Устройство для защиты от солнечного излучения кабины транспортного средства

Полезная модель относится к устройствам для защиты от солнечного излучения кабины и может быть использовано на мобильных энергетических средствах (МЭС) сельскохозяйственного назначения, а так же лесных, строительных и дорожных машинах и п.т.
Существующие устройства для защиты от солнечного излучения кабин транспортных средств и других МЭС, представляющих собой жалюзийные решетки, способны защищать кабину от солнечной радиации, но при этом не учитывается, что жалюзи создают существенную помеху обзорности при их нерациональном расположении. Для минимизации отмеченной помехи требуется обеспечить такое положение планок жалюзи, чтобы оно совпадало с линией обзора. Линией обзора называется направление, взятое от зрачка оператора до центра вращения планки жалюзи. Кроме этого положения должны существовать другие положения, среди которых важнейшими являются положение «полностью закрыто», которое почти полностью исключает тепловое перенапряжение объема кабины и тела оператора и является не менее важным в рабочем цикле самой машины.
Известно устройство для защиты кабины от перегрева и воздействия прямой солнечной радиации, содержащее неподвижные жалюзи, установленные снаружи остекления кабины по радиусу окружности, центр которого является положение глаз водителя (а. с. №330994, кл. B62d 33/06, взятый за прототип, опубл. в 1972 г.), а также устройство для защиты от солнечного излучения кабины транспортного средства (а. с. №1606358 А, кл. B60J 3/, 1/20, B62D 33/06, опубл. в 1990 г.) и светозащитное устройство для лобового стекла (а. с. №2145553 C1 RU. кл. B60J 3/00. опубл. в 2000 г.), приводимые в качестве аналогов, основным недостатком которых является то, что пластины жалюзи неподвижны и, таким образом, не обеспечивают никаких промежуточных положений, а так же важнейшего положения «закрыто». Кроме того конструкторское оформление прототипа не предусматривает третьего существенного положения жалюзи, которое может быть названо положением «козырек», предотвращающее перенапряжение и травмирование глаз оператора при лобовом направлении инсоляции.
Техническая задача полезной модели заключается в обеспечение полного закрытия стекла кабины планками жалюзи и полного открытия, обеспечивающего максимальную обзорность, а так же положения «козырек», причем установление указанных положений должно достигаться исключительно функциональной способностью привода и исключать доводку планок жалюзи вручную в соответствующие моменты выполнения технологических операций.
j
Технический результат полезной модели достигается тем, что устройство для защиты от солнечного излучения кабины транспортного средства, содержит прямолинейные пластинчатые жалюзи, установленные в направлении радиусов окружности, центр которой расположен в зоне глаз водителя, при этом пластины жалюзи размещены внутри кабины и снабжены приводом, состоящим из ряда пар ведущих и ведомых дисков общим числом, равным числу планок жалюзи, жестко соединенных с торцами ведомых дисков, а ведущие диски имеют внешние зубцы и объединены приводящим зубчатым ремнем, подтянутым натяжными роликами, при этом ведущий и ведомый диски сидят на одной оси, касаются друг друга внутренними торцами и имеют возможность проскальзывать один относительно другого на определенный индивидуальный угол, для чего во внутреннем торце ведомого диска выполнена впадина в виде сектора, а на ведущем диске имеется выступ в форме радиальной планке, входящей в эту впадину, при этом угол проскальзывания η, определяемый по выражению
П
где γ - угол наклона стекла; j - текущей номер планки; h - высота от зрачка глаза до горизонта, проходящая через нижний абрис стекла; t - шаг размещения жалюзи по образующей стекла; a - расстояние по горизонтали от нижнего абриса стекла до проекции зрачка глаза на вышеуказанную горизонталь; l - длина стекла; при этом минимальная ширина планок жалюзи l определяется из условия
,
где n - число планок жалюзи, Н - угол солнцестояния, назначаемый в зависимости от географической широты местности, производственных условий и меняющийся в пределах 9…18°, а ширина планок жалюзи должна быть не менее 1,05-1,1 диаметра ведущего диска.
В положении «открыто» планки жалюзи совпадают с визирными линиями максимального обзора. В положении «закрыто» пластины параллельны плоскости стекла»; в положении «козырек» верхняя группа пластин принимает горизонтальный уровень.
j
На фиг. 1 представлена схема устройства, вид сбоку для определения угла β поворота жалюзи от положения полного обзора (положение «О») до плоскости стекла - положение «полностью закрыто» «З»; на фиг. 2 представлена схема устройства положения планок, в котором создается частичное перемещение верхних планок жалюзи, преимущественно от положения «горизонталь» приближающиеся к положению «закрыто» до положения «козырек»; на фиг. 3 - схема для определения длины верхних планок жалюзи; на фиг. 4 - ведомый диск привода, вид спереди; на фиг. 5 - ведомый диск привода, вид сверху; на фиг. 6 - ведущий диск привода, вид спереди; на фиг. 7 -ведущий диск привода, вид сверху; на фиг. 8 - варианты натяжения зубчатого ремня.
Показано, что верхние планки автоматически приобретают больший угол наклона, чем средние планки, которые до некоторого момента поворота остаются вообще неподвижными. Ширина планки обосновывается в дальнейшем с помощью фиг. 3. Шаг жалюзи и зависящее от него величины: диаметры дисков, длины планок жалюзи, их число должен назначаться исходя из ряда технических и санитарно-гигиенических требований. Главным из них является требование к общей обзорности панорамы, которое зависит от числа планок и естественной обзорности. Выполнение этого требования затрудняется при не оптимально высоком количестве планок, т.е. при избыточно мелком шаге. Кроме того, при мелком шаге привод может оказаться не оптимально громоздким, а планки - нежесткими и провисающими под действием веса, хотя планки меньшей ширины потребовали бы и меньшую толщину, что способствовало бы улучшению обзорности. Поэтому назначение величины шага должно сопровождаться решением отдельной оптимизационной задачи, которая лежит за рамками данной модели.
При наличии электромеханического привода момент остановки поворота верхних планок жалюзи определяется либо самим оператором в зависимости от всех обстоятельств погоды и выполняемой работы, либо с помощью управляющего электронного блока.
Устройство состоит из набора звеньев кинематической цепи (фиг. 1) объединенных зубчатым ремнем 1, представляет собой зубчатые сочлененные диски: ведущий 2, имеющий выступ-зацеп 6 (фиг. 6, фиг. 7), и ведомый 3, с которыми жестко соединены валики планок жалюзи 4 (фиг. 1). Ведомый диск имеет впадину для угла проскальзывания свободного хода (фиг. 4, фиг. 5).
Привод пластин жалюзи выполнен индивидуально на каждую пластину с общим звеном, которым является зубчатый ремень. Диски размещают как ведущий, так и ведомый, один за другим на одной и той же оси 5, фиг. 5. Все ведущие диски имеют фрикционную поверхность по окружности, либо зубцы 7 (фиг. 6, фиг. 7) охвачены, например, зубчатым ремнем.
Зубчатый ремень привода жалюзи 1 обеспечивает гарантированный охват ведущих дисков с помощью роликов натяжения 8 (фиг. 8).
Ведомые диски жестко связаны с планками жалюзи. Ширина планок жалюзи, жестко соединенных с ведомыми дисками должна быть не менее диаметра этого диска с рациональным запасом 5…10% во избежание контакта соседствующих ведущих и ведомых дисков и для гарантии перекрытия света в положении «закрыто». Ведущий и ведомый диски насажены на одну ось и между собой соединены плоскостями подвижно так, что при вращении ведущего диска предусмотрен определенный угол проскальзывания этого диска относительно ведомого. Этот угол индивидуален для каждой пары дисков и определяется по нижеприведенной формуле, выводимой из следующих соображений.
j
j
j
Пластины жалюзи должны иметь, по крайней мере, три характерные положения: 1) «закрыто», когда пластины строго параллельны плоскости стекла; 2) «открыто», когда пластины по направлению строго совпадают с визуальными линиями наилучшего обозрения панорамы, и 3) положение «козырек», когда часть верхних пластин прикрыта до некоторого условного уровня, например, до горизонта, и в определенной мере «спасают» глаза оператора от прямой инсоляции. Пусть имеется положение 1, т.е. «закрыто» (смотри фиг. 1 при условии положения всех планок до параллельности плоскости стекла), при котором углы между стеклом и пластиной равны нулю. Тогда выведение пластин в положение 2, т.е. «открыто», должно достигаться поворотами каждого диска на собственный угол против часовой стрелки, величина которого, как видно из фиг. 1, уменьшается от верхней пары к нижней, а угол холостого проскальзывания - увеличивается. Этот угол X может быть найден следующим образом. Верхний n ведущий диск должен повернуться на максимальный угол, величина которого равна γ+β, где γ - угол наклона стекла, j - текущей номер планки, который для n-го диска равен j=n, β - угол обзора, равный ; а - OB, фиг. 1, расстояние по горизонтали от нижнего абриса стекла до проекции зрачка глаза на вышеуказанную горизонталь; h=AB - высота зрачка глаза от горизонта, проходящая через нижний абрис стекла; t - шаг размещения жалюзи по образующей стекла.
n
max
Тогда X=X, т.е. максимальный угол поворота находится по выражению ,
где l - длина стекла.
n
j
n
j
n
m
Этот максимальный угол X для текущей j-той планки жалюзи должен быть меньше на величину недоворота, т.е. до достижения положения «2», а угол сектора проскальзывания ведущего диска привода, фиг. 4 (угол свободного хода) от ведомого до начала отворота из положения «1» в положение «2» должен быть равен разности η=X-X, X=γ-β.
,
где γ - угол наклона стекла; j - текущей номер планки; h - высота зрачка глаза от горизонта, проходящая через нижний абрис стекла; t - шаг размещения жалюзи по образующей стекла; l - длина стекла.
Формирование положения «козырек» осуществляется с помощью планок жалюзи верхней группы. К ним относятся все планки, начиная от условной горизонтальной планки (УГП), для которой ее собственное положение «открыто» достаточно близко совпадает с горизонтальной линией визира оператора (фиг. 2). Это положение выбирается как предельно оставляющее оператору всю горизонтальную обзорность. Планки, расположенные выше этой УГП объединены в верхнюю группу (ВГП).
стекла
При включении привода от положения «открыто» к положению «закрыто» в определенный момент поворота вся ВГП поочередно принимает горизонтальное положение, что и является формой «козырек». Он предотвращает прямое попадание солнечных лучей в глаза оператора, начиная с некоторого угла солнцестояния Н, который задается технологически в зависимости от времени суток, широты местности, вида выполняемых работ, требований санитарно-гигиенической офтальмологии и меняется в пределах 9…18°. Тогда, в зависимости от шага расположения планок t=l/n планок ВГП определяется из фиг. 3, где линия NK есть направление солнечного луча, начиная с которого «козырек» должен полностью выполнять свою функцию. Из ΔMNK по теореме синусов
П
Тогда  и ширина планок l определяется по выражению
.
Устройство работает следующим образом. При включении привода обеспечивается начало движения верхней планки из положения «открыто» в положение «закрыто» поочередно сверху вниз, до тех пор, пока все планки не оказываются строго параллельными плоскости стекла. Это обеспечивается за счет разных углов свободного хода, которые увеличиваются от нуля до верхней планки и максимума - для нижней планки.
Положение «открыто» обеспечивается реверсом привода. Формирование условного положения «козырек» выполняется действием привода частичного хода до приведения верхней группы планок жалюзи в горизонтальное положение.