ПРОТИВОЗАНОСНАЯ ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1998 года по МПК B60K17/30 B60T8/00 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а более конкретно - к тормозным системам тормозного управления.

Известна "Антиблокировочная тормозная система для автомобиля", включающая в себя источник давления со сливной, нагнетательной линиями, и линию управления для управления тормозными механизмами колес мостов транспортного средства, которые вырабатывают управляющие импульсы, поступающие на клапан, способные изменять давление в системе, чем препятствует заносу автомобиля.

Данная система сложна и препятствует заносу после блокировки колес в процессе торможения автомобиля.

Целью предлагаемого изобретения является создание системы, которая исключала бы занос, складывание и потерю управляемости двух, трех и многоосных транспортных средств даже при блокировке некоторых колес транспортного средства.

Достигается это: а) обеспечением возможности одному из спаренных колес свободного качения в процессе торможения, что может быть достигнуто постановкой колеса на обгонную муфту для ведущих мостов или на обычный подшипник для ведомых управляемых мостов;
б) использованием одного из мостов для трехосного или двух и более мостов для многоосных транспортных средств в качестве мостов, не принимающих участие в торможении, или работающих на неполном использовании максимальной тормозной силы, если мосты имеют не спаренные колеса;
в) постановкой отдельных колес-катков на мосты двухосных транспортных средств, если колеса на мостах не спарены;
г) наиболее выгодной комбинацией из вышеназванных пунктов.

Технический результат выражается: в исключении бокового заноса АТС, в возможности создания противоблокировочных тормозных систем, процесс торможения в которых осуществляется по боковой реакции на движителях, а также создания простых противозаносных систем без использования сложных электронных устройств.

Проведенные теоретические расчеты показали, что АТС, оборудованная такой системой, практически исключает боковой занос при незначительном ухудшении тормозной эффективности (на 2-3%).

На фиг. 1 изображена схема установки разобщенных колес на обгонной муфте; на фиг. 2 - схема установки разобщенного колеса на подшипнике; на фиг. 3 - схема расположения сдвоенных колес на двухосновном транспортном средстве, сил и скоростей при заносах; на фиг. 4 - схема трехосного транспортного средства с возможным заносом передних колес.

Предлагаемая тормозная система включает в себя обычную или с противоблокировочным эффектом тормозную систему, которые не показаны. Другие элементы системы представлены в следующем порядке: 1 - корпус моста; 2 - приводной вал, связанный с колесом с тормозным механизмом; 3 - тормозной механизм; 4 - колесо с тормозным механизмом; 5 - колесо, разобщенное от тормозного механизма; 6 - ось ступицы; 7 - ступица колеса; 8 - обгонная муфта; 9 - подшипники ступицы; 10 - подшипник разобщенного колеса; 11 - передний мост без сдвоенных колес; 12 - средний мост; 13 - задний мост; 14 - передний мост со сдвоенными колесами.

Работа противозаносной тормозной системы.

1. Система на холостом ходу (торможения нет).

а) разобщенное колесо на обгонной муфте. Разобщенное колесо на обгонной муфте устанавливается на ведущем мосту. (фиг. 1). При трогании обгонная муфта 8 заклинивает колесо 5 на ступицу 7 и колеса 4 и 5 работают как одно целое в передаче толкающего усилия, обеспечивая движение транспортного средства.

б) разобщенное колесо на подшипнике. Устанавливается на направляющих ведомых мостах (фиг. 2). В этом случае колесо всегда находится в ведомом режиме, воспринимая вес, приходящийся на ведомый направляющий мост.

2. Служебное или аварийное торможение.

а) при торможении колес, одно из которых на обгонной муфте, возникает разность угловых скоростей движения колес, и за счет этого обгонная муфта 8 отсоединяет колесо 5 от тормозного механизма 3, и оно становится ведомым и участия в торможении не принимает.

При таком условии, если мы даже заблокируем колесо 4 (фиг. 1 и 2), то бокового заноса не будет. Боковой занос и складывание тягача и прицепа происходит тогда, когда возникает боковая возмущающая сила при сблокированных колесах (при боковом уклоне, при боковом ветре, при торможении с разрегулируемыми тормозами, наезд на препятствие со сдвигом вбок и т.д.). Реакция боковой силы на колесах в этот момент может быть равна нулю, так как коэффициент сцепления колеса с дорогой в боковом направлении ϕ_у при сблокированном колесе также стремится к нулю.

При наличии колеса 5, не участвующего в торможении, коэффициент сцепления ϕ_у на этом колесе будет иметь максимальное значение, и следовательно, боковая реакция на колесе будет максимальной и бокового заноса не будет.

б) При торможении колес, когда одно из них сидит на подшипнике (направляющие колеса) наблюдается подобный процесс. Но, кроме того, направляющие колеса будут обеспечивать надежную управляемость транспортного средства, так как большие боковые реакции на колесах "заставят" транспортное средство выполнять команды рулевого управления, удерживая заданное направление движения.

3. При служебном или аварийном торможении многоосного транспортного средства с использованием мостов без тормозных механизмов на его колесах (фиг. 4).

При наличии трех мостов один из них, положим средний (12), не имеет тормозных механизмов, а передний мост оборудован одинарными колесами.

Как только колеса заднего моста 13 заблокируются и должен появиться занос его от возмущающих боковых сил, заносу будут препятствовать боковые реакции на колесах среднего моста 12 и занос не состоится.

Передний мост 11 в этом случае может блокироваться, и появится боковой занос с потерей управляемости. Занос переднего моста менее опасен, чем занос заднего моста. При заносе переднего моста центробежная сила P_ц соответствует гашению заноса (фиг. 3), а при заносе заднего моста центробежная сила P_ц, наоборот, способствует развитию заноса. Для полного исключения заноса переднего моста целесообразно использовать передний мост со сдвоенными колесами, одно колесо из пары должно быть на обгонной муфте (ведущий передний мост) или на подшипнике (ведомый передний мост).

Недостатком этого способа устранения заноса является то, что в процессе торможения не полностью используется сцепной вес, приходящийся на колеса мостов, и эффективность торможения снижается.

Улучшить эффективность торможения можно за счет неполного исключения моста 12 из процесса торможения путем постановки на такой мост менее эффективных тормозных механизмов (например, установить рабочие цилиндры с уменьшенным диаметром).

Для исключения "складывания" тягача и прицепа многоосных автопоездов можно использовать два моста, не участвующих в торможении, или оборудовать мосты с сдвоенными колесами, одно из которых или на обгонной муфте, или на подшипнике. Возможны и другие комбинации. Таким образом, предлагаемая тормозная противозаносная система, оборудованная устройством, позволяющим регулировать тормозные силы в процессе торможения, позволит повысить безопасность движения транспортных средств на дорогах.

Изобретение может быть использовано в автотракторостроении в тормозных системах мобильных средств. Тормозная система исключает занос, складывание и потерю управляемости при торможении в тяжелых дорожных условиях. Тормозная система снабжается сдвоенными колесами на всех осях или на некоторых из них. Спаренные колеса могут быть разобщены друг от друга, одно из них отключено от тормозного механизма. Такой же эффект получается на многоосных тягачах и прицепах (автопоездах). Разобщенные колеса или мосты без тормозных механизмов не участвуют в тормозном процессе и, следовательно, коэффициент сцепления колеса с дорожным покрытием в боковом направлении максимальный и обеспечивает боковые реакции на колесах такими, что исключаются занос, складывание и потеря управляемости. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Противозаносная тормозная система транспортного средства, содержащая штатную тормозную систему, включающая в себя источник давления со сливной, нагнетательной линиями и линию управления для управления тормозными механизмами колес мостов транспортного средства, отличающаяся тем, что одно из спаренных колес отдельного моста или отдельные мосты многоосного транспортного средства, оборудованные одинарными колесами, отключены полностью или частично от тормозной системы. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что отключение от тормозной системы одного из спаренных колес отдельного моста осуществлено путем его установки на обгонной муфте.