УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА НА ДОРОГАХ С НИЗКИМ КОЭФФИЦИЕНТОМ СЦЕПЛЕНИЯ

Полезная модель относится к области эксплуатации транспортных средств, в частности, к устройствам повышения сцепления колес с дорожным покрытием в условиях скользких дорог (гололед, снег, дорога с мокрым покрытием и с наличием глины на покрытии, проселочные глинистые мокрые дороги и пр.).
Проблема обеспечения безопасности движения автомобильных транспортных средств на дорогах с низким коэффициентом сцепления колес с дорожным покрытием, решается различными способами.
Обычно для этих целей используют круглозвенные цепи, которые монтируются на колеса или шипованную резину, или используются колеса с регулируемым давлением (А.С. №664857, кл. В60В 39/00, Патент №2040410 кл. В60В 39/00, №2083378, RU №2088151967/11 кл. В60С 27/00).
Для этих целей применяются также самоблокирующие дифференциалы, антиблокировочные и антипробуксовочные системы.
Известны также технические решения, направленные на повышение коэффициента сцепления колеса с дорожным покрытием путем подачи под колесо абразивного материала (SU №1606351 А1, кл. В60В 39/00, В61С 15/00; RU 2332308 С1, кл. В60В 39/04; RU 2309054 С1, кл. В60В 39/00).
К недостаткам известных технических решений можно отнести следующее.
Наличие различных шипов на колесах или цепей приводит к интенсивному износу самих сцепных элементов и дорожного покрытия. Кроме этого такие устройства при эксплуатации транспортных средств используются не эффективно, т.е. они постоянно взаимодействуют с дорожным покрытием, хотя эффективность их проявляется только на скользких участках дороги. Эксплуатация этих устройств на очищенных дорогах от снега или льда приносит просто вред, т.е. только разрушает дорожное покрытие и шину колеса.
Более эффективны устройства, обеспечивающие подачу абразивного сыпучего материала в зону контакта колеса транспортного средства с дорожным покрытием. Однако основным их недостатком является непостоянство подачи сыпучего материала по причине его смерзания при отрицательных температурах и прилипание его к стенкам бункера, в котором он находится.
Частично этот вопрос решен в патенте RU 233308, кл. В60В 39/00, где предлагается установить в бункере ворошитель с пневмоприводом, который включается при буксовании колес.
В этом техническом решении недостатком является то, что сыпучий материал под влиянием отрицательных температур смерзается (образуются комки, часть материала прилипает к стенкам бункера и пр.).
Работа ворошителя со смерзшимися частями сыпучего материала затруднена, а иногда и невозможна (когда материал насыщен влагой степень замерзания и прочность замерзших кусков высока).
При эксплуатации транспортного средства, которое при движении периодически может буксовать на дороге, сыпучий материал не всегда удается подавать из бункера в зону контакта колеса с дорожным покрытием.
Приведенные выше технические решения кроме всего прочего имеют относительно сложную конструкцию и систему управления.
Наиболее близким техническим решением является устройство для предотвращения проскальзывания ведущих колес мобильных машин, раскрытое в патенте 2289514, кл. В60В 39/04.
Указанное устройство для повышения безопасности движения транспортного средства на дорогах с низким коэффициентом сцепления содержит емкость для сыпучего антифрикционного материала, в днище которой расположен решетчатый дозатор и выходной канал, а также трубу для подвода выхлопных газов.
В данном устройстве дозирование сыпучего материала происходит посредством решетки, под которой установлена труба для подвода выхлопных газов, а выходной канал емкости имеет распылительную форсунку. Для разбрасывания сыпучего материала в трубу подаются выхлопные газы транспортного средства.
Недостатком прототипа является его сложная и громоздкая конструкция и система управления, работа системы зависит от скорости вращения колес транспортного средства, которая при проскальзывании колеса является непостоянной.
Кроме этого, основным недостатком этого устройства является низкая эффективность его работы, причина этого в следующем:
а) сыпучий материал при отрицательных температурах слеживается и замерзает (образуются комки разного размера), а также примерзает к стенкам емкости и поверхности дозирующего элемента;
б) комки забивают отверстия дозирующего элемента (решетки), и нарушается подача абразивного материала в выходной канал.
В данном устройстве использован принцип сыпучести материала, т.е. материал подается к выходному отверстию под силой тяжести, что как известно приводит к сводообразованию, и как результат, подача материала нарушается.
Целью настоящей полезной модели является повышение безопасности движения транспортного средства на дорогах с низким коэффициентом сцепления (условия скользких дорог) путем повышения эффективности и надежности механизма подачи абразивного (антифрикционного) материала в зону контакта колеса с дорожным покрытием при отрицательной температуре или повышенной влажности используемого материала.
Поставленная цель достигается тем, что устройство, для повышения безопасности движения транспортного средства на дорогах с низким коэффициентом сцепления, содержит емкость для сыпучего антифрикционного материала, дозирующую решетку, расположенную в емкости, и трубу для подвода выхлопных газов, причем дно емкости имеет выходной канал, при этом емкость выполнена в виде цилиндра, наружная поверхность которого охвачена спиралевидной трубой для подвода выхлопных газов, а выходной канал емкости выполнен в виде короба, ориентированного под острым углом к ободу колеса транспортного средства, причем выходной конец трубы размещен с нижней стороны цилиндра и ориентирован к коробу в зону выхода сыпучего материала.
В настоящей полезной модели дозирующее устройство выполнено в виде приводного, с регулируемой и реверсивной скоростью вращения, шнека, а верхняя часть емкости снабжена загрузочным люком.
По настоящей полезной модели короб выполнен с выпуклым дном и имеет шарнирно установленную регулируемую заслонку.
По настоящей полезной модели выходной конец спиралевидной трубы выполнен в виде щелевого распылителя.
При реализации полезной модели обеспечения надежность подачи антифрикционного материала из емкости под колесо транспортного средства вне зависимости от пониженной температуры окружающей среды и влажности используемого абразивного материала, что объясняется:
поддержанием сыпучести абразивного материала за счет обогрева емкости с материалом выхлопными газами от двигателя транспортного средства и наличием в устройстве конструктивных узлов, способствующих процессу надежной подачи и направленного рассеивания материала (материал более точно попадает в зону контакта колеса с дорожным покрытием) в зону контакта колеса транспортного средства с дорожным покрытием в условиях скользких дорог.
При анализе известного уровня техники не выявлено технических решений, имеющих аналогичную заявляемому техническому решению совокупность конструктивных признаков, что свидетельствует о соответствии заявляемого технического решении критерию полезной модели: «новизна».
При реализации заявляемого технического решения используют традиционно известные технологические процессы и материалы по изготовлению соответствующих конструктивных узлов устройства, что свидетельствует о соответствии его критерию «промышленная применимость».
Полезная модель поясняется рисунками, где на:
Фиг.1 - общий вид устройства, смонтированного на раме транспортного средства перед каждым ведущим колесом.
Фиг.2 - общий вид устройства - вид сверху фиг.1 (на этом виде отсутствует крышка загрузочного люка).
Фиг.3 - сечение А-А фиг.1.
Фиг.4 - узел 1 - конструкция выходного отверстия устройства.
Фиг.5 - проекция узла 1 (вид сверху фиг.4).
Фиг.6 - вид по стрелке Б фиг.4 (без заслонки).
Фиг.7 и фиг.8 - щелевой распылитель, причем фиг.8 - вид сверху фиг.7.
Устройство включает в себя емкость 1 для накопления и хранения антифрикционного материала (песок, мелкая щебенка, опилки древесные, цемент, шлак и пр.) с загрузочным люком 2 и выходным отверстием 3, которое закрыто поворотной заслонкой 4. Емкость выполнена в виде цилиндра.
Наружная поверхность емкости 1 охвачена спиралеобразной трубой 5, по которой проходят выхлопные газы от двигателя транспортного средства 6.
Выполнение емкости в виде цилиндра и размещение трубы 5 с наружной стороны цилиндра уменьшает сводообразование в емкости антифрикционного сыпучего материала, в том числе повышенной влажности.
Внутри емкости 1 на лотке 7, расположен приводной шнек (винт) 8, который выполняет роль рыхлителя и служит для перемещения антифрикционного сыпучего материала от загрузочного люка 2 к выходному отверстию 3.
Лоток 7 расположен в зоне выходного отверстия 3, что позволяет интенсивно осуществлять подачу сыпучего материала и в тоже время не занимает большой объем емкости. Емкость в зоне выходного отверстия 3 имеет короб (9), дно которого (10) выполнено выпуклой формы, при этом короб в зоне выхода имеет шарнирно установленную регулируемую заслонку 4.
Под дном короба расположен щелевой распылитель 11, который установлен на конце спиралеобразной трубы 5.
Устройство устанавливается для каждого ведущего колеса транспортного средства.
Устройство работает следующим образом. Перед выездом водитель транспортного средства (6) загружает через люк 2 сыпучий антифрикционный материал (песок, мелкая щебенка, опилки древесные, цемент, шлак и пр.) в емкость 1. Для заполнения емкости 1 периодически включается шнек 8, который перемещает материал по всей длине дна емкости 1, тем самым заполняя все пространство емкости 1.
При работающем двигателе внутреннего сгорания открывается кран 12, и выхлопные газы, проходя по спиралевидной трубе 5, которая снаружи охватывает емкость 1, обогревают емкость с находящимся в ней материалом.
За счет тепла выхлопных газов антифрикционный материал постоянно находится в сыпучем состоянии, т.е. не происходит его замерзание под воздействием отрицательных температур. Вследствие этого повышается эффективность процесса подачи антифрикционного материала под колеса (13) транспортного средства. Этому процессу также способствует наличие в емкости 1 приводного шнека (винта) 8, который, при движении транспортного средства, может периодически включаться на непродолжительное время для рыхления материала (шнек снабжен приводом 14 и может вращаться вперед и назад, и имеет переменную скорость).
При движении транспортного средства на опасных участках дороги (гололед, снег и пр.), когда возникает опасность пробуксовки колес (снижается коэффициент сцепления), водитель включает привод шнека (винта) 8 и открывает заслонку 4 специальной тягой. Ручка тяги имеет фиксатор и находится в кабине транспортного средства.
Антифрикционный материал шнеком 8 принудительно направляется к выгрузочному отверстию 3 и поступает в короб 9, дно 10 которого имеет выпуклую форму, что позволяет распределять материал по ширине короба. Материал под силой тяжести и под воздействием напора от шнека ссыпается в зону контакта колеса 13 с дорожным покрытием. В зависимости от опасности пробуксовки объем сыпучего материала, который направляется в зону контакта колеса с дорожным покрытием, может быть увеличен путем изменения скорости вращения шнека. Этому также способствуют выходящие из трубы 5 выхлопные газы. Выходной конец трубы 5 установлен под коробом 9 и имеет щелевой распылитель 11.
Выходящие выхлопные газы придают частицам антифрикционного материала направленное движение, т.е. способствуют более рациональной подаче материала в зону контакта колеса с дорожным покрытием.
При выезде транспортного средства из опасной зоны (из скользкой зоны) водитель выключает привод шнека 8 и отпускает (расфиксирует) ручку и заслонка 4 под действием пружины сжатия 15 принимает вертикальное положение вследствие чего закрывается выходное отверстие 3. Антифрикционный материал из емкости 1 в данном случае не поступает в зону контакта колеса транспортного средства с дорожным покрытием. Пополнение емкости 1 антифрикционным материалом, при длительном движении транспортного средства, может производиться из куч, расположенных у дорог или на специальных площадках.