ПРОТИВОБУКСОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
AUTOMOTIVE ANTISKID DEVICE

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к устройствам, обеспечивающим увеличение сцепных свойств автотранспортного средства.
К
Известна применяемая на железнодорожных экипажах отечественного производства (ВЛ-10, ВЛ-15, ВЛ-80 и др., Калинин В.К. Электровозы и электропоезда. М.: Транспорт. - 1991) форсунка песочницы, имеющая две горловины для подвода и отвода песка, полость для разрыхления песка, а также каналы для подачи сжатого воздуха на разрыхление и подачу песка в зону подсыпки. Система пескоподачи с помощью известной форсунки в качестве сигнализатора появления юза использует реле защиты от юза, срабатывающее при возникновении разности потенциалов между тяговыми двигателями. При этом обеспечивается управление подсыпкой как автоматическое, так и по команде машиниста.
Традиционными недостатками этой системы пескоподачи являются:
- ненадежность работы форсунки, обусловленная возможностью смерзания и окускованием песка в полости для разрыхления;
- инерционность системы, выражающаяся в запаздывании подачи песка и обусловленная необходимостью выполнения действия по разрыхлению песка после появления управляющего сигнала от реле защиты от юза, а также наличием остаточного количества песка в подсыпном рукаве после выключения реле защиты.
По технической сущности наиболее близким к предложенному техническому решению является противоюзовое устройство рельсового транспортного средства, содержащее корпус с горловинами подачи и отвода песка, сообщающийся с магистралью и каналами подачи сжатого воздуха и связанный со средствами автоматического включения пескоподачи, в комплект которых входят датчики юза и преобразователи электрических сигналов, исполнительный орган устройства выполнен в виде расширяющегося книзу прямоточного канала подачи песка, соединенного верхней горловиной с емкостью, содержащей запас песка, снабженного пневматическим запорным устройством и размещенного внутри последовательного расположенных, разделенных перегородкой пневматических камер, верхняя из которых выполнена как корпус запорного устройства, а нижняя - как эжектор, оканчивающийся патрубком, снабженным на нижнем своем конце отражателем с возможностью уменьшения попадания песка в зону контакта гребня колеса с рельсом; при этом командный орган - блок автоматического управления, связанный с исполнительным посредством электропневматического крана, содержит блоки сравнения и информации об опорных и рабочих частотах прохождения сигналов от датчиков юза, выполненных в виде сочетания источника и приемника светового излучения, установленных с обеих сторон круговых дисков, которые имеют окна на своей поверхности и выполнены с возможностью синхронного вращения с колесными парами (Патент РФ №2164483, 27.03.2001).
Недостатком данного устройства является то, что оно не может в чистом виде быть применено на автотранспортных средствах (АТС) 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 (не рабочем) положении расходный патрубок песка будет находиться перед ведущими колесами вблизи дорожной поверхности, что приведет к его повреждению (а возможно от него 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 (и не только АТС оборудованного этим устройством, а и позади движущихся него АТС), 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 противобуксовочное устройство для автотранспортного средства, содержащее связанный с несущей системой корпус с горловинами подачи и отвода песка, сообщающийся через электропневматический кран с источником сжатого воздуха, исполнительный орган которого выполнен в виде расширяющегося книзу прямоточного канала подачи песка, соединенного верхней горловиной с емкостью, содержащей запас песка, снабженного пневматическим запорным устройством и размещенного внутри последовательно расположенных, разделенных перегородкой пневматических камер, верхняя из которых выполнена как корпус запорного устройства, а нижняя - как эжектор, оканчивающийся расходным патрубком, направленным к зоне контакта ведущего колеса с дорогой, и источник электропитания, снабжено выключателем электропневматического крана, а расходный патрубок устройства выполнен телескопическим, с наружной раздвигающей его пружиной, состоящим из нескольких трубчатых цилиндрических 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 верхнее звено этого расходного патрубка связано посредством кронштейна жестко с балкой ведущего моста и через упругий гофрированный рукав с нижней пневматической камерой корпуса устройства - эжектором, а к нижней части нижнего звена расходного патрубка, снаружи, диаметрально, в плоскости, перпендикулярной средней плоскости колеса, присоединены два троса, которые проходят через осевые цилиндрические отверстия в двух наружных диаметрально расположенных радиальных выступах на нижнем конце верхнего звена, и кожухи этих тросов нижними торцами упираются в верхние поверхности этих радиальных выступов, а верхние торцы этих кожухов упираются в связанную с несущей системой пластину, через цилиндрические отверстия в которой проходят данные тросы, связанные через уравнитель и тягу с двуплечим рычагом управления с сектором и защелкой, при этом длина кожухов тросов больше чем величина возможных наибольших кратчайших эксплуатационных расстояний между точками их контакта с указанными радиальными выступами верхнего звена расходного патрубка и пластиной, что позволяет при буксовании автотранспортных средств (АТС) на обледенелых и заснеженных дорогах подавать песок к зонам контакта ведущих колес с дорогой 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. Кроме того, использование предлагаемого устройства на АТС повысит сцепные свойства колес с дорогой позади движущегося транспорта.
На чертеже представлена схема предлагаемого устройства (для лучшего представления его конструкции поперечные размеры телескопических частей расходного патрубка и горизонтальные и вертикальные размеры корпуса устройства намеренно завышены, а устройство изображено в рабочем положении, причем положение расходного патрубка с тросами показано повернутым на 90° относительно его оси, и, следовательно, по отношению к колесу).
Противобуксовочное устройство для автотранспортного средства содержит связанный с несущей системой корпус 1 с горловинами подачи и отвода песка, сообщающийся через электропневматический кран с источником сжатого воздуха (на схеме не показаны), исполнительный орган 2 которого выполнен в виде расширяющегося книзу прямоточного канала подачи песка, соединенного верхней горловиной 3 с емкостью 4, содержащей запас песка, снабженного пневматическим запорным устройством 5 и размещенного внутри последовательно расположенных, разделенных перегородкой пневматических камер, верхняя 6 из которых выполнена как корпус запорного устройства, а нижняя 7 - как эжектор, оканчивающийся расходным патрубком 8, направленным к зоне контакта ведущего колеса с дорогой. Пневматическое запорное устройство 5 представляет собой упругие стенки части прямоточного канала 2 подачи песка в верхней камере 6, которые под действием давления воздуха в этой камере могут сжиматься и останавливать подачу песка из емкости 4. Устройство содержит также источник электропитания и выключатель электропневматического крана (на схеме не показаны). Расходный патрубок устройства выполнен телескопическим, с наружной раздвигающей его пружиной 9, состоящим из нескольких трубчатых цилиндрических звеньев (на чертеже - из трех звеньев), каждое из которых имеет в верхней части наружный буртик 10, входящий внутрь вышестоящего звена, а в нижней части - внутренний буртик 11, в который может упираться наружный буртик нижестоящего звена, и верхнее звено 12 этого расходного патрубка связано посредством кронштейна 13 жестко с балкой ведущего моста 14 и через упругий гофрированный рукав 15 с нижней пневматической камерой корпуса устройства - эжектором, а к нижней части нижнего звена 16 расходного патрубка, снаружи, диаметрально, в плоскости, перпендикулярной средней плоскости колеса, присоединены два троса 17, которые проходят через осевые цилиндрические отверстия в двух наружных диаметрально расположенных радиальных выступах 18 на нижнем конце верхнего звена, и кожухи 19 этих тросов нижними торцами упираются в верхние поверхности этих радиальных выступов, а верхние торцы этих кожухов упираются в связанную с несущей системой пластину 20, через цилиндрические отверстия в которой проходят данные тросы, связанные через уравнитель 21 и тягу 22 с двуплечим рычагом 23 управления (горизонтальная ось которого связана с несущей системой) с сектором и защелкой, при этом длина кожухов тросов больше чем величина возможных наибольших кратчайших эксплуатационных расстояний между точками их контакта с указанными радиальными выступами верхнего звена расходного патрубка и пластиной. Внутренние буртики верхнего и средних звеньев расходного патрубка имеют радиальные канавки с уплотнительными кольцами, нижнее звено может не иметь внутреннего буртика. Концы раздвигающей этот патрубок пружины 9 упираются во внутренний радиальный буртик верхнего звена и наружные радиальные выступы в нижней части нижнего звена, к которым присоединяются также и тросы 17 (пружина 9 может также верхним концом упираться в радиальные выступы 18 верхнего звена).
Корпус предлагаемого устройства имеет патрубки 24, 25 и 26, соединенные с электропневматическим краном. На чертеже также показан фрагмент рамы 27 автотранспортного средства
Предлагаемое противобуксовочное устройство для автотранспортного средства работает следующим образом.
В стояночном или транспортном (нерабочем) положении транспортного средства при выключенном выключателе электропневматического крана открыт канал крана, от которого питается патрубок 25, в запорной камере 6 поддерживается давление воздуха и поток песка из емкости 4 по каналу 2 предотвращен, а рукоятка рычага управления 23 устройством находится в верхнем положении (положение «выключено»), при этом тросы 17 удерживают раздвигающую (растягивающую) пружину 9 в сжатом положении и среднее звено расходного телескопического патрубка 8 входит вверх в верхнее звено 12, а нижнее звено 16 входит вверх в среднее звено, и, следовательно, нижний конец расходного патрубка удален от поверхности дороги.
При буксовании ведущего колеса автотранспортного средства на гололеде или снегу водитель переводит рукоятку рычага управления 23 устройством в нижнее положение (положение «Включено»). При этом тросы 17 отпускаются и под действием раздвигающей пружины 9 среднее и нижнее 16 звенья расходного патрубка раздвигаются (перемещаются) вниз, и нижний конец расходного патрубка опускается к обледенелой или заснеженной дороге вблизи дорожного покрытия и зоны контакта ведущего колеса с дорогой. Затем водитель выключателем (переводя его в положение «Включено») открывает электропневматический кран и канал патрубка 25 верхней камеры через этот кран соединяется с каналом сброса давления в атмосферу, упругие стенки запорного устройства 5 распрямляются, открывая канал 2 для прохода песка. Расширение канала 2 книзу предотвращает появление в нем песчаных пробок за счет окускования слежавшегося песка. Одновременно сжатый воздух от электропневматического крана по патрубкам 24 и 26 поступает в нижнюю (расходную) пневматическую камеру 7 и к горловине подвода песка 3. Воздух из патрубка 24 рыхлит песок на входе в канал 2. Камера 7 становится эжектором, в котором песок, поступающий из канала 2 самотеком, увлекается струей сжатого воздуха в расходный патрубок 8 и далее к зоне контакта ведущего колеса с дорогой, обеспечивая улучшение сцепления шин 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.