УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ СЦЕПНЫХ СВОЙСТВ АВТОТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
DEVICE FOR INCREASE OF CROSS COUNTRY CAPACITY OF SKIDDING AUTOMOBILE

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к устройствам, обеспечивающим увеличение сцепных свойств транспортного средства.
Известен способ повышения сцепных свойств рельсового транспортного средства, реализованный в противобуксовочном устройстве, содержащем корпус, сообщенный с магистралью и каналами подачи сжатого воздуха и связанный со средствами автоматического включения пескоподачи, в которые входят датчики буксования и преобразователи электросигналов, причем исполнительный орган выполнен в виде прямоточного канала подачи песка, соединенного верхней горловиной с емкостью запаса песка и размещенного внутри пневмокамер, верхняя из которых является корпусом запорного устройства, а нижняя - эжектором, оканчивающимся патрубком с отражателем на своем нижнем конце (пат. РФ №2164483, кл. B61C 15/10 от 24.07.1997 г.). Однако использование песка для повышения сцепления колеса с рельсом в известных способе и устройстве приводит к повышенному износу колес и рельсов и к запесочиванию балласта железнодорожного полотна, а также к уменьшению адгезионного взаимодействия в зоне контакта колеса с рельсом.
По технической сущности наиболее близким к предложенному техническому решению является устройство для повышения сцепных свойств рельсового транспортного средства, содержащее компрессор, к выходу которого подключен теплоизолированный ресивер, снабженный электронагревательным элементом, подключенным через блок автоматического регулирования температуры к источнику электропитания, выход ресивера через электропневматический вентиль подключен к входу электропневматического переключателя, к выходам которого подключены выпускные теплоизолированные магистрали горячего воздуха, на выходе каждой из которых установлены форсунки переднего и заднего хода, расположенные попарно у каждого приводного колеса, причем каждая форсунка имеет профилированное сопло, направленное в область контакта колеса с рельсом и расположенное вблизи него, а пневматический вентиль выполнен управляемым от автоматической системы защиты от буксования, а также оно снабжено датчиками обнаружения буксования, расположенными у каждой приводной колесной пары, причем выходы датчиков подключены к входам автоматической системы защиты от буксования (Патент РФ №2252166, 20.05.2005, Бюл. №14).
Недостатком данного устройства является то, что оно не может в чистом виде быть применено на автотранспортных средствах при их буксовании на обледенелых и заснеженных участках автомобильных дорог в связи с тем, что:
1) В зависимости от загрузки автотранспортного средства изменяется расстояние от несущей системы (рамы или кузова) до поверхности дороги, в то время как у локомотива оно постоянно.
2) В транспортном (нерабочем) положении трубопроводы с форсунками будут находиться перед ведущими колесами, что приведет их к повреждению (а возможно, от них и шин) при наезде на неровности и пр. в процессе эксплуатации автотранспортного средства.
Техническим результатом предлагаемого устройства для повышения сцепных свойств автотранспортного средства является повышение проходимости автотранспортных средств при движении по обледенелым дорогам, снижение расхода топлива, износа шин, двигателя и трансмиссии, повышение скорости движения и производительности, а также предупреждение и ликвидация автотранспортных заторов.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для повышения сцепных свойств автотранспортного средства, содержащее компрессор, к выходу которого подключен теплоизолированный ресивер, снабженный электронагревательным элементом, подключенным через блок автоматического регулирования температуры к источнику электропитания, к выходу ресивера через электропневматический вентиль подключена выпускная теплоизолированная магистраль горячего воздуха, на выходах которой установлены форсунки, расположенные спереди у каждого ведущего колеса, снабжено выключателем электропневматического вентиля, а концевые части выпускной теплоизолированной магистрали горячего воздуха, имеющие уклон в вертикальной плоскости к зонам контакта ведущих колес с дорогой, перед форсунками выполнены телескопическими, круглыми с внутренней стяжной пружиной, состоящими из нескольких звеньев, каждое из которых имеет в верхней части наружный буртик, входящий внутрь вышестоящего звена, а в нижней части - внутренний буртик, в который может упираться наружный буртик нижестоящего звена, и верхние звенья этих телескопических частей жестко связаны через кронштейны с балкой ведущего моста, а к нижним их звеньям соосно присоединяются форсунки, что позволяет при буксовании автотранспортных средств (АТС) на обледенелых и заснеженных дорогах растапливать (расплавлять) горячим воздухом из форсунок лед и снег впереди и в зонах контакта ведущих колес с дорогой, обеспечивая взаимодействие шин непосредственно с поверхностью дороги, и таким образом повышать сцепные свойства, скорость движения и производительность АТС и снижать буксование ведущих колес, износ шин и расход топлива, а также предупреждать возникновение автотранспортных заторов.
На чертеже представлена схема предлагаемого устройства (для лучшего представления его конструкции поперечные размеры телескопических частей выпускной теплоизолированной магистрали горячего воздуха, установленных перед форсунками, намеренно завышены, а устройство изображено в рабочем положении).
Устройство содержит компрессор 1, к выходу которого через теплоизолированный нагнетательный трубопровод 2 подключен теплоизолированный ресивер 3, снабженный электронагревательным элементом 4, подключенным через блок 5 автоматического регулирования температуры (БАРТ) к источнику электропитания (на чертеже не показан). Ресивер имеет предохранительный клапан максимального давления.
Кроме того, устройство имеет электропневматический вентиль 6, подсоединенный к ресиверу и к источнику электропитания, управляемый выключателем 7. К выходу этого вентиля подключена выпускная теплоизолированная магистраль (трубопровод) горячего воздуха 8, на выходах которой перед ведущими колесами установлены форсунки 9. Концевые части 10 выпускной теплоизолированной магистрали горячего воздуха, имеющие уклон в вертикальной плоскости к зонам контакта ведущих колес с дорогой, перед форсунками выполнены телескопическими, круглыми, с внутренней стяжной пружиной 11, состоящими из нескольких звеньев (на чертеже - из трех звеньев), каждое из которых имеет в верхней части наружный буртик 12, входящий внутрь вышестоящего звена, а в нижней части - внутренний буртик 13, в который может упираться наружный буртик нижестоящего звена, и верхние звенья 14 этих телескопических частей жестко связаны через кронштейны 15 с балкой моста 16, а к нижним их звеньям 17 соосно присоединяются форсунки. Наружные буртики средних и нижних звеньев имеют радиальные канавки с уплотнительными кольцами. Концы стяжной пружины присоединяются к верху верхнего звена и к низу нижнего звена. Перед телескопическими частями трубопроводы выпускной теплоизолированной магистрали горячего воздуха выполнены гибкими. На чертеже показан также фрагмент рамы 18 автотранспортного средства. Кронштейны 15, имеющие требуемую криволинейную продольную ось, могут крепиться к балке 16 моста или к жестко связанным с ней элементам между ведущими колесами и рамой (как на чертеже) или на другом участке этой балки, при этом конфигурация участков этих кронштейнов будет определяться также и особенностями конструкции соседних элементов АТС. Во избежание повреждения шин расстояния от форсунки до поверхности дороги и от средней точки контакта выходящей из форсунки горячей воздушной струи с обледенелой или заснеженной дорогой до зоны контакта ведущего колеса с дорогой и температура этой струи должны иметь значения, не оказывающие повреждающего воздействия на сохранность шин и дорожного покрытия.
Предлагаемое устройство для повышения сцепных свойств автотранспортного средства работает следующим образом.
В транспортном (нерабочем) положении при отсутствии давления воздуха в выпускной теплоизолированной магистрали под действием стяжных пружин 11 средние звенья концевых телескопических частей 10 этой магистрали полностью входят вверх в верхние звенья 14, а нижние звенья 17 полностью входят вверх в средние звенья, и форсунки 9, присоединенные к нижним звеньям 17, удалены от поверхности дороги.
При буксовании ведущих колес автотранспортного средства на гололеде или снегу водитель включает компрессор 1 и электронагревательный элемент 4 ресивера 3 с блоком автоматического регулирования температуры 5. При этом воздух поступает в ресивер. При достижении в ресивере температуры сжатого (до 0,8 МПа) воздуха, равной заданной (прибор контроля температуры на чертеже не показан), водитель выключателем 7 открывает электропневматический вентиль 6 и горячий воздух по выпускной теплоизолированной магистрали 8 поступает к форсункам 9. Под действием давления этого воздуха (на верхние торцевые поверхности наружных буртиков звеньев, внутренних буртиков звеньев 17 и элементов форсунок) средние и нижние 17 звенья концевых телескопических частей 10 этой магистрали раздвигаются вниз, растягивая при этом стяжные пружины 11, и форсунки опускаются к обледенелой или заснеженной дороге вблизи дорожного покрытия и зон контакта ведущих колес с дорогой. Горячей струей воздуха лед или снег перед и в зоне контакта ведущих колес с дорогой расплавляется, обеспечивая взаимодействие шин непосредственно с поверхностью дороги, движение автотранспортного средства, снижение буксования ведущих колес, износа шин, расхода топлива и повышение скорости движения и производительности АТС и предупреждение и ликвидацию автотранспортных заторов.