Устройство для контроля шин Советский патент 1984 года по МПК G08G1/09 

Изобретение относится к автомати ческому контролю элементов для устройств нерельсового транспорта. Известно устройство, контролирую щее давление в пневматических шинах транспортных средства, содержащее датчики давления, соединенные с вну ренней полостью камеры колеса. Эти датчики либо механически, либо с по мощью преобразовательных устройств например индуктивных, соединены с индикаторами давления ij , Данное устройство позволяет изме рять давление в шинах при движении транспортного средства либо фиксиро вать отклонение давления от заданно го значения, однако не позволяет заблаговременно зафиксировать возникшее по)зреждение или отклонение параметров технического состояния шины, приводящие к падению давления в ней (например, попадание металлических предметов в шину, перегрев шины и т.д.), с тем,, чтобы исключит возникновение аварийной обстановки обусловленной разрывом шины или внезапньзм падением давления. Наиболее -близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для контроля, шин, содержащее первый электромагнитный датчик, выход которого подключен к вхо ду первого усилителя блок сигнализации. Данное устройство обеспечивает обнаружение металлических предметов, попадающих в шины и способных их повредить, а также доводит эту информацию до водителя , (экипажа) в процессе движения транб |Ьортного средства. Устройство включает индуктивные датчики, установленные на каждом крыле транспортног средства на заданном расстоянии от протектора, а также усилитель преобразователь сигнала датчика и блок сигнализации водителя (экипажа) , Устройство позволяет своевременно выявлять возможность прокола вшн от попадания посторонних металлических предметов и предупредить возникновение аварийной обстановки, вызванной проколом шины {в . При движении транспортного средства с большой скоростью, частыми торможениями шины разогреваются. Повышается давление воздуха в них из-за повышения его температуры, уменьшается поверхность соприкосновения колес с дорожным полотном, увеличивается возможность разрыва шин. Отсутствие информации о данном параметре обусловливается низкой информативностью устройства. Целью изобретения является повышение информативности устройства.. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее первый электромагнитный датчик, выход которого подключен к входу первого усилителя, блок индикации, введены второй магнитный датчик, второй у.силитель, элемент И-НЕ, два магнитопровода, один из которых выполнен из ферромагнитного материала, с точкой Кюри, равной допустимой температуре для данной шины, выход второго магнитного датчика через второй усилитель подключен к первому входу элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя, выход элемента И-НЕ подключен к входу блока индикации. Введение в устройство второго электромагнитного датчика, второго усилителя элемента И-НЕ, и в шину колеса магннтопроводов позволяет наряду со своевременной индикацией о наличии в шинах посторонних предметов обнаруживать перегрев шин. Это особенно важно при движении транспортных средств с большими скоростями, частыми торможениями В особенности проблема контроля состояния шин актуальна в авиационной технике.При посадке самолетов шины испытывают большие силовые и тепловые нагрузки,способные привести к аварийной ситуации.Информация же о состоянии шин транспортных; средств позволяет своевременно принимать решение по возникшим ситуациям, например при перегреве шины включить фреоновый Д5да или воздушный обдув, чтобы снизить тепловую нагрузку на нее. Устройство повышает безопасность движения транспортных средств путем уменьшения вероятности возникновения аварийных ситуаций. Принцип работы устройства заключается в том, что при перегреве шины выше температуры, соответствующей точке Кюри, происходит потеря магнитных свойств одного ферромагнитного магнитопровода, что и индицирует предлагаемое устройство. На фиг, 1 изображена блочная схема устройства на фиг. 2 - схема размещения электромагнитных датчиков относительно ферромагнитных магнитопроводов; на фиг. 3 распределение магнитных потоков, замыкающихся через ферромагнитные магнитопроводы; на фиг. 4 - момент распределения магнитного потока при попадании в шину инородного предмета; на фиг. 5 - потенциальная диаграмма импульсов для мймента, когда в шине отсутствует инородный предмет; на фиг. б и 7 - выходные кмпульсы для случая, когда в шине находится инородный предмет; на фиг.8выходные импульсы в момент перегрева шины.

В шину 1 транспортного средства впрессованы симметрично относительно друг друга магнитопроводы 2 и 3, причем магнитопровод 3 выполнен из ферромагнитного материала с точкой Кюри, равной предельной допустимой температуре шины. Напротив магнитопроводов на некотором расстоянии

:от протектора шины установлены первый 4 и второй 5 магнитные датчики, выходы которых через усилители 6 и 7 подключены к элементу И-НЕ 8, выход же последнего соединен с блоком 9 индикации.

Устройство работает следующим образом.

При движении транспортного средства, отсутствии в шине посторонних предметов и ее перегрева в обмотках электромагнитных датчиковпод воздействием ферромагнитных магнитопро водов, которые периодически замыкают через себя магнитные потоки электромагнитных датчиков, возникают электрические импульсы, которые усиливаются усилителями и подаются на вход элемента И-НЕ. Ввиду того, что ферромагнитные магнитопроводы

имеют одинаковую форму, размеры и установлены симметрично один относительно другого (фиг.З), электрические импульсы поступают на вход элемента И-НЕ синхронно, поэтому на ег выходе импульсы отсутствуют. Указанную ситуацию разъясняет временная диаграмма {фиг.5)гдe горизонтальналиния t- ось времени;У - сигнал с первого датчика 4; У-г - сигнал с второго (эталонного) датчика 5, который расположен напротив ферромагнитных магнитопроводов с точкой Кюри, соотвётствукадей температуре перегрева шины.

При попадании в шину посторонних металлических предметов, в том числ способных вызвать ее повреждение, в одном из датчиков и зависимости от места повреждения шины наряду с импульсами, обусловленньами ферромагнитными магнитопроводами, возникает импульс, вызванный посторонним предметом при каждом обороте колеса На фиг. 4 изображен момент, поясняющий возникновение импульса от по.стороннего предмета 10 в электромагнитном датчике. Временная диаграмма характеризующая это событие, представлена на фиг. 6 и 7.

Сигнал о перегреве шины формиру1ется следующим образом.

При достижении шиной предельной допустимой температуры прогреваются и магнитопроводы с последукщей потерей ферромагнитных свойств тех магнитопроводов, которые имеют точку Кюри, равную температуре перегрева шины. С потерей магнитных свойств прекращаются формирование электрических импульсов с второго датчика.В то же время с первого дат;чика на элемент И-НЕ продолжают по- :ступать импульсы,это приводит к появлению на выходе указанного элемента ;выходных импульсов,Они поступают на блок индикации с большей частотой, чем в случае попадания в шину посто:ронних предметов. Если при попадании предмета в шину за один оборот колес формируется один импульс, то при ее перегреве за один оборот колеса с первого датчика подается число импульсов равное количеству первых гмагнитопроводов. Блок индикации выполнен так, что способен различать указанные сигналы, а, следовательно идентифицировать тип аварийной ситуации. По сигналам с блока индикации может быть принято решение по предотвращению развития аварийной ситуации.

После охлаждения шины совместно с магнитопроводами и восстановления их магнитных свойства, а также извлечения постороннего предмета устройство для контроля шин вновь готово к работе, заключающейся в обнаружении и сигнализации попадания посторонних предметов в шину и ее недопустимого перегрева.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет наряду с обнаружением попавших в шину посторонних предметов регистрировать факт недопустимого ее перегрева. Этим повыша- ется безопасность персонала и пассажиров при эксплуатации транспортных средств за счет своевременной регистрации предпосылок к аварийным ситуациям.

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ШИН, .содержащее первый электромагнитный датчик, выход которого подключен к входу первого усилителя, блок индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения информативности устройства, в него введены второЛ магнитный датчик, второй усилитель, элемент И-НЕ, два магнитопровода, один из которых выполнен из ферромагнитного материала с точкой Кюри, равной допустимой температуре для . данной шины, выход второго магнитного датчика через второй усилитель подключен к первому входу элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя, выход элемента И-НЕ подключен к входу блока индикации. 00 00