СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ШКРАБАКОВ ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ТРАВМАТИЗМА И ГИБЕЛИ ЛЮДЕЙ ПРИ НАЕЗДЕ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2004 года по МПК B60R21/34 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к предохранительным устройствам, установленным на транспортных средствах, реагирующие на условия, связанные с транспортным средством и предназначенные для защиты людей, находящихся вне транспортного средства.

Общеизвестны способы предотвращения травматизма и гибели людей, находящихся вне транспортного средства в системе "человек - транспортное средство", а именно торможение путем включения тормозов и выключения сцепления.

Недостатком данного способа предотвращения наезда и травматизма людей в системе "человек - транспортное средство" являются:

невозможность гарантированного обеспечения безопасности человека, находящегося вне транспортного средства, так как при этом на величину тормозного пути будут оказывать влияние внешние факторы, состоящие из дорожного покрытия, величины тормозного пути, техническое состояние транспортного средства и "человеческий фактор" водителя.

Известна система управления транспортного средства, содержащая раздельные приводы правого и левого двигателей, включающая муфты сцепления и тормоза правого и левого приводов, источник давления рабочей жидкости, гидравлически связанный с рабочими гидроцилиндрами механизмов привода сцеплений и тормозов, педали управления, при этом она снабжена главным цилиндром, трехпозиционным трехлинейным гидрораспределителем, первая линия которого соединена с главным гидроцилиндром, вторая и третья линия - с рабочими гидроцилиндрами муфты сцепления и тормоза соответственно левого и правого бортов, при этом в первой позиции гидрораспределителя его первая линия соединена со второй и третьей линиями, во второй позиции - со второй линией, в третьей позиции - с третьей линией (а.с. №1555171 В 62 D 11/08; В 60 К 41/24).

Недостатки данной системы:

1) чрезмерная сложность устройства и связанная с этим низкая надежность;

2) сложность обеспечения синхронизации действия различных элементов системы, поскольку эти действия должны осуществляться практически мгновенно с целью обеспечения безопасности;

3) инерционность системы в низкотемпературных условиях в связи с повышением вязкости масла в гидросистемах;

4) применение данного устройства не гарантирует исключения травматизма людей.

Известен тормоз-замедлитель транспортного средства, содержащий аккумулятор давления, кинематически связанный с колесами транспортного средства, он снабжен компрессором, соединенным посредством воздуховодов, кранов, впускного и нагнетательного управляемых клапанов с аккумулятором давления, соединенным с впускным коллектором двигателя транспортного средства и выполненным в виде сообщенных между собой и заключенных в общую герметичную оболочку баллонов, системой управления торможением, электромагнитными тяговыми реле с пружинами и дополнительно краном, установленным на воздуховоде между аккумулятором давления и компрессором, а также включателем электрически связанным с электромагнитными тяговыми реле, тормозной педалью и источником тока, а впускной и нагнетательный клапаны установлены перпендикулярно направлению движения воздуха в воздуховоде.

Недостатками данного устройства являются:

1) тормоз-замедлитель замедляет, но мгновенно не останавливает транспортного средства тогда, когда оно столкнулось с человеком и он мгновенно травмируется;

2) любой отказ в пневматической системе не гарантирует остановку или замедление транспортного средства, тем более мгновенного (т.е. не гарантируется предотвращение травмирования людей);

3) любое замыкание в электросистемах не гарантирует выполнения своих функций тормозом-замедлителем транспортного средства;

4) данное изобретение не может исключить гибель и травматизм людей.

Задача изобретения - предотвращение травматизма и гибели людей при наезде транспортного средства.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе предотвращения травматизма и гибели людей при наезде транспортного средства, заключающемся в торможении транспортного средства путем включения тормозов и выключения сцепления, на фронтальной части транспортного средства по всей ширине устанавливают горизонтально расположенный на уровне радиатора цилиндрический элемент с эластичной оболочкой и давлением внутри него 1,5-2 атм, захватывают, фиксируют и одновременно вертикально поднимают человека на высоту 10-20 см от полотна дороги.

Устройство для предотвращения травматизма и гибели людей при наезде транспортного средства, содержащее аккумулятор давления (ресивер), соединенный пневмомагистралями через электромагнитные клапаны с пружинами с пневмоцилиндрами, штоки которых механически связаны с педалями муфты сцепления и тормоза, источник тока, при этом шток пневмоцилиндра с вентилем жестко связан с передней стенкой эластичного цилиндрического элемента, высота поршня которого h определяется по формуле:

h=d+0,5Δ,

где d - диаметр отверстия, выполненный в боковой стенке этого пневмоцилиндра;

h - величина прогиба эластичного цилиндрического элемента от соударения с человеком,

при этом отверстие пневмомагистрали соединено с пневмоклапаном, который воздействует на контакты, электрически соединенные через источник тока с электромагнитными клапанами, выходы которых пневмомагистралями соединены с четырьмя пневмоцилиндрами, штоки двух из них жестко соединены с основаниями правого и левого захватов соответственно, а штоки двух других - с возможностью перемещения в вертикальной плоскости относительно их захватов. Новые существенные признаки:

1) устанавливают на фронтальной части транспортного средства по всей ширине горизонтально расположенный на уровне радиатора цилиндрический пневматический элемент с давлением внутри него 1,5-2атм;

2) при соударении человека с пневмоцилиндром захваты фиксируют и одновременно вертикально поднимают человека на высоту 10-20 см от полотна дороги;

3) шток пневмоцилиндра с вентилем жестко связан с передней стенкой эластичного цилиндрического элемента;

4) высота h поршня пневмоцилиндра с вентилем определяется по формуле

h=d+0,5Δ,

где d - диаметр отверстия, выполненный в боковой стенке этого пневмоцилиндра;

Δ - величина прогиба эластичного цилиндрического элемента от соударения с человеком.

5) отверстие пневмомагистралью соединено с пневмоклапаном, который воздействует на контакты, электрически соединенные через источник тока с электромагнитными клапанами;

6) выходы электромагнитных клапанов пневмомагистралями соединены с четырьмя пневмоцилиндрами, штоки двух из них жестко соединены с рычагами правого и левого захватов соответственно, а штоки двух других - с основаниями с возможностью перемещения в вертикальной плоскости относительно их захватов.

Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными позволяют получить технический результат во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Технический результат, заключающийся в предотвращении травматизма и гибели людей при наезде транспортного средства реализуется так. При столкновении фронтальной части транспортного средства с человеком контактирует с телом непосредственно пневматический цилиндрический элемент с эластичной оболочкой и давлением внутри него 1,5-2 атм, смягчая силу удара. Так как шток пневмоцилиндра жестко связан с передней стенкой эластичного цилиндрического элемента, то при взаимодействии "человек - машина" открывается отверстие в боковой стенке пневмацилиндра. Срабатывает пневмоклапан, замыкая контакты, подключающие обмотку электромагнитных клапанов к аккумулятору. Срабатывание электромагнитных клапанов открывает доступ воздуха по пневмомагистралям в пневмоцилиндры, срабатывание которых приводит к включению тормозов и прекращению подвода энергии к колесам. Одновременно штоки пневмоцилиндров взаимодействуют с правым и левым захватами, обхватывая человека, а штоки двух других пневмоцилиндров, жестко связанных с основаниями захватов, поднимают человека на 10-20 см от полотна дороги, предотвращая попадание нижних конечностей под колеса и волочения их по дороге.

На фиг.1 схематично изображено устройство предотвращения травматизма людей при наезде транспортного средства; фиг.2 - схематично изображено крепление штока пневмоцилиндра с основанием захватов и перемещение последнего в шарнире "ласточкин хвост".

Устройство содержит эластичный цилиндрический элемент 1, расположенный по всей ширине фронтальной части транспортного средства на уровне радиатора, выполненный в виде, например, цилиндра с оболочкой из эластичного материала и давлением воздуха внутри него 1,5-2 атм, к передней стенке которого жестко крепится шток 2 поршня 3 пневмоцилиндра 4. С противоположной стороны поршня 3 установлена пружина 5 и с ее стороны пневмоцилиндр оснащен вентилем 6. К пневмоцилиндру 4 присоединена пневмомагистраль 7 через отверстие 8, которое закрывается поршнем 3. При этом высота h поршня 3 определяется по формуле

h=d+0,5Δ,

где d - диаметр отверстия 8;

Δ - величина прогиба пневмоцилиндра 1 от соударения транспортного средства с человеком.

Пневмомагистраль 7 соединена с пневмоклапаном 9, при срабатывании которого замыкаются контакты 10, тем самым подключая электромагнитные клапаны II к электроаккумулятору 12. Электромагнитные клапаны II подключены с одной стороны к ресиверу 13, а с другой стороны пневмомагитралями 14, 15, 16 к пневмоцилиндрам 17, 18, 19, 20, 21, 22, содержащим поршни 23, штоки 24 и пружины 25. Пневмоцилиндры 17 и 22 своими штоками 24 взаимодействуют с захватами 26. В последних, например, выполнены пазы в вертикальной плоскости, в которых расположены концы штоков 24, относительно последних могут перемещаться захваты 26. Захваты 26 установлены во фронтальной части транспортного средства в районе передних крыльев ближе к левому и правому концам бампера на раме или передней балке (мосту) транспортного средства (на фиг.не показано).

На ответвлении пнемомагистрали 14 между электромагнитным клапаном II и пнемоцилиндром 17 установлен пневмоцилиндр 18, который своим штоком 24 через систему взаимосвязанных рычагов 27 и 28 воздействует на педаль тормоза 29.

На ответвлении пневмомагистрали 15 между электромагнитным клапаном II и пневмоцилиндром 22 установлен пневмоцилиндр 21, который своим штоком 24 через систему взаимосвязанных рычагов 30 и 31 воздействует на педаль сцепления 32.

На пневмомагистрали 16 после электромагнитного клапана II установлены пневмоцилиндры 19 и 20, своими штоками 24 жестко соединенные с основаниями 33 захватов 26. Крепление механизма зах-ватов 26 с основаниями 33 осуществляется при помощи шарниров 34, которые выполнены в виде "ласточкина хвоста", по пазам они могут перемещаться одновременно в одном направлении в вертикальной плоскости в пределах 10-20 см.

Захваты 26 в вертикальной плоскости выполнены в виде ряда сегментов не менее трех, жестко закрепленных на основании 33 со сдвигом относительно друг друга и с возможностью свободного вхождения левого и правого захватов 26 в образуемые их элементами пазы с созданием замкового соединения.

При этом на захватах 26 выполнены в вертикальной плоскости пазы, в которых расположены штоки 24 пневмоцилиндров 17 и 22, относительно последних могут перемещаться захваты 26.

На уровне радиатора по всей ширине фронтальной части транспортного средства устанавливают, например, цилиндр, выполненный из эластичного материала с давлением в нем воздуха 1,5-2 атм. При соударении транспортного средства с человеком происходит прогиб эластичной оболочки эластичным цилиндрическим элементом 1 на величину Δ. Так как шток 2 пневмоцилиндра 4 жестко связан с эластичным цилиндрическим элементом 1, то поршень 3 пневмоцилиндра 4 перемещается, открывая отверстие 8 в пневмоцилиндре 4. Импульсом давления воздуха перемещается шток пневмоклапана 9, замыкая контакты 10, тем самым подавая электропитание на электромагнитные клапаны II от аккумулятора 12. После их срабатывания открывается поступление воздуха под давлением 2-4 атм. из ресивера 13 по пневмомагистралям 14, 15, 16 с одновременным срабатыванием пневмоцилиндров 17, 18, 19, 20, 21, 22, поршни которых 23 через штоки 24 воздействуют на рычаг 28, нажимая на педаль тормоза 29, и через рычаг 31, нажимая на педаль 32 муфты сцепления транспортного средства, прекращая подвод энергии от двигателя к ведущим колесам транспортного средства. Одновременно с этим штоки 24 пневмоцилиндров 17 и 22 воздействуют на захваты 26, которые перемещаются навстречу друг другу, входя концами в пазы друг друга, образуя кольцо для фиксации человека, на которого наехало транспортное средство.

При этом штоки 24 пневмоцилиндров 19 и 20 воздействуют на основания 34 захватов 26. Основания 34 с шарнирами 33 могут перемещаться по пазам типа "ласточкин хвост" вертикально вверх, поднимая человека, попавшего под транспортное средство, в пределах 10-20 см над полотном дороги.

При этом штоки 24 пневмоцилиндров 17 и 22 перемещаются по пазам (вертикально) захватов 26.

После полной остановки транспортного средства с человеком, последнего освобождают от захватно-фиксирующего устройства, стравливая воздух из пневмоцилиндров в атмосферу при помощи вентиля 6. После чего система приходит в исходное положение.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно, к предохранительным устройствам, установленным на транспортных средствах (ТС) и предназначенным для защиты людей, находящихся вне ТС. На фронтальной части ТС по всей ширине горизонтально, на уровне радиатора, расположен цилиндрический элемент с эластичной оболочкой с давлением внутри него 1,5-2 атм. При соударении ТС с человеком последнего захватывают, фиксируют и одновременно вертикально поднимают на высоту 10-20 см от полотна дороги. Устройство содержит ресивер, соединенный пневмомагистралями через электромагнитные клапаны с пружинами с пневмоцилиндрами, штоки которых механически связаны с педалями муфты сцепления и тормоза и источник тока. Шток пневмоцилиндра с вентилем жестко связан с передней стенкой эластичного цилиндрического элемента, высота поршня которого определяется по формуле: h=d+0,5 Δ, где d - диаметр отверстия, выполненный в боковой стенке этого пневмоцилиндра; Δ - величина прогиба эластичного цилиндрического элемента от соударения с человеком. Отверстие пневмомагистралью соединено с пневмоклапаном, который воздействует на контакты, электрически соединенные через источник тока с электромагнитными клапанами, выходы которых пневмомагистралями соединены с четырьмя пневмоцилиндрами, штоки двух из них жестко соединены с основаниями правого и левого захватов соответственно, а штоки двух других - с возможностью перемещения в вертикальной плоскости относительно их захватов. Техническим результатом является повышение безопасности дорожного движения и предотвращение травматизма и гибели людей при соударении с ТС. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ предотвращения травматизма и гибели людей при наезде транспортного средства, заключающийся в торможении транспортного средства путем включения тормозов и выключения сцепления, отличающийся тем, что устанавливают на фронтальной части транспортного средства по всей ширине горизонтально расположенный на уровне радиатора цилиндрический элемент с эластичной оболочкой с давлением внутри него 1,5-2 атм, захватывают, фиксируют и одновременно вертикально поднимают человека на высоту 10-20 см от полотна дороги.2. Устройство для предотвращения травматизма и гибели людей при наезде транспортного средства, содержащее аккумулятор давления (ресивер), соединенный пневмомагистралями через электромагнитные клапаны с пружинами с пневмоцилиндрами, штоки которых механически связаны с педалями муфты сцепления и тормоза, источник тока, отличающееся тем, что шток пневмоцилиндра с вентилем жестко связан с передней стенкой эластичного цилиндрического элемента, высота поршня которого определяется по формуле:

h=d+0,5 Δ,

где d - диаметр отверстия, выполненный в боковой стенке этого пневмоцилиндра;

Δ - величина прогиба эластичного цилиндрического элемента от соударения с человеком,

при этом отверстие пневмомагистралью соединено с пневмоклапаном, который воздействует на контакты, электрически соединенные через источник тока с электромагнитными клапанами, выходы которых пневмомагистралями соединены с четырьмя пневмоцилиндрами, штоки двух из них жестко соединены с основаниями правого и левого захватов соответственно, а штоки двух других - с возможностью перемещения в вертикальной плоскости относительно их захватов.