Устройство для сигнализации о нагрузке на автомобиль

 

Использование: для модернизации действующих и при проектировании новых автомобилей и других наземных транспортных средств, содержащих пневмогидравлические или гидравлические амортизаторы. Сущность: устройство для сигнализации о нагрузке на автомобиль содержит датчики давления, связанные с индикаторами, реле ускорения,.выполненное в виде установленного в ударопрочном кожухе корпуса с инерционной массой, связанной с ним посредством двух мембран подпружиненных контактных стержней, установленных в корпусе с возможностью осевого перемещения и тел качения, размещенных -между инерционной массой и корпусом и выполненных из вязкоупругого материала. 9 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 G 19/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4866966/10 (22) 09.07.90 (46) 30.04.93. Бюл. М 16 (71) Одесский технологический институт пищевой промышленности им. M. В, Ломоносова (72) А. Я. Вулихман, Л; М. Бендеровский, О. И, Рябцев, Н. А, Незгодюк, Т. В, Сурнакина и Л. С. Зброжек (56) Авторское свидетельство СССР

N- 1089428, кл. G 01 G 19/08, 1984, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ О

НАГРУЗКЕ НА АВТОМОБИЛЬ (57) Использование; для модернизации действующих и при проектировании новых авИзобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано для модернизации действующих и при проектировании новых автомобилей и других наземных транспортных средств, содержащих пневмогидравлические подвески или гидравлические амортизаторы, Цель изобретения — увеличение долговечности — достигается за счет того, что в устройство, содержащее датчики давления, связанные с индикаторами, введено реле ускорения, связанное с индикатором и выполненное в виде установленного в ударопрочном кожухе корпуса с инерционной массой, связанной с ним посредством двух мембран, подпружиненных контактных стержней, установленных в корпусе с возможностью осевого перемещения, и тел качения, размещенных между инерционной массой и корпусом и выполненных из вязкоупругого материала.

Совокупность и,взаимосвязь укаэанных элементов позволяет водителю, например, „„Я ),„, 1812445 А1 томобилей и других наземных транспортных средств, содержащих пневмогидравлические или гидравлические амортизаторы, Сущность: устройство для сигнализации о нагрузке на автомобиль содержит датчики давления, связанные с индикаторами, реле ускорения, выполненное в виде установленного в ударопрочном кожухе корпуса с инерционной массой, связанной с ним посредством двух мембран подпружиненных контактных стержней, установленных в корпусе с возможностью осевого перемещения и тел качения, размещенных между инерционной массой и корпусом и выполненных из вяэкоупругого материала, 9 ил. грузового автомобиля, карьерного самосвала, контролировать правильность распреде- ления массы груза на подвески автомашины в процессе загрузки ее, обеспечить данной информацией оператора, осуществляющего загрузку ее, путем установки дублирующей панели вне кабины, контролировать достижение при погрузке максимальной массы груза, допустимой на данный автомобиль в . конкретных условиях, контролировать допустимые динамические нагрузки на автомобиль в процессе загрузки и в процессе . движения автомобиля по трассе. С данным устройством можно доводить скорость движения автомобиля в конкретных дорожных условиях и по пересеченной местности до величины, приближающейся, но не превышающей по динамическим нагрузкам на автомобиль допустимую, определенную для данной марки автомобиля на испь,тательном автомобильном полигоне. Размещение на кузове трех таких реле ускорения в трех взаимно перпендикулярных направлениях

1812445 с бобышками 5, приваренными к ним в случае необходимости, установлены вибростойкие датчики давления 6. Ударопрочный корпус 7, состоящий из двух полуколец 8 и

9, соединенных винтами без зазора, содер.жит герметический вывод электропроводов

10, выходящих иэ корпуса 4 и корпусов 7, уплотненных герметиком 11 и размещенных в ударопрочных трубах (на чертеже не пока- .

10 заны) на всем протяжении до входа в кабину .

12 самосвала. В кабине 12 размещена панель 13 индикации загрузки с индикаторами . статической нагрузки 14, 15,.16 трех цветов, а также световые индйкаторы динамической нагрузки 17, 18 и 19 с указателями направления опасных ускорений. В кабине размещен также звуковой индикатор превышения скорости 20 и разъем 21, предназначенный для подключения наружной панели-дублера

20 22, закрепленной на внутренней стороне двери кабины 12 с возможностью ее подьема и поворота панели в сторону оператора, осуществляющего загрузку самосвала. В ва. рианте устройства для автомашин с обтека2 -> телем панель-дублер 22 установлена на внутренней поверхности обтекателя, Реле . ускорения 3 состоит из кожуха 4, соединенного основанием 23 и винтами 24 с рамой 1 самосвала, Корпус реле 25 кренится винта30 ми 26 к кожуху 4. Пластмассовые крышки 27 закреплены болтами 28 к корпусу 25. Инерционная масса 29 установлена между мемб-ранами 30, зажатыми своими краями между корпусом 25 и крышками 27, Между наруж 5 ной цилиндрической поверхностью инерционной массы 29 и внутренней цилиндрической поверхностью корпуса 25 размещены тела качения 31, выполненные из вязкоупругого материала. На торцах

40 инерционной массы 29 через отверстия в мембранах 30 смонтированы стандартные контактные винты 32, покрытые сплавом 33, обеспечивающим надежный электрический контакт. В каждой крйшке смонтированы с

45. воэможностью осевого перемещения три пары контактных стержней 34, диаметраль-. но расположенных, стандартные контакты

35, которые также покрыты сплавом 36, обеспечивающим надежный электрический

0 контакт.

На фиг. 1 — общий вид большегрузного самосвала с заявляемым устройством; на фиг. 2 — вид А на фиг, 1; на фиг. 3 — разрез

Б — Б на фиг. 1; на фиг.4 — разрез B-B на фиг.

3; на фиг. 5 — разрез Г-Гпофиг. 1. на фиг. 6 5 — электрическая функциональная схема;.на фиг. 7 — вид Д на фиг. 1, на фиг, 8 — вариант установки устройства на грузовой автомобиль с обтекателем; на фиг. 9 — вид Е на фиг, 8,,.: 5

Устройство установлено на большегрузный самосвал следующим образом. К раме

1 с кузовом 2 жестко закреплены реле ускорения 3 в ударопрочных герметических кожухах 4. В пневмогидравлические подвески обеспечивает воэможность индикации направления вектора опасного ускорения. Это дает возможность водителю выбрать оптимальную скорость движения по конкретной дороге с конкретным грузом, размещенным относительно подвесок конкретным образом. Например, он может увеличивать скорость до появления отдельных световых или звуковых сигналов индикатора скорости.

Продольные и боковые перегрузки от ускорений (замедлений) также регистрируются индикаторами скорости при установке на автомобиле трех инерционных реле ускорения. Таким образом увеличивается безаварийность, Размещение в ударопрочных разьемных герметичных кожухах обеспечивает работу вибростойких датчиков давления и реле ускорения в любых дорожных условиях, когда камень весом 5-10 кг может вылететь из-под колеса и ударить по корпусу, эакрывающемудатчики,-или когда они t30llaдают в грязь.и в воду во время преодоления водной преграды, Таким образом обеспечивается надежность и долговечность устройства, равная расчетной долговечности автомобиля. Отсутствие усилителей и промежуточных блоков при небольшом числе элементов системы, каждый из которых имеет свою вероятность выхода из строя, увеличивает надежность и долговечность вводимого устройства. Это положение позволяет при качественном проектировании и изготовлении систем М сигнализации обеспечить требуемую долговечность и надежность устройства на уровне всех остальных узлов автомобиля или выше..

Кабельная связь. между датчиками и реле, закрепленными на подрессорной части и сигнальными панелями в кабине, также герметизируется и выполняется ударопрочной, Совокупность перечисленных факторов увеличивает долговечность устройства и всего автомобиля.

Провода к контактным стержням 34 крепятся с помощью шлицевых гаек 37, отгибных шайб 38 и контргаек 39. Пружины 40 установлены между торцами крышек 27 и контактов 35. Каждая диаметрально расположенная пара контактов размещена на различных, строго определенных расстояниях от контактных винтов 32 с возможностью поочередного замыкания их при

1812445 различных амплитудах перемещения инерционной массы 29. Схема электрическая принципиальная устройства содержит выключатель 41, блоки 42 контроля загрузки, блок 43 логический, реле 3 вертикальной, продольной, горизонтальной и поперечной горизонтальной составляющих ускорения автомобиля, индикатора;ы статической на-. грузки зеленого цвета 14 включения устройства, выполняющие также функцию индикаторов нагрузки, меньшей 75% от номинальной, индикаторы динамической нагрузки 17, 18 и 19 превышения допустимой для конкретных дорожных условий скорости, по критериям соответственно вертикальной, продольной и поперечной составляющих ускорений подрессоренной массы автомобиля, Блок 42 включает в себя датчики 6 давления, реагирующие на давление в подвеске 5, соответствующее равномерной нагрузке в кузове 2 массы более 75, но меньшей 99%, от номинальной, и индикатор желтого цвета 15 этой нагрузки, а также второй датчик давления 6, реагирующий на давление в подвеске, соответствующее равномерной загрузке в кузове 2 массы груза более 99% от номинальной, и индикатор красного цвета 16 этой загрузки.

Блок 43 включает в себя логическую схему ИЛИ 44 контроля загрузки в пределах

75...99%, такую же схему ИЛИ 45 контроля загрузки выше 99, Выключатель 41 соединяет устройство с бортовой частью 46 автомобиля.

Общие точки контактов датчиков давления 6 в каждой подвеске 5 автомобиля, предварительно настроенных различно для передних и задних подвесок, соединены соответственно со входами схем ИЛИ 44 и 45, а выходы последних соединены со входами реле ускорения 3, с контактными стержнями

34, настроенными предварительно на замы кание с соответствующими винтами 32 при ускорениях, произведение величин которых на величину массы подрессорной части автомобиля (загруженной соответственно на

75 и на 99 ) определяет допускаемые динамические нагрузки в вертикальном, продольном и поперечном направлениях, Выводы реле ускорения соединены соответственно с индикаторами динамической нагрузки 17, 18, 19, а также со звуковыми индикаторами 20.

Устройство работает следующим образом, Порожний автомобиль подают на загрузку. Устанавливают панель-дублер 22 с поворотом ее в сторону оператора, производящего загрузку (крановщик, экскаваторщик) и нажимают включатель 41. При этом загораются индикаторы зеленого цвета, расположенные на площади панелей 13 и 22 соответственно расположению подвесок относительно подрессорной части автомоби5 ля, Число зеленых индикаторов равно числу подвесок. По мере загрузки кузова 2, например монолитными блоками, загораются одновременно или поочередно индикаторы статической нагрузки 15 желтого цвета, раз10 мещенные вокруг индикаторов статической нагрузки 14, а затем загораются индикаторы статической нагрузки 16 красного цвета, расположенные вокруг индикаторов статической нагрузки 15.

15 Неравномерность загрузки площади кузова видна на панелях 13 и 22 при неодновременном появлении сигналов на индикаторах статической нагрузки 15, а далее на индикаторах статической нагрузки

20 16, что позволяет оператору, производящему загрузку, помещать груз так, чтобы компенсировать эту неравномерность.

Предельная величина превышения фактической загрузки в какой-либо подвеске над

25 остальными равна разовой дозе загрузки и непосредственно к работе описываемого устройства не относится, так как зависит от расчетных для каждой модели автомашины величин.

30 При сбрасывании монолитных блоков в загруженный до определенной величины кузов 2 могут возникнуть динамические нагрузки, которые вызывают появление ускорений подрессорной части автомобиля, 35 произведение величины которых на загруженную массу несколько выше допустимы.

Тогда загораются на панелях 13 и 22 инди каторы динамической нагрузки 17, которые указывают оператору и водителю, что за40 грузка неправильно производится, нужно опускать дозу груза медленней или сбрасывать ее с меньшей высоты.

При равномерной нагрузке машины и достижении нужного ееуровня водитель мо45 жет убрать в кабину панель-дублер 22 и начать движение. При движении с полной загрузкой (100 ) с постоянной скоростью по прямой горизонтальной трассе индика- . торы динамической нагрузки 17, 18 и 19 не

50 горят. Наезд на малое препятствие (ухаб) или вьезд на участок дороги с малыми препятствиями на малой скорости не выэывает появления каких-либо сигналов. Тот же наезд при определенно большей скорости вы55 зывает транспортную, низкочастотную тряску с ускорениями; вызывающими замыкание контактов 32 и 34 реле ускорения 3 и срабатывание индикаторов динамической нагрузки и звукового индикатора 20. Световой и звуковой сигналы предупреждают во1812445 дителя о необходимости несколько снизить скорость на данном участке до исчезновения сигналов, Таким образом, увеличивая скорость до появления сигналов и затем несколько снижая ее, водитель может достичь оптимальной скорости при 100% загрузке.

При езде по той же трассе с нагрузкой несколько более 75 водитель может допустить большую скорость. При этом амплитуда колебаний инерционной массы 29 реле ускорения 3 станет большей. замкнется еще и другая пара контактов 32 и 34; которая.в сочетаниях с контактами датчиков давления

6; настроенных на величину загрузки 75%, замкнет цепь индикаторов 17 и 20. Водитель может при этом поддерживать описанным выше способом оптимальную скорость.

Если ровная дорога имеет уклон или криволинейный участок пути, реле.3 вертикальной составляющей ускорения может и не срабатывать. Но могут сработать при равномерной загрузке контакты датчика давления 6 передней пары подвесок, причем показать индикатором 16 загрузку 99% при общей загрузке 75%, если угол наклона вниз трасы значителен. При этом определяющими для всех трех реле ускорения 3 будут уже контакты 32 и 34, настроенные íà допустимое ускорение для массы груза в 99 . В общем случае при езде по наклонной и криволинейной трассе и изменении в связи с этим давления в подвесках реле 3 с индикаторами динамической нагрузки 17, 18, 19 от вертикальных и горизонтальных составляющих ускорения вырабатывают сигналы о возникающих действительных перегрузках, изменяющих давление в отдельных подвесках и учитывающих также центробежные ускорения.

При разгоне и торможении автомобиля также могут возникнуть ускорения, превышающие допустимые. Они вызывают замыкание соответствующей уровню загрузки

8 машины пары контактов 32 и 34 реле ускорения 3, предназначенного для регистрации продольных ускорений с индикаторами 19 и

20, что должно предотвратить случайные пе5 регрузки при трогании с места, После разгрузки автомобиля устройство отключается выключателем 41.

Общественно-полезным преимуществом заявляемого устройства является повы10 шение экономической эффективности использования самосвалов с устройствами за счет оптимизации их загрузки по услови. ям их эксплуатации (состояние машины, состояние трассы). При применении

15 устройства можно ограничить недогруз самосвалов и предотвратить их перегруз. Крометого, в результате применения недорогих предлагаемых устройств повышается срок службы карьерных самосвалов без капре20 монта.

Экономическая целесообразность для потребителя применения предлагаемых устройств в легковых типах автомашин обуславливается, в основном, повышением

25 долговечности в случае, если водитель обращает внимание на сигнализацию, предупреждающую о динамической перегрузке на выбранной скорости.

Формула изобретения

30 Устройство для сигнализации о нагрузке на автомобиль, содержащее датчики давления, связанные с индикаторами, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введено реле ускорения, свя35 занное с индикатором и выполненное в виде установленного в ударопрочном кожухе корпуса с инерционной массой, связанной с ним посредством двух мембран, подпружиненных контактных стержней, установленных в

40 корпусе с возможностью осевого перемещения, и .тел качения, размещенных между инерционной массой и корпусом и выполненных из вязкоупругого материала..

1812445

1812445

1812445

1812445

"l812445

1812445

Eulf

76

79

17

18

27

Составитель А.Вулихман

Техред М,Моргентал Корректор (;.ÞñK0

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1571 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5