Устройство для сигнализации о нагрузке на автомобиль

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ ЕСПУБЛ 19/08 1)5 6 НИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТ ститут пи, Ломоноровскии В, Сурна ЗАЦИИ О ации деи новых ав указан ны например ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Одесский технологический инщевой промышленности им. М, Всова(56) Авторское свидетельство СССМ 1089428, кл. 0 01 8 19/08, 1984(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИНАГРУЗКЕ НА АВТОМОБИЛЬ(57) Использование: для модернизствующих и при проектировании Изобретение 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 вязко- упругого материала,Совокупность и,взаимосвязь х элементов позволяет водителю,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 СО панели вне кабины, контролировать дости- а жение при погрузке максимальной массы груза, допустимой на данный автомобиль в, ь конкретных условиях, контролировать допу- ф стимые динамические нагрузки на автомо-; у биль в процессе загрузки и в процессе движения автомобиля по трассе. С данным устройством можно доводить скорость движения автомобиля в конкретных дорожныхф 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 направлениях1812445 13 17 1 В ректор С.Юско улихмантал тавитель ред М,Мо тор Заказ 1571Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 01 дательский комбинат "Патент", г, Ужго га оизводствес бобышками 5, приваренными к ним в случае необходимости, установлены вибростойкие датчики давления 6. Ударопрочный корпус 7, состоящий из двух полуколец 8 и 5 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 заны) на всем протяжении до входа в кабину12 самосвала. В кабине 12 размещена панель 13 индикации загрузки с индикаторами, статической нагрузки 14, 15, 16 трех цветов,а также световые индйкаторы динамической 15 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 сторонедвери кабины 12 с возможностью ее подьема и поворота панели в сторону оператора, осуществляющего загрузку самосвала. В ва. рианте устройства для автомашин с обтека телем панель-дублер 22 установлена навнутренней поверхности обтекателя, Реле. ускорения 3 состоит из кожуха 4, соединенного основанием 23 и винтами 24 с рамой 1 самосвала, Корпус реле 25 крепится винта ми 26 к кожуху 4. Пластмассовые крышки 27закреплены болтами 28 к корпусу 25. Инерционная масса 29 установлена между мемб-.ранами 30, зажатыми своими краями между корпусом 25 и крышками 27, Между наруж 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 вмембранах 30 смонтированы стандартные контактные винты 32, покрытые сплавом 33, обеспечивающим надежный электрический контакт. В каждой крышке смонтированы с 45, воэможностью осевого перемещения трипары 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 В-В на фиг.3; нафиг.5 - разрез Г-Гпофиг.1. нафиг. 6 5 - электрическая функциональнэя 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 5Устройство 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, закрывающемудатчики, или когда они попадают 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 приразличных амплитудах перемещения инерционной массы 29. Схема электрическаяпринципиальная устройства содержит выключатель 41, блоки 42 контроля загрузки,блок 43 логический, реле 3 вертикальной,продольной, горизонтальной и поперечнойгоризонтальной составляющих ускоренияавтомобиля, индикатора;ы статической нагрузки зеленого цвета 14 включения устройства, выполняющие также функциюиндикаторов нагрузки, меньшей 75 оот номинальной, индикаторы динамической нагрузки 17, 18 и 19 превышения допустимойдля конкретных дорожных условий скорости, по критериям соответственно вертикальной, продольной и поперечнойсоставляющих ускорений подрессоренноймассы автомобиля,Блок 42 включает в себя датчики 6 давления, реагирующие на давление в подвеске 5, соответствующее равномернойнагрузке в кузове 2 массы более 75 о , номеньшей 99%, от номинальной, и индикаторжелтого цвета 15 этой нагрузки, а такжевторой датчик давления 6, реагирующий надавление в подвеске, соответствующее равномерной загрузке в кузове 2 массы грузаболее 99% от номинальной, и индикаторкрасного цвета 16 этой загрузки.Блок 43 включает в себя логическую схему ИЛИ 44 контроля загрузки в пределах7599%, такую же схему ИЛИ 45 контролязагрузки 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 дляпередних и задних подвесок, соединены соответственно со входами схем ИЛИ 44 и 45,а выходы последних соединены со входамиреле ускорения 3, с контактными стержнями34, настроенными предварительно на замы каниес соответствующими винтами 32 приускорениях, произведение величин которыхна величину массы подрессорной части автомобиля (загруженной соответственно на75 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 созвуковыми индикаторами 20.Устройство работает следующим образом, Порожний автомобиль подают на загрузку. Устанавливают панель-дублер 22 споворотом ее в сторону оператора, производящего загрузку (крановщик, экскаваторщик) и нажимают включатель 41. При этом загораются индикаторы зеленого цвета,расположенные на площади панелей 13 и 22соответственно расположению подвесок относительно подрессорной части автомоби 5 ля, Число зеленых индикаторов равно числуподвесок, По мере загрузки кузова 2, например монолитными блоками, загораются одновременно или поочередно индикаторыстатической нагрузки 15 желтого цвета, раз 10 мещенные вокруг индикаторов статическойнагрузки 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 наиндикаторах статической нагрузки 15, а далее на индикаторах статической нагрузки20 16, что позволяет оператору, производящему загрузку, помещать груз так, чтобы компенсировать эту неравномерность.Предельная величина превышения фактической загрузки в какой-либо подвеске над25 остальными равна разовой дозе загрузки инепосредственно к работе описываемогоустройства не относится, так как зависит отрасчетных для каждой модели автомашинывеличин,30 При сбрасывании монолитных блоков взагруженный до определенной величины кузов 2 могут возникнуть динамические нагрузки, которые вызывают появлениеускорений подрессорной части автомобиля,35 произведение величины которых на загруженную массу несколько выше допустимы.Тогда загораются на панелях 13 и 22 индикаторы динамической нагрузки 17, которыеуказывают оператору и водителю, что за 40 грузка неправильно производится, нужноопускать дозу груза медленней или сбрасывать ее с меньшей высоты.При равномерной нагрузке машины идостижении нужного ееуровня водитель мо 45 жет убрать в кабину панель-дублер 22 и начать движение. При движении с полнойзагрузкой (100) с постоянной скоростьюпо прямой горизонтальной трассе индика- .торы динамической нагрузки 17, 18 и 19 не50 горят. Наезд на малое препятствие (ухаб)или вьезд на участок дороги с малыми препятствиями на малой скорости не выэываетпоявления каких-либо сигналов. Тот же наезд при определенно большей скорости вы 55 зывает транспортную, низкочастотнуютряску с ускорениями; вызывающими замыкание контактов 32 и 34 реле ускорения 3 исрабатывание индикаторов динамическойнагрузки и звукового индикатора 20. Световой и звуковойсигналы 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 на 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 8машины пары контактов 32 и 34 реле ускорения 3, предназначенного для регистрации продольных ускорений с индикаторами 19 и 20, что должно предотвратить случайные пе регрузки при трогании с места, После разгрузки автомобиля устройство отключается выключателем 41.Общественно-полезным преимуществом заявляемого устройства является повы шение экономической эффективностииспользования 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 капре монта.Экономическая целесообразность дляпотребителя применения предлагаемых устройств в легковых типах автомашин обуславливается, в основном, повышением 25 долговечности в случае, есливодитель 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, свя занное с индикатором и выполненное в видеустановленного 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