СКЛАДЫВАЮЩАЯСЯ ИСКУССТВЕННАЯ НЕРОВНОСТЬ ДЛЯ ПРИНУДИТЕЛЬНОГО СНИЖЕНИЯ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ

Устройство относится к приспособлениям для принудительного снижения скорости движения автомобильного транспорта и может быть использовано при строительстве участков дорог, где необходимо обеспечить безопасность передвижения людей по пешеходному переходу.
Искусственная неровность (ИН) – специально устроенное возвышение на проезжей части для принудительного снижения скорости движения автотранспорта, расположенное перпендикулярно к оси дороги. Известны ИН, которые представляются, в основном, в виде насыпи из бетона, растянутой поперёк всей дорожной полосы (Правила дорожного движения. – М., 2009, с.27).
Недостатком бетонной ИН является то, что вне зависимости от того осуществляется ли переход дороги пешеходом или нет, автомобиль вынужден в любом случае снижать скорость передвижения, что приводит к образованию автомобильных заторов. Кроме того, неизбежно переезжая через бетонную ИН, автомобильная подвеска и несущие элементы кузова автомобиля испытывают повышенные нагрузки, что в свою очередь приводит с преждевременному износу элементов конструкции и поломке автомобиля.
Наиболее близким к заявленному устройству по совокупности существующих признаков, выбранным в качестве прототипа является «Складывающаяся искусственная неровность для принудительного снижения скорости движения автомобилей» (Патент RU на изобретение №2570074, МПК E01F 9/047, опубликован 10.12.2015). Изобретение включает качалку с противовесами и проушинами, на одном конце которой закреплен подвижный вал с крыльями с обеих сторон и упорами под ними, на другом закреплен корпус с выдвижными стержнями, служащими для удержания вала с крыльями в поднятом состоянии и являющимися одновременно сердечниками электромагнита, имеющий выключатель, при этом упоры под крыльями на концах снабжены шарнирами для крепления конструкции в дорожной канаве с наклонными и горизонтальными опорами и обеспечения возможности вертикального перемещения в ней с крыльями.
Недостатком прототипа является низкая надежность работы устройства, так как при наезде на ИН автомобиля вся нагрузка от веса автомобиля передается на выдвижные стержни, работающие на излом, которые при циклическом характере испытываемых нагрузок изогнуться, что приведет к их заклиниванию в процессе втягивания электромагнитом и выходу из строя устройства.
С существенными признаками полезной модели совпадает следующая совокупность признаков прототипа: железобетонная канава с двумя горизонтальными опорами и откидными крыльями и размещённая в ней качалка, соединённая с подвижным элементом.
Задачей, на решение которой направлено устройство, является повышение надежности устройства в работе за счет исключения воздействия изгибающих нагрузок от веса проезжающего по ИН автомобиля на движущиеся части элементов конструкции устройства.
Складывающаяся искусственная неровность для принудительного снижения скорости движения автомобилей содержит железобетонную канаву с двумя горизонтальными опорами и откидными крыльями и размещённой в ней качалкой, соединённой с подвижным элементом. В предложенном устройстве на внутренней части торцевой стенки железобетонной канавы закреплён шаговый мотор-редуктор, имеющий электронную связь с выключателем и связанный через вращающийся вал с двуплечими коромыслами. Каждое коромысло одним плечом посредством толкателя шарнирно соединено с клиновым упором размещенным с возможностью линейного перемещения на горизонтальной опоре. Другим плечом коромысло посредством рычага соединено с качалкой, которая противоположной стороной связана с подвижным элементом в виде подъёмной платформы. Подъемная платформа имеет на нижней плоскости две наклонные поверхности, одна из которых сопрягается с клиновыми упорами.
Снабжение устройства железобетонной канавой позволяет смонтировать все элементы конструкции в едином корпусе и произвести оперативный монтаж устройства в земляную выемку при устройстве дорожного полотна. Горизонтальные опоры воспринимают нагрузку от веса автомобиля, наезжающего на крылья и подвижный вал, и передают её на дно железобетонной канавы.
Шаговый мотор-редуктор необходим для создания вращающего момента и передачи его посредством вала на коромысла с целью обеспечения их вращения на заданный угол поворота.
Электронная связь шагового мотор-редуктора с выключателем обеспечивает его включение и отключение при переходе дороги пешеходом.
Вращающийся вал, установленный в сквозное отверстие шагового мотор-редуктора, обеспечивает синхронную передачу крутящего момента на двуплечие коромысла.
Двуплечие коромысла имеют форму в виде бумеранга с тремя проушинами, средняя проушина в месте соединения плечей предназначена для посадки на вращающийся вал, и еще две концевые проушины на свободных концах плечей для шарнирного соединения с толкателями и рычагами. Шарнирное соединение через толкатель двуплечих коромысел с клиновыми упорами обеспечивает их линейное перемещение на горизонтальных опорах при повороте коромысел, которые фиксированно насажены средними проушинами на шейки вала. При этом своими наклонными поверхностями клиновые упоры постоянно контактируют с наклонной поверхностью подвижного вала для восприятия веса подвижного вала и наезжающего на него автотранспорта и передачи его на конструкцию горизонтальных опор.
Другими концевыми проушинами коромысла шарнирно соединены через рычаги с качалкой, которая в свою очередь шарнирно соединена с подъёмной платформой.
Такое соединение позволяет при вращении коромысел обеспечить одновременное качание качалки с целью подъёма и опускания подъёмной платформы и линейное перемещение клиновых упоров линейно перемещающихся по горизонтальным опорам, а своей наклонной поверхностью непрерывно контактировать с наклонной поверхностью подъёмной платформы, тем самым передавая нагрузку от подвижного вала на горизонтальные опоры.
Совокупность указанных выше технических результатов, обеспечиваемых отличительными признаками технического решения, позволяет решить задачу – повышение надежности устройства в работе.
Сущность устройства иллюстрируется графическим материалом.
На фиг. 1 показана складывающаяся искусственная неровность для принудительного снижения скорости движения автомобилей; на фиг. 2 показана блок-схема работы устройства.
Складывающаяся искусственная неровность для принудительного снижения скорости движения автомобилей состоит из железобетонной канавы 1, на одной из торцевых стенок которой зафиксирован шаговый мотор-редуктор 2, электронно связанный с выключателем 3 через драйвер 4 и имеющий сквозное отверстие в корпусе. В сквозное отверстие устанавливается вращающийся вал 5, имеющий на обоих торцах посадочные шейки, на которых зафиксированы двуплечие коромысла 6. Концы одного плеча коромысел 6 шарнирно соединены с толкателями 7, которые в свою очередь шарнирно соединены с клиновыми упорами 8. Клиновые упоры 8 опираются на горизонтальные опоры 9 с возможностью линейного перемещения вдоль них. Концы вторых плечей коромысел 6 шарнирно соединены с рычагами 10, которые в свою очередь шарнирно соединены с качалкой 11, которая лежит на дне железобетонной канавы 1. Вторым концом качалка 11 шарнирно соединена с нижней частью подъёмной платформы 12, установленной в проём железобетонной канавы 1 с возможностью вертикального перемещения в нём и опирающегося своей нижней наклонной поверхностью на наклонные поверхности клиновых упоров 8. На сторонах проёма железобетонной канавы 1, примыкающих к дорожному полотну с обеих сторон, шарнирно смонтированы крылья 13, опирающиеся свободным краем на верхнюю часть подъёмной платформы 12.
Устройство монтируется и работает следующим образом.
На участке дороги, где необходимо принудительно снизить скорость движения автомобиля, делается земляная выемка, в которую устанавливается железобетонная канава 1. Шаговый мотор-редуктор 2 закрепляется на одной из торцевых стенок железобетонной канавы 1 и соединён с вращающимся валом 5 для обеспечения его вращения вокруг собственной оси. На шейках вращающегося вала 5 фиксируются двуплечие коромысла 6, концы плечей которых шарнирно соединяются посредствам толкателей 7 и рычагов 10 с клиновыми упорами 8, имеющими возможность линейного перемещения на горизонтальных опорах 9, и качалкой 11 соответственно. Качалка 11 свободно размещается на дне железобетонной канавы 1 выпуклой стороной к нему, между жестко закреплёнными на дне железобетонной канавы 1 горизонтальными опорами 9. Перед дорожной разметкой, обозначающей место пешеходного перехода, на обочине устанавливаются выключатели 3, представляющие собой платформу с датчиком веса, срабатывающим при достижении заданной нагрузки, например, веса пешехода, и посылающим сигнал на драйвер 4 управления шаговым мотор-редуктором 2.
Пешеход, осуществляя переход дороги, наступает на выключатель 3, который посылает электрический сигнал на драйвер 4, включающий шаговый мотор-редуктор 2. Шаговый мотор-редуктор 2, вращающий вал 5 и коромысла 6 посредствам толкателей 7 линейно перемещает клиновые упоры 8 по горизонтальным опорам 9, которые сопряжены с нижней наклонной плоскостью подъёмной платформы 12. Контактирующие поверхности клиновых упоров 8, горизонтальных опор 9 и подъёмной платформы 12 покрыты антифрикционным материалом для лучшего скольжения, например, тефлоном.
Таким образом, наклонная поверхность подъёмной платформы 12 опирается на наклонную поверхность клиновых упоров 8. Одновременно с этим, посредством рычагов 10 коромысла 6 толкают шарнирно соединенную с ним качалку 11, которая, перекатываясь по дну железобетонной канавы 1, толкает вверх подъёмную платформу 12, ограниченную по периметру проёмом железобетонной канавы 1 и установленную в него.
Таким образом, происходит одновременное вертикальное перемещение подъёмной платформы 12 и подпирание его снизу по наклонной поверхности клиновыми упорами 8.
Поднимаясь из железобетонной канавы 1, подъёмная платформа 12 поднимает опирающиеся на него свободными концами крылья 13, шарнирно закрепленные на противоположных сторонах проёма железобетонной канавы 1, примыкающих к дорожному полотну, образуя искусственную неровность.
Когда нагрузка с выключателя 3 снимается и через установленное время шаговый мотор-редуктор 2, управляемый драйвером 4, вращая вал 5 в обратную сторону, посредством описанных кинематических связей, выводит клиновые упоры 8 из под подъёмной платформы 12. Одновременно с этим качалка 11, качаясь в другую сторону, опускает подъёмную платформу 12 внутрь железобетонной канавы 1, а опирающиеся на него крылья 13 складываются в уровень дорожного полотна.
Использование складывающейся искусственной неровности для принудительного снижения скорости движения автомобилей предложенной конструкции позволит повысить надежность устройства в работе.