УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА НА СКОЛЬЗКИХ НЕСУЩИХ ПОВЕРХНОСТЯХ

Полезная модель предназначена для использования в области автомобильного транспорта для повышения сцепления колес с опорной поверхностью, в частности при движении на скользких несущих поверхностях.
Известно устройство для предотвращения проскальзывания ведущих колес транспортного средства (варианты) (патент РФ №2198100 В60В 39/00), включающее в себя накопитель для хранения абразивного материала, средство для подачи абразивного материала выполнено с возможностью подачи абразивного материала непосредственно на поверхность протектора колеса транспортного средства, средство для подачи абразивного материала включает в себя, по меньшей мере, одну установленную в корпусе роторную крыльчатку и, по меньшей мере, один шнек для подачи абразивного материала к указанной крыльчатке, причем средство для подачи абразивного материала выполнено с возможностью регулирования количества подаваемого абразивного материала, при этом в качестве абразивного материала используют цемент и/или отсев от дробления каменных пород и/или золы уноса, регулирование количества подаваемого абразивного материала может быть осуществлено за счет изменения скорости вращения шнека, роторная крыльчатка, шнек и средство для привода крыльчатки и шнека могут быть установлены на одном валу. Средство для подачи абразивного материала выполнено с возможностью изменения угла подачи абразивного материала относительно опорной поверхности. Средство для подачи абразивного материала включает в себя две роторные крыльчатки, расположенные с одной или с двух сторон от накопителя для хранения абразивного материала с возможностью подачи абразивного материала на поверхность каждого протектора двускатного колеса транспортного средства, при этом шнеки для подачи абразивного материала к каждой крыльчатке выполнены на одном валу и имеют разное направление витков. Устройство для предотвращения проскальзывания колес транспортного средства, включающее в себя накопитель для хранения абразивного материала, средство для подачи абразивного материала, подача абразивного материала осуществляется непосредственно на поверхность протектора колеса транспортного средства, средство для подачи абразивного материала включает в себя рассеивающий элемент, содержащий, по меньшей мере, одно основание с, по меньшей мере, одним отверстием для прохода абразивного материала, связанным гибким патрубком с упомянутым накопителем для хранения абразивного материала, средство для регулирования количества проходящего через упомянутое отверстие абразивного материала, выполненное с возможностью полного перекрытия этого отверстия, и закрепленный на основании вибратор, в качестве абразивного материала используют цемент и/или отсев от дробления каменных пород и/или золы уноса, при этом средство для регулирования количества проходящего через отверстие в основании абразивного материала может представлять собой шиберную заслонку.
Недостатками данного устройства являются:
1. Крыльчатка, выбрасывающая сыпучий материал под ведущие колеса транспортного средства, приводится во вращение с помощью электродвигателя (т.е. используется дополнительный источник энергии);
2. Отсутствует устройство, предотвращающее смерзание сыпучего материала в бункере и обеспечивающее его автоматический прогрев;
3. Отсутствует устройство автоматизирующее процесс предотвращения проскальзывания ведущих колес при торможении и разгоне по снегу, движении по льду.
Наиболее близким аналогом к заявленному устройству является устройство для улучшения сцепных и тормозных качеств буксующих колес на скользких несущих поверхностях (патент РФ №2332308 В60В 39/04), включающее в себя бункер для хранения сыпучего материала с направляющим желобом, установленные в бункере окна с регулировочной колонкой, крыльчатку и ворошитель; сравнитель угловых ускорений и индуктивные датчики; крепежное устройство, представляющее собой салазки. Привод крыльчатки осуществляется с помощью механизма, состоящего из электромагнитного клапана, обеспечивающего подачу сжатого воздуха из ресивера в тормозную камеру со штоком, прижимающим ведущий вал с жестко закрепленным на нем обрезиненным роликом к вращающемуся ведущему колесу транспортного средства; конического редуктора, передающего вращение ведущего вала на ведомый карданный вал, связанный с крыльчаткой. Содержит дополнительную тормозную камеру со штоком, двигающим рейку, которая приводит во вращение шестерню и ворошитель с помощью сжатого воздуха, поступающего из ресивера и на корпусе конического редуктора установлены полуоси, обеспечивающие его перемещение в горизонтальной плоскости.
Недостатками данного устройства являются:
1. Отсутствует автоматическое устройство, предотвращающее смерзание сыпучего материала в бункере;
2. Отсутствует устройство определения состояния дорожного покрытия, что может привести к аварийной ситуации;
3. Отсутствует устройство обеспечивающее безопасность движения, путем автоматизации процесса предотвращения проскальзывания ведущих колес при торможении и разгоне по снегу, движении по льду.
Задача полезной модели - повышение безопасности и автоматизация управления движения транспортного средства на скользких несущих поверхностях.
Поставленная задача решается за счет того, что устройство для повышения безопасности движения транспортного средства на скользких несущих поверхностях, включающее в себя бункер для хранения сыпучего материала с направляющим желобом, установленные в бункере окна с регулировочной колонкой, крыльчатку и ворошитель; индуктивные датчики; крепежное устройство, представляющее собой салазки, привод крыльчатки осуществляется с помощью механизма, состоящего из электромагнитного клапана, обеспечивающего подачу сжатого воздуха из ресивера в тормозную камеру со штоком, прижимающим ведущий вал с жестко закрепленным на нем обрезиненным роликом к вращающемуся ведущему колесу транспортного средства; конического редуктора, передающего вращение ведущего вала на ведомый карданный вал, связанный с крыльчаткой, содержит дополнительную тормозную камеру со штоком, двигающим рейку, которая приводит во вращение шестерню и ворошитель с помощью сжатого воздуха, поступающего из ресивера и на корпусе конического редуктора установлены полуоси, обеспечивающие его перемещение в горизонтальной плоскости, бункер для хранения сыпучего материала снабжен генератором инфракрасного излучения направленного действия, установленным симметрично над ворошителем в верхней части бункера, а в нижней части бункера у боковой стенки установлен датчик температуры сыпучего материала, выход которого связан с блоком управления, на вход которого подается сигнал от бесконтактного датчика состояния дорожного покрытия и с индуктивного датчика, а выход соединен с электромагнитным клапаном.
Новые существенные признаки:
1. Бункер для хранения сыпучего материала снабжен генератором инфракрасного излучения направленного действия, установленным симметрично над ворошителем в верхней части бункера;
2. В нижней части бункера у боковой стенки установлен датчик температуры сыпучего материала;
3. Выход индуктивного датчика и датчика состояния дорожного покрытия соединены с входами блока управления;
4. Выход блока управления соединен с электромагнитным клапаном.
Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными позволяют получить технический результат во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.
Технический результат
1. Предлагаемое устройство позволяет предотвращать смерзание сыпучего материала автоматически, путем прогрева при снижении температуры сыпучего материала ниже нуля градусов цельсия, за счет генератора инфракрасного излучения направленного действия установленного симметрично над ворошителем в верхней части бункера и датчика температуры сыпучего материала, установленного в нижней части бункера, что позволяет гарантировать прогрев всего объема сыпучего материала бункера.
2. Блок управления получает информацию от датчика состояния дорожного покрытия о состоянии поверхности дороги (сухо/влажно/мокро/лед/снег/слякоть) и от индуктивного датчика о скорости вращения ведущих колес, что позволяет автоматически открывать соответствующие электромагнитные клапаны в случаях пробуксовки одного из колес, любом движении по льду и движении с ускорением (торможение, разгон) по снегу.
На фиг.1 изображена общая схема устройства для повышения безопасности и автоматического управления движением транспортного средства на скользких несущих поверхностях, на фиг.2 изображена принципиальная схема привода механизма подачи сыпучего материала под буксующее ведущее колесо.
Устройство включает в себя бункер 1 для хранения сыпучего материала (песка, шлака, мелкого гравия и др.), в днище которого имеются окна с регулировочной колонкой 2; направляющий желоб 3; электромагнитный клапан 4, обеспечивающий подачу воздуха из ресивера 5 в тормозную камеру 6 со штоком, имеющую рейку 7 и шестерню 8, вращающие ворошитель 9, расположенный внутри бункера 1, а также в тормозную камеру 10 со штоком, прижимающим ведущий вал 11 с жестко закрепленным на нем роликом 12 к ведущему колесу 13; конический редуктор 14, передающий вращение ведущего вала 11 на ведомый карданный вал 15, связанный с крыльчаткой 16; блок управления 17 с индуктивным датчиком 18, установленным на ведущем колесе 13. На корпусе конического редуктора 14 установлены полуоси 19, обеспечивающие его перемещение в горизонтальной плоскости. Устройство легко монтируется и демонтируется с нижней площадки кузова 20 за счет салазок 21. При этом датчик состояния дорожного покрытия 22, расположен в передней части автомобиля (на фиг. не показан), генератор инфракрасного излучения направленного действия 23, установлен симметрично над ворошителем 9 в верхней части бункера 1, а датчик температуры сыпучего материала 24 расположен в нижней части бункера 1 у боковой его стенки.
Устройство, за исключением датчика состояния дорожного покрытия 22 и блока управления 17, устанавливается для каждого ведущего колеса 13.
-2
-2
Устройство работает следующим образом. При попадании одного ведущего колеса 13 на скользкую поверхность оно начинает буксовать. Если угловое ускорение буксующего ведущего колеса 13 достигнет значения ∈≥10…25 с и выше, то включается в работу блок управления 17. Электрическая цепь замыкается, открывается электромагнитный клапан 4 и сжатый воздух из ресивера 5 подается в тормозные камеры 6 и 10. Шток тормозной камеры 6 двигает рейку 7, которая приводит во вращение шестерню 8 и ворошитель 9. Шток тормозной камеры 10 прижимает вал 11, с жестко закрепленным на нем роликом 12, к боковине ведущего колеса 13. Вращение ведущего колеса 13 передается на ролик 12 и ведущий вал 11, затем передается через конический редуктор 14 на ведомый карданный вал 15, далее вращение передается на крыльчатку 16. Сыпучий материал (песок, шлак, мелкий гравий и др.) падает через отверстие регулировочной колонки 2 и подхватывается крыльчаткой 16. Частицы сыпучего материала, проходя по конусному направляющему желобу 3, ложатся перед буксующим ведущим колесом 13. После того как ведущее колесо 13 перестает буксовать, при этом ∈≤10…25 с), блок управления 17 подает сигнал на закрытие электромагнитного клапана 4 и автоматическая подача сыпучего материала под ведущее колесо 13 прекращается.
1
2
1
2
1
2
При раздельном буксовании ведущих колес 13 работает только одно разбрасывающее устройство (правое или левое). В качестве датчика состояния дорожного покрытия 22 может быть использован дистанционный датчик состояния поверхности дороги DSC111 фирмы Vaisala, который определяет состояние дорожного покрытия со следующей точностью: толщина слоя воды 0,01 до 2 мм ±5% 0,01 мм; толщина слоя льда 0,01 до 2 мм ±5% 0,01 мм; толщина слоя снега 0,01 до 10 мм ±5% 0,01 мм; дальность видимости 10…2000 м ±20%. В соответствии с информацией от датчика состояния дорожного покрытия 22 при движении по льду или при разгоне или торможении по снегу, например на подъемах и спусках, согласно информации от индуктивного датчика 18 и расчетам блока управления 17 по формуле ((V-V)≠0, где V и V - скорость вращения колеса в моменты времени t и t соответственно), подается сигнал на открытие электромагнитного клапана 4 и автоматически, без отвлечения водителя от дорожной обстановки происходит подача сыпучего материала под ведущее колесо 13. При этом при прекращении движения по льду и/или продолжении движения с постоянной скоростью по снегу, электромагнитный клапан 4 закрывается, и автоматическая подача сыпучего материала под ведущее колесо 13 прекращается. При этом сцепные свойства ведущего колеса 13 с поверхностью заметно улучшаются, повышается надежность в торможении и разгоне на скользкой поверхности.