УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОЧНОСТИ КУЗОВА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА ПРИ ОПРОКИДЫВАНИИ
DEVICE FOR VEHICLE BODY STRENGTHENING IN CASE OF ROLL-OVER

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к системам, обеспечивающим пассивную безопасность пассажиров при опрокидывании в поперечной плоскости транспортного средства (например, автобуса) за счет автоматического срабатывания устройства, повышающего прочность кузова транспортного средства.
Известны различные устройства для повышения пассивной безопасности автобусов (например, пат. DE 19513873 A1, 17.10.1996, Unfallschutz bei Omnibussen, MAN NUTZFAHRZEUGE AG). Они достаточно сложны и дороги. Встроенные в каркас боковые брусья безопасности малоэффективны из-за большой длины и малых допускаемых размеров сечения (большие размеры сечений приведут к уменьшению внутренней ширины кузова, что нежелательно). При опрокидывании возможно складывание крыши из-за малой жесткости стоек (также связанной с ограничениями по размерам их сечения).
Известно также устройство для повышения пассивной безопасности автобуса при столкновении и опрокидывании (Патент РФ: 2172686, 15.11.1999, B60R 19/42, Безопасный кузов автобуса, Куваев В.Я). Устройство содержит боковой брус безопасности, выполненный в виде тонкостенного профиля. Брус имеет большую ширину и поэтому при малой массе эффективно работает на изгиб, защищая при боковом ударе. При фронтальном или кософронтальном ударе этот брус поглощает энергию удара, одновременно перераспределяя ее на всю площадь боковой стенки. В результате деформация передней части автобуса будет меньше, что снижает тяжесть травм водителя и передних пассажиров. Выдающийся в салон брус используется в качестве подлокотника и поэтому не снижает эффективную ширину салона. Для предотвращения складывания крыши при опрокидывании автобус имеет подвижные подкосы, которые в эксплуатации прижаты к стойкам, а при угрозе опрокидывания поворачиваются в поперечной плоскости и фиксируются, образуя с верхней полкой бруса и стойкой жесткий треугольник. При этом прочность и жесткость такой системы будет в несколько раз выше, чем одной стойки. Данное устройство выбрано за прототип.
Работает это устройство следующим образом. В исходном положении подкосы прижаты к оконным стойкам и частично спрятаны в них. При угрозе опрокидывания и получения сигнала с соответствующего датчика срабатывает пиропатрон в пневмоцилиндре, который своим штоком поворачивает подкос относительно его верхнего конца. При этом нижний конец перемещается в поперечной прорези бруса безопасности и входит в фиксатор, образуя жесткий треугольник.
К недостаткам этой системы можно отнести: повышение травмоопасности пассажиров транспортного средства за счет:
- их перемещения при возникновении крена кузова навстречу выдвигающемуся брусу безопасности;
- перемещений частей жесткого треугольника в сторону «остаточного пространства» пассажирского салона транспортного средства при ударе боковины об опорную поверхность, т.к. деформация боковины в этом случае произойдет в месте крепления бруса безопасности к боковине кузова.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемого изобретения, заключается в повышении прочностных свойств кузова путем оснащения транспортного средства предлагаемым устройством. Этим обеспечивается пассивная безопасность пассажиров при опрокидывании в поперечной плоскости транспортного средства.
На фиг.1 представлено устройство для повышения прочности кузова транспортного средства при опрокидывании. Устройство содержит: датчик углового положения (крена) кузова 1, блок управления 2, электромагнит 3 с замком 4, направляющие 5, 6, опорные узлы 7, 8 и стержень 9.
Верхняя направляющая 5 закреплена в верхней части стойки 10. Стойка выбирается в зависимости от места расположения силового агрегата в транспортном средстве. Если силовой агрегат расположен в передней части, то порядковый номер стойки равен 2, если в средней части - к стойке наиболее близко расположенной к центру тяжести транспортного средства, если в задней части - к предпоследней стойке боковины.
Нижняя направляющая 6 крепится к верхней части днища 11 кузова перпендикулярно выбранной стойке. Если в зону крепления попадает сиденье, то оно демонтируется.
Работа предлагаемого устройства для повышения прочности кузова автобуса при опрокидывании заключается в следующем (фиг.2).
В случае, если датчик 1 фиксирует наклон кузова транспортного средства на угол, превышающий критическое значение, блок управления 2 соединяет с источником тока (аккумуляторная батарея) электромагнит 3, встроенный в корпус направляющей 5. Электромагнит притягивает замок 4, после чего пружинная педаль 12 (фиг.3) разжимается, выталкивая стержень 9. Верхний конец стержня 9 перемещается вниз в боковых прорезях швеллера направляющей 5. Нижний конец стержня 9 в прорезях корпуса направляющей 6 движется по дуге окружности, входит в опорный узел 8 и стопорится пружинным фиксатором. Верхний конец стержня 9 в этот момент упирается в опорный узел 7.
В результате во время удара кузова транспортного средства об опорную поверхность боковина будет подвержена деформации в меньшей степени, вследствие повышения жесткости наиболее нагруженной стойки в момент удара /за исключением крайних стоек: первой или последней/.
Боковое опрокидывание пассажирского транспортного средства, например автобуса, является наиболее травмоопасным видом дорожно-транспортного происшествия и сопровождается, как правило, большим количеством пострадавших. При опрокидывании кузов автобуса разрушается в районе подоконного пояса, а пассажиры получают травмы, вследствие их ударов о неподвижные элементы кузова, незакрепленное оборудование и багаж, располагаемый в пассажирском салоне.
Предлагаемое техническое решение обеспечит пассивную безопасность транспортного средства, защиту жизни и здоровья водителя и пассажиров при опрокидывании транспортного средства в поперечной плоскости.