Сигнальное устройство о деформации пневматической шины транспортного средства - SU697043A3

Чертежи

Описание

телем, накопителем заряда, выполнен . иым в виде конденсатора, подключенного к выходу выпрягуштеля через диод, последовательно с которым включен тиристор , управляющий элемент которого ;,соединен с выходом всдпрямителя через стабилитронJи триггером, образующим с тиристором цепь разряда конденсатора Кроме того, все элементы устройства , установленные на колесе, целесообразно смонтировать внутри вставки , ограничивающей дoпycтиi ый прогиб шины, что исключает возможность и:к: Механических повреждений На фиг 1 изображено транспортное средство, снабженное сигнальным устройством; на фиг 2 колесо с сигнальным устройством в разрезе на фиг. 3 - узел I фиГе 2; на фиг,4 блок-схема электронных цепей преобра зовательного узла; на фиг„ 5 - принципиальная схема электронных цепей преобразовательного узла. Транспортное средство имеет пнэвматические шины, установленные на колесных узлах 2, поддерживаюьщх конструкцию шасси 3, изображенную на Чертеже пунктиром, Каждая из шин 1 снабжена передаюiilHM узлом 4,. автономным и заключенным внутри вставки 5, огра.ничиваю1дей ;-Яопустимый прогиб шины. Каждый из передающих узлов 4 может вести радиопередачу, которая при Н1-1мается приемником 6 с помощью приемной антенны 7 Приемни : декодирует передачу передающих узлов 4 и выраба . тывает слуховой или зрительный сигнал , предупреждаю1ций водителя маш1лны о том, что шина находится в неисправ ном состоянии - спустила, В настоящем изобретении используется тако15 способ связи, при котором отсутст зует необходимость в трудоемкой к доро гой установке проводов или кабелей. Приемник может принадлежать к известному типу, содержащему усилители и частотно-избирательные цепи в В некоторых случаях в качестве приег/ ной антенны 7 может использоваться радиоантенна машины или любая подзсодяшая внешняя антенна, Устройство может быть применено не только для легковых автомобилей, но и для других машин, снабженных пневматическими шинами, в частнос ги для грузовиков, автобусов, самолетов и т.п. Каркас шины 8 и вставка 5 , (см.фиг.2) ограничивают допустим:гй; прогиб шины, установленный на Kaneicном ободе 9. Вставка 5 дает возможность машине ехать на несущей нагрузку поверхности 10 в течение достаточно длительного времени и на достаточное расстояние без существенного снижения безопасности и повреждений оборудования . Если шина спустила и машина опирается на несущую нагрузку поверхность 10, то передающий блок, установленный между поверхностью 10 и ободом 9 колеса, сихнализирует об этом приемнику 6 с помощью передающей антенны 11, Эта антенна в предпочтительном варианте является целой частью длины волны на частоте передачи , т,е, составляет 1/4, 1/2 и т.п. часть длины волны, и повторяет профиль вставки. Передающий узел 4 и антенна 11 составляют одно целое со вставкой 5, что предохраняет их от внешних повреждений „ Передающий узел 4 содержит вырабатывающий энергию преобразователь 12, имеющий круглый слой 13, изготовленный из пьезоэлектрической керамики , прикрепленной к металлическому диску 14 „ Когда, преобразователь изгибается или дефорьшруется, между слое1у1 13 и диском 14 возникает электрическое напряжение, В предпочтительном варианте изобретения преобразователь 12 выполнен ча основе выпускаамых промышленностью пьезоэлектрических генераторов униморфного типа например на основе генератора, выпускаемого фирмой Вернитрон Компани , Бедфорд, Огайо С преобразователем 12 соединена кнопка 15, изготовленная из эластомерного материала: высокопрочной резины или подобного вещ.ества Передающий узел 4 содержит также монтажный элемент 16 цилиндрической формы, который соответствует выполненной во встазке 5 цилиндрической полости 17, удерживаемый в нужном положении с помощью ключа 18, Полость 17 целесообразно выполнять с небольшой конусностью, что облегчает ее формование и вставку передающего узла„ Монтажный элемент может быть выполнен из пластика или легкого металла , чтобы уменьшить несбалансированность шины. Эластомерная кнопка 15, пьезоэлектрическая накла,цка 13 и металлический диск образуют узел, располагаемый на дне полости 17, частично скользящий по выемке 19 и опирающийся на плечо 20 монтажного элемента 16. Выемка 19 имеет такую форму, которая допускает деформации диска и накладами 13, не выводящие их за пределы упругости, Искривленная часть выемки ограничивает сзеремещение конструкции , так что максимальное напряжение вырабатывается без возникновения разрушающих деформаций в системе . При изгибе, достигающем около 0,015 дюйма, преобразователь вырабатьтает .напряжение около 80 В. Время jB течение которого вырабатывается . «энергия , зависит от скорости транспортного средства при работе цепи, длительность импульсов с положительной и отрицательной полярностью име ет величину порядка миллисекунд, В монтажном элементе 16 имеется также цилиндрическая камера 21, р ко торой содержится колесная модульная цепь 22. Эта схема включает в себя все цепи, необходимые для того, чтобы подать сигнал с неисправности на приемник 6. Она может быть подключена к преобразователю 12 с помощью проводов. Видно, что передающий узел совершенно автономен и занимает минимальное пространство. Та час полости 17, которая не занята передающим узлом 4, заполняется пробкой 23, позволяющей кнопке 15 оставатьс в контакте с дном полости 17, Если шина работает в спущенном или перегруженном состоянии, то в том месте, где прогиб превьлиает допустимый прогиб шины под тяжестью ав томобиля, несущая нагрузку поверхность 10 вставки 5 испытывает нагруз ку весом транспортного средства. При вращении колесного обода 9 и сжатии той части, где находится передающий узел 4, кнопка 15 деформирует слой 13 и диск 14, Эта деформация приводит к возникновению электрического напряжения, поступающего на модульну цепь, и имеющего одну полярность при сжатии преобразователя 12, и про тивоположную - при возвращении его в исходное положение. Энергия выраба тывается при каждом обороте вставки 5 и используется для питания передаю щего узла. Колесная модульная цепь 22 содержит выпрямитель 24, цепь 25 накоплениа заряда и разрядки, модулятор 26 и передатчик 27, Напряжение, вырабатываемое прюобразователем 12, выпрямляется выпрями телет 24, и в цепи 25 накапливается заряд. Если достаточный заряд или мощность, необходимая для включения модулятора 26 и передатчика 27, накоплены , то разряжающая часть цепи 25 включается. Передача, несущая информацию о неисправности шины, ведет ся с помощью антенны 11 до тех пор, пока не израсходуется энергия, накоп ленная в цепи 25. Цикл периодически повторяется, поскольку повторные обращения колесного обода 9 приводят к повторной выработке импульсов напряжения преобразователем 12 и внойь обеспечивают энергией цепь 25 накопления заряда. Подобная периодическая активность удобна тем, что она не создает таких помех для других систем связи, которые мог бы создать непрерывный сигнал, и существенно снижает вероятность ложной тревоги. Преобразователь 12 (см. фиг,5), соединенный с выпрямителем 24, содер диоды 28-31, образующие двухполупериодный мост, Двухполупериодное выпрямление предназначено для того, чтобы использовать всю энергию выходного сигнала преобразователя, включая отрицательные и положительные пики , Возникающие при вра цении колеса энергетические импульсы прев;ра даются таким образом в импульсы знакопостоянного тока, так что в конденсаторе 32, подключенном к выпрямителю 24 через диод 33, накапливается заряд. Напряжение на этом конденсаторе , являющемся накопительным элементом цепи 25 зарядки-разрядки, непрерывно возрастает до тех пор,пока не накапливается достаточно энер гии, чтобы сработали модулятор 26 и передатчик 27. Напряжение на конденсаторе 32 постоянно регулируется разрядной частью зарядно-разрядной цепи 25, которая содержит переключательное устройство, тиристор 34, предпочтительно кремниевый управляемый вентиль (SCR) или подобное , диод 33 и триггерное устройство , предпочтительно стабилитрон 35 или подобный прибор. Во время работы стабилитрон 35 остается непроводящим, пока напряжение на конденсаторе 32 не превысит обратное напряжение стабилизации на характеристике стабилитрона . При этом стабилитрон 35 становится проводящим и передает сигнал триггера на вентиль переключательного устройства тиристора 34, что приводит к его включению, В результате мощность подается с конденсатора 32 на модулятор 26 и передатчик 27 через катод кремниевого управляемого вентиля по каналу 36 подачи мощности. Передача продолжается до тех пор, пока напряжение на конденсаторе не . упадет до уровня выключения кремние1ВОГО управляемого вентиля. Модулятор 26 может содержать любые цепи, вырабатывающие характеристический тон модуляции, а в предпочтительном варианте представляет собой нестабильный мультивибратор, в котором коллектор ti-p-n-транзистора 37 соединен с сопротивлением нагрузки 38. Сопротивление нагрузки 38 соединено с каналом 36 подачи мощности на втором своем конце. Подобным образом вторая половина мультивибратора содержит h-p-ft-транзистор 39, коллектор которого соединен с сопротийлением нагрузки 10, также подключенным к каналу подачи мсюности 36. Транзисторы 37 и 39 снабжены соответствующими временными цепямиj содержащими резистор 41,конденсатор 42 и резистор 43, конденсатор 44. астота тона модуляции определяется остоянными времени этих двух RC-це

Реферат

Формула