ПРОТИВОБЛОКИРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1994 года по МПК B60T8/52 

Изобретение относится к транспортным средствам, а именно к противоблокировочным тормозным системам, позволяющим значительно повысить эффективность торможения с сохранением устойчивости и управляемости на любых дорогах, и может быть использовано для устранения пробуксовки.

Известно транспортное средство по а.с. N 1194738, кл. В 60 Т 8/28, содержащее размещенное внутри балки и ее приливов противоблокировочное устройство, выполненное в виде вращающихся инерционных элементов, кинематически связанных с колесами, снабженных профилированными поверхностями, контактирующими с толкателями распределительного устройства.

Недостатком указанного устройства является то, что оно надежно работает только на горизонтальной дороге хорошего качества. При движении по неровной дороге, а также по наклонной дороге, инерционные элементы реагируют на тряску и резкие толчки, при этом они либо запаздывают и не срабатывают в нужный момент, либо наоборот вызывают ложное срабатывание системы, снижают чувствительность. Кроме того, устройство теряет чувствительность и надежность на дороге с большим уклоном.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является противоблокировочная тормозная система [1], содержащая инерционный датчик юза, выполненный в виде вращающегося массивного колеса, посаженного на вал, кинематически связанный с колесом и жестко соединенный с водилом, посаженным на выходной вал, связанный с золотником, при этом на водиле жестко закреплено инерционное тело. Вращающееся массивное зубчатое колесо, обладая моментом инерции, реагирует на изменение угловой скорости вращения колеса транспортного средства, а инерционное тело, закрепленное на водиле, реагирует на изменение линейной скорости движения транспортного средства.

Недостатком указанной тормозной системы является влияние горизонтальной составляющей веса инерционного тела при движении транспортного средства по дороге с уклоном, приводящее к отклонению инерционного тела тем больше, чем больше уклон дороги. В результате возможны ложные срабатывания либо запаздывание срабатывания противоблокировочного устройства, а на крутых уклонах водило может лечь на упор. Если упоры раздвинуть на больший угол, система теряет чувствительность.

Кроме того, указанная система очень чувствительна к качеству покрытия дороги. На плохой дороге из-за резких толчков и тряски инерционные тела резко отклоняются, вызывая ложное замыкание системы разблокировки или, наоборот, размыкая ее в тот момент, когда необходимо замыкание.

Таким образом, известные противоблокировочные инерционные устройства обладают существенными недостатками, они могут быть использованы на хороших дорогах с небольшим уклоном.

Предлагаемое устройство может быть использовано на любых дорогах, для этого оно снабжено двумя инерционными системами, включающими инерционные тела, связанные с колесом и исполнительным органом тормозной системы. При этом в одной из инерционных систем к инерционным телам подключены демпферы. Выходы инерционных систем образуют электрический контакт цепи включения исполнительного органа тормозной системы. Инерционные тела установлены диаметрально противоположно и кинематически связаны друг с другом с возможностью противоположного вращения.

На фиг.1 показано противоблочное устройство; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - вид Б на фиг.1; на фиг.4 - сечение В-В на фиг.3; на фиг.5 - место I на фиг.2.

Конструктивно противоблокировочное устройство выполнено следующим образом. Первая инерционная система содержит инерционные тела 1, жестко консольно установленные на полых осях 2. Инерционные тела 1 установлены диаметрально противоположно и кинематически связаны друг с другом с помощью конических шестерен 3, неподвижно установленных на осях 2, и промежуточной шестерни 4, обеспечивающих вращение инерционных тел 1 в противоположном направлении. Оси 2 свободно с возможностью вращения установлены в кронштейне 5, жестко соединенном с валом 6, кинематически связанным с колесом транспортного средства.

Вторая инерционная система содержит инерционные тела 7, неподвижно закрепленные на осях 8. Инерционные тела 7 установлены параллельно инерционным телам 1, перед ними по ходу движения транспортного средства, и поджаты к ним пружинами 9 с роликом, упирающимся в кулачок 10. Оси 8 расположены коаксиально в центральных отверстиях осей 2 с возможностью независимого вращения. Расположенные диаметрально противоположно инерционные тела 7 кинематически связаны друг с другом посредством осей 8, жестко закрепленных на них конических шестерен 11 и промежуточной шестерни 12. Эта кинематическая цепь обеспечивает противоположное вращение инерционных тел 7. Передаточные отношения передач первой и второй инерционных систем одинаковые.

Инерционные тела 1 через кривошипно-шатунные механизмы 13 связаны со штоками 14 демпферов 15. Последние снабжены обратными клапанами 16, калиброванным жиклером 17. Коэффициент демпфирования демпферов 15 и жесткость пружины 9 выбраны из такого условия, чтобы при максимально возможном замедлении транспортного средства без блокировки колеса не происходило отрыва незадемпфированного инерционного тела от задемпфированного, т.е. чтобы они двигались при максимальной скорости замедления (равной 7 м/с²) как одно целое. В промежуточной конической шестерне 4 первой инерционной системы выполнен паз 18, в который входит палец 19, жестко закрепленный в промежуточной конической шестерне 12 второй инерционной системы. Палец 19 и шестерня 4 с пазом 18 подключены в электрическую цепь и при их касании обеспечивают выключение, а при размыкании - включение цепи исполнительного органа тормозной системы.

Инерционные тела 1 и 7 размещены в кожухе (на чертеже не показан), закрепленном на кронштейне 5. В кожухе установлены ограничители поворота инерционных тел 1 и 7 (на чертеже не показаны).

Противоблокировочное устройство устанавливается таким образом, что его продольная ось располагается вдоль продольной оси транспортного средства. При монтаже инерционных тел 1 и 7 их ориентируют в одну сторону, по направлению движения транспортного средства.

При движении транспортного средства, вследствие кинематической связи с колесом, начинает вращаться против часовой стрелки вал 6 вместе с жестко соединенным с ним кронштейном 5, в котором установлены оси 2 и 8 с инерционными телами 1 и 7. При этом инерционные тела 1 и 7 как одно целое стремятся развернуться вместе с осями в кронштейне 5 в плоскости вращения и установиться в направлении, противоположном их вращению. От линейного движения транспортного средства в случае его ускорения или замедления на инерционные тела также будет действовать инерционные силы.

При торможении транспортного средства инерционные тела 1 и 7 под действием силы инерции, пропорциональной линейному замедлению транспортного средства, будут стремиться повернуться вместе вперед по направлению движения транспортного средства. Одновременно с затормаживанием транспортного средства уменьшается частота вращения осей 2 и 8 с инерционными телами 1, 7, кинематически связанными с колесом транспортного средства. При этом вращающийся момент инерционных тел 1 и 7 будет стремиться повернуть их в направлении, обратном движению транспортного средства.

Вследствие одинакового расположения и массы инерционных тел 1 и 7 и одинакового передаточного отношения конических шестерен 3,4 и 11,12 инерционные тела 1 и 7 будут испытывать одинаковые нагрузки. Усилие демпфирования, действующее на инерционное тело 7, будет компенсироваться усилием пружины 9, поджимающей его к инерционному телу 1. Поэтому они будут стремиться повернуться вместе на один и тот же угол и займут среднее результирующее положение, которое будет сохраняться, пока транспортное средство двигается без юза.

В момент начала блокирования колес транспортного средства начнется рассогласование между линейным и угловым замедлением колес. Линейное замедление будет изменяться почти так же, тогда как угловая скорость вращения колес резко упадет. При этом вращающий момент инерционных тел резко увеличится по сравнению с моментом инерции, испытываемым инерционными телами от линейного замедления. Поэтому под действием инерционных сил тела 7, преодолевая сопротивление пружин и кулачка 10, резко повернутся, а задемпфированные инерционные тела 1 будут запаздывать.

Ролик пружины 9 обкатывается по кулачку 10, поэтому после размыкания контактов усилие, сближающее инерционные тела, резко уменьшится, что позволит этим телам разойтись на больший угол и в последующем обеспечить запаздывание замыкания контактов в момент прихода инерционных тел на первоначальное направление действия результирующего ускорения.

Рассогласование при повороте инерционных тел 1 и 7 сразу же приведет к рассогласованию между поворотом конических шестерен 4 и 12 и к размыканию контакта между пальцем 19 и пазом 18. При этом включится система разблокировки колес. После доворота поддемпфированного инерционного тела 1 до соприкосновения с инерционным телом 7 система разблокировки отключается. В случае наличия юза снова резко нарастает рассогласование, действующее на инерционные тела 1 и 7, и снова включается система разблокировки колес, и так до окончания торможения.

Предложенное устройство одинаково хорошо работает на горизонтальном и наклонном участках дороги. При движении по дороге с уклоном на инерционные тела начинает действовать горизонтальная составляющая силы тяжести, которая заставляет инерционные тела 1 и 7 повернуться. При этом обе пары инерционных тел 1 и 7 благодаря наличию пружины 9 поворачиваются одновременно и включения цепи разблокировки колес не происходит. Оба инерционных тела 1 и 7 отслеживают рельеф дороги без разделения, и уклоны не влияют на работу системы.

При движении по неровной дороге с рытвинами и ухабами на инерционные тела 1 и 7 начинают действовать вертикальные инерционные нагрузки, заставляющие диаметрально противоположные инерционные тела 1 и 7 поворачиваться одновременно в одном направлении. Но так как из-за наличия жесткой механической связи между диаметрально противоположными телами они могут поворачиваться только в разные стороны, инерционные вертикальные нагрузки, действующие на них, гасятся передачей.

Предложенное устройство может быть использовано также для устранения пробуксовки колес при разгоне транспортного средства или при движении по скользкой дороге. Для этого инерционные тела 1 и 7 должны быть ориентированы против направления движения транспортного средства, а в остальном система работает аналогично.

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает надежную работу транспортного средства независимо от рельефа и качества дороги, исключая блокировку и пробуксовку колес.

Использование: в транспортных средствах, а именно для устранения блокировки колес при резком торможении транспортного средства, и может быть использовано также для устранения пробуксовки колес. Устройство содержит две параллельные инерционные системы, в каждую из которых входят инерционные тела, связанные с колесом и исполнительным органом разблокировки тормозного механизма. Во второй инерционной системе инерционные тела снабженны пневматическими демпферами. Выходы инерционных систем образуют электрический контакт цепи включения исполнительного органа тормозного механизма. Инерционные тела установлены диаметрально противоположно и кинематически связаны друг с другом с возможностью противоположного вращения на независимых валах. 1 з. п. ф-лы, 5 ил.

1. ПРОТИВОБЛОКИРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее инерционную систему, включающую инерционные тела, связанные с колесом и исполнительным органом тормозного механизма, отличающееся тем, что оно снабжено второй инерционной системой, установленной параллельно первой и содержащей инерционные тела, снабженные демпферами и связанные с колесом транспортного средства и с исполнительным органом, при этом в обеих инерционных системах инерционные тела установлены диаметрально противоположно на независимых валах и кинематически связаны друг с другом с возможностью противоположного вращения. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что инерционные тела обеих инерционных систем расположены параллельно, жестко закреплены на соответствующих коаксиально расположенных валах с возможностью независимого поворота и подпружинены.