annular groove, and the spools - on the rods of the spring-loaded pistons, and the pneumatic cylinder is connected to the brake pedal rod.

2. The pneumatic retarder according to claim 1 is characterized in that the sensor is adjusted by changing the stiffness of the springs with special end nuts.

3. Automatic vehicle retarder in sharp corners, comprising a housing, inertial load, symmetrical distribution devices in the form of spring-loaded pistons, characterized in that the centrifugal force sensor is made in the form of an articulated lever with a load installed at its end, while the lever is made with the possibility impact on the piston rods.

4. The pneumatic retarder according to claim 3 is characterized in that the lever in contact with the piston rods has a protrusion with a hardened cylindrical surface across the axis of the lever.

5. The pneumatic retarder according to claim 3 is characterized in that the load moves during adjustment along the axis of the lever.