RU2519555C2 - Locomotive passive protection system - Google Patents

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: system contains external safety airbag with casing, gas generators and electric power source, is provided with ignition coil for gas generators ignitors and with switch having return spring. External safety airbag is filled with gas. Its casing is attached horizontally to locomotive front under lower edge of windshields. The airbag embraces locomotive front from lower edge of windshields to cow catcher bottom and has a rectangular groove for automatic coupling at its bottom at the side of locomotive front. Groove length and width are greater than length and maximum width of automatic coupling. Horizontal surface of the groove is located above automatic coupling, and in the area of locomotive front, damping surface of this safety airbag is flat and sloped back to the right and to the left in horizontal plane relative to its symmetry axis to the right and to the left.

EFFECT: increased efficiency of protection.

1 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к системам, обеспечивающим пассивную безопасность пешеходов, животных и участников дорожного движения, передвигающихся на транспортных средствах, при их столкновении с лобовой частью локомотивов.The invention relates to mechanical engineering, in particular to systems that provide passive safety for pedestrians, animals and road users traveling on vehicles when they collide with the frontal part of locomotives.

Известна система пассивной безопасности автомобиля, содержащая набор датчиков перегрузок и блок управления, связанные электрически с исполнительными устройствами газогенераторов, и наружную подушку безопасности кольцеобразной формы, надувающуюся из-под капота и в развернутом состоянии охватывающую лобовое стекло автомобиля с передними стойками и передней кромкой крыши. Кольцеобразная форма наружной подушки безопасности в развернутом состоянии обеспечивается сеткой, натянутой между надувными эластичными компонентами подушки безопасности и не мешающей обзору, что обеспечивает возможность водителю контролировать дорожную ситуацию после срабатывания системы и надувания подушки безопасности (патент DE №10102597, 2002).A known car passive safety system comprising a set of overload sensors and a control unit electrically connected to actuators of gas generators, and an outer ring-shaped airbag inflated from under the hood and in the unfolded state covering the car windshield with front struts and front edge of the roof. The annular shape of the outdoor airbag in the deployed state is provided by a mesh stretched between the inflatable elastic components of the airbag and not interfering with the view, which allows the driver to control the traffic situation after the system has been deployed and the airbag inflated (DE patent 10102597, 2002).

Недостатком данной системы является невозможность за счет сетки в центральной части подушки безопасности обеспечить защиту пешеходов и участников дорожного движения, передвигающихся на двухколесных транспортных средствах, при их столкновении с передней частью автомобиля, от удара головой о не закрытую этой подушкой центральную лобовую часть автомобиля или локомотива.The disadvantage of this system is the inability due to the mesh in the central part of the airbag to protect pedestrians and road users traveling on two-wheeled vehicles, when they collide with the front of the car, from hitting their head against the central frontal part of the car or locomotive.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является система пассивной безопасности автомобиля, содержащая набор датчиков перегрузок и блок управления, связанные электрически с исполнительными устройствами газогенераторов, и наружную подушку безопасности, надувающуюся из-под капота и охватывающую лобовое стекло автомобиля с передними стойками и передней кромкой крыши. Для обеспечения возможности контроля водителем дорожной ситуации после срабатывания системы и надувания подушки безопасности она имеет прорези решетчатой формы в центральной части надувного эластичного компонента (патент DE №10345387, 18.11.2004).Closest to the technical nature of the proposed device is a passive safety system of the car, containing a set of overload sensors and a control unit electrically connected to the actuators of the gas generators, and an external airbag inflating from under the hood and covering the windshield of the car with front struts and a leading edge the roof. To enable the driver to control the traffic situation after the system has been deployed and the airbag inflated, it has lattice-shaped slots in the central part of the inflatable elastic component (DE patent No. 10345387, 11/18/2004).

Недостатками данной системы являются:The disadvantages of this system are:

1) В результате столкновения пешехода или участника дорожного движения, передвигающегося на двухколесном транспортном средстве (далее участник), с автомобилем и далее наружной подушкой безопасности пешеход (участник) может скатиться с капота под переднюю часть этого автомобиля или слева от него под идущий по соседнему ряду (полосе) транспорт.1) As a result of a collision between a pedestrian or a road user traveling in a two-wheeled vehicle (hereinafter referred to as a participant), with a car and then an external airbag, a pedestrian (participant) may roll off the hood under the front of this car or to the left of it underneath in an adjacent row (lane) transport.

2) Система не может быть в данном виде применена для обеспечения пассивной безопасности на локомотивах железнодорожных поездов при столкновении их с пешеходами, животными, транспортными средствами и пр. в связи с различием форм конструкции передних частей локомотива и автомобиля и условий их работы: автомобиль в городском режиме движется в смешанном потоке различных транспортных средств и пешеходов с небольшими интервалами (дистанциями), железнодорожный состав, как правило, движется один по железнодорожному пути. Кроме того, машинист локомотива обычно заранее, на значительном расстоянии (на котором можно неоднократно затормозить автомобиль) видит появление человека, животного или транспортного средства на железнодорожном пути, но не всегда может исключить столкновение с ними (наезд на них) из-за большого тормозного пути железнодорожного состава, зависящего также и от скорости движения.2) The system cannot be used in this form to ensure passive safety on locomotives of railway trains when they collide with pedestrians, animals, vehicles, etc., due to the difference in the design of the front parts of the locomotive and the car and their working conditions: a car in a city mode moves in a mixed stream of various vehicles and pedestrians at short intervals (distances), the train, as a rule, moves alone along the railway track. In addition, the locomotive driver usually in advance, at a considerable distance (at which you can repeatedly brake the car) sees the appearance of a person, animal or vehicle on the railway, but can not always exclude a collision with them (hitting them) due to the large braking distance the train, which also depends on speed.

Техническим результатом предлагаемой системы пассивной безопасности локомотива является повышение эффективности защиты пешеходов, животных и участников дорожного движения на транспортных средствах при их столкновении с передней частью локомотива и его наружной подушкой безопасности за счет обеспечения возможности включения предлагаемой системы пассивной безопасности (развертывания наружной подушки безопасности) непосредственно машинистом в момент, когда он увидел на железнодорожном пути пешехода, животное или транспортное средство, которые могут попасть под локомотив, и конструктивного содействия подушкой безопасности более целенаправленному перемещению пешехода, животного или транспортного средства после их контакта с ней в более безопасную боковую зону от локомотива.The technical result of the proposed system of passive safety of a locomotive is to increase the efficiency of protection of pedestrians, animals and road users on vehicles when they collide with the front of the locomotive and its external airbag, by making it possible to turn on the proposed system of passive safety (deployment of an external airbag) directly by the driver at the moment when he saw a pedestrian, animal or vehicle on the railway which may fall under the locomotive, and the structural assistance of the airbag to more targeted movement of the pedestrian, animal or vehicle after they come into contact with it in a safer side zone from the locomotive.

Указанный технический результат достигается тем, что система пассивной безопасности локомотива, содержащая наружную подушку безопасности с корпусом, газогенераторы и источник электропитания, снабжена катушкой зажигания воспламенителей газогенераторов и выключателем с возвратной пружиной, а наполненная газом наружная подушка безопасности, корпус которой закреплен горизонтально на лобовой части локомотива под нижней кромкой лобовых стекол, охватывающая лобовую часть локомотива от нижней кромки лобовых стекол до низа метельника, имеет снизу со стороны лобовой части локомотива вертикальный прямоугольный паз под автосцепку, длина и ширина которого больше длины и наибольшей ширины автосцепки, а горизонтальная поверхность этого паза расположена выше автосцепки, и наружная демпфирующая поверхность этой подушки безопасности в районе лобовой части локомотива относительно ее вертикальной оси симметрии вправо и влево имеет плоскую форму и уклон вправо и влево назад в горизонтальной плоскости для перемещения пешехода, животного или транспортного средства, после столкновения с наружной подушкой безопасности, вправо или влево от локомотива, обеспечиваемые клиновидной формой левой и правой частей этой подушки, имеющей по вертикальной оси симметрии лобовой части локомотива одинаковую наибольшую толщину, а у углов локомотива - одинаковую наименьшую толщину, способствующей целенаправленному перемещению пешехода, животного или транспортного средства после его столкновения с подушкой безопасности в безопасную зону от этого локомотива.The technical result is achieved in that the locomotive’s passive safety system, containing an external airbag with a body, gas generators and a power supply, is equipped with a gas generator igniter ignition coil and a spring return switch, and a gas-filled external airbag, the body of which is mounted horizontally on the front of the locomotive under the lower edge of the windshields, covering the frontal part of the locomotive from the lower edge of the windshields to the bottom of the panicle, there is a vertical rectangular groove for the automatic coupler below the front of the locomotive, the length and width of which is greater than the length and the largest width of the automatic coupler, and the horizontal surface of this groove is located above the automatic coupler, and the outer damping surface of this airbag in the region of the front of the locomotive relative to its vertical axis of symmetry to the right and left it has a flat shape and a slope to the right and left back in the horizontal plane to move a pedestrian, animal or vehicle, after a collision phenomena with an external airbag, to the right or left of the locomotive, provided by the wedge-shaped form of the left and right parts of this pillow, which has the same maximum thickness along the vertical axis of symmetry of the front part of the locomotive, and the same smallest thickness at the corners of the locomotive, which facilitates the targeted movement of a pedestrian, animal or vehicle after its collision with the airbag in a safe area from this locomotive.

На чертеже изображена схема предлагаемой системы пассивной безопасности локомотива с наружной развернутой (наполненной газом) подушкой безопасности.The drawing shows a diagram of the proposed passive safety system of a locomotive with an external deployed (filled with gas) airbag.

Предлагаемая система пассивной безопасности локомотива включает в себя источник электропитания 1, выключатель с возвратной пружиной 2, катушку зажигания 3, связанные электрически с воспламенителями газогенераторов 4, и соединенную с этими газогенераторами наружную подушку безопасности 5 (изображена в развернутом состоянии), наружная демпфирующая поверхность которой в районе лобовой части локомотива относительно ее вертикальной оси симметрии вправо и влево имеет плоскую форму и уклон вправо и влево назад в горизонтальной плоскости, обеспечиваемые клиновидной формой левой и правой частей этой подушки, имеющей по вертикальной оси симметрии лобовой части локомотива одинаковую наибольшую толщину, а у углов локомотива одинаковую наименьшую толщину, имеющую снизу и со стороны лобовой части локомотива вертикальный прямоугольный паз 6 под автосцепку 7, длина и ширина которого больше, соответственно, длины и наибольшей ширины автосцепки, а горизонтальная поверхность этого паза расположена выше автосцепки.The proposed locomotive passive safety system includes an electric power source 1, a spring return switch 2, an ignition coil 3, electrically connected to the ignitors of the gas generators 4, and an external airbag 5 (shown in the unfolded state) connected to these gas generators, whose outer damping surface is in the frontal part of the locomotive relative to its vertical axis of symmetry to the right and left has a flat shape and a slope to the right and left back in the horizontal plane, both sintered by the wedge-shaped form of the left and right parts of this cushion, which has the same maximum thickness along the vertical axis of symmetry of the locomotive’s front side, and the same smallest thickness at the corners of the locomotive, which has a vertical rectangular groove 6 under the side and on the frontal side of the locomotive 7, the length and width of which more, respectively, the length and the greatest width of the automatic coupler, and the horizontal surface of this groove is located above the automatic coupler.

В нерабочем (свернутом) положении наружная подушка безопасности размещается в закрепленном на лобовой части под нижней кромкой лобовых стекол горизонтально по ширине локомотива швеллерообразном корпусе 8 с разрываемой крышкой.In the non-working (collapsed) position, the external airbag is located in the channel-shaped body 8 with a tear-off cover fixed horizontally across the width of the locomotive attached to the frontal part under the lower edge of the windshields.

Предлагаемая система пассивной безопасности локомотива работает следующим образом. При появлении пешехода, животного или транспортного средства на железнодорожном пути, которые могут попасть под локомотив, машинист переводит выключатель 2, сжимая его возвратную пружину, системы в положение «Включено» и отпускает его. При этом во включенном положении выключателя от источника электропитания 1 на катушку зажигания 3 подается напряжение, по первичной ее обмотке протекает ток и возникает магнитное поле катушки. Далее возвратной пружиной выключатель 2 выключается и электрическая цепь первичной обмотки катушки зажигания разрывается, ее магнитный поток резко сокращается, пересекая витки ее вторичной обмотки. Во вторичной обмотке катушки зажигания возникает импульс высокого напряжения, который подается на газогенераторы. Их воспламенители срабатывают, и надувной эластичный компонент наружной подушки безопасности 5 начинает заполняться продуктами разложения (горения) газогенерирующего состава в газогенераторах 4. Наружная подушка безопасности выходит из корпуса 8, разрывая (удаляя) его крышку и разворачиваясь вниз, охватывает лобовую часть локомотива от низа лобовых стекол до низа метельника, при этом автосцепка 7 заходит в вертикальный прямоугольный паз 6, не доходя до его горизонтальной поверхности, подушки, снижая травмы при столкновении с этой подушкой пешеходов, животных и транспортных средств, и, способствуя уклоном ее наружных плоских правой и левой частей ее демпфирующей поверхности вправо и влево назад в горизонтальной плоскости, их перемещению в боковую (правую или левую) безопасную зону от локомотива.The proposed system of passive safety of the locomotive works as follows. When a pedestrian, animal or vehicle appears on the railway track, which may fall under the locomotive, the driver switches the switch 2, compressing its return spring, of the system to the “On” position and releases it. In this case, in the on position of the switch from the power source 1, voltage is supplied to the ignition coil 3, current flows through its primary winding and a magnetic field of the coil occurs. Next, with the return spring, switch 2 is turned off and the electric circuit of the primary winding of the ignition coil is broken, its magnetic flux is sharply reduced, crossing the turns of its secondary winding. In the secondary winding of the ignition coil, a high voltage pulse occurs, which is fed to the gas generators. Their igniters are triggered, and the inflatable elastic component of the external airbag 5 begins to be filled with decomposition products (combustion) of the gas-generating composition in the gas generators 4. The external airbag exits the casing 8, tearing (removing) its cover and turning down, covers the frontal part of the locomotive from the bottom of the frontal glass to the bottom of the panicle, while the automatic coupling 7 enters the vertical rectangular groove 6, not reaching the horizontal surface of the pillow, reducing injuries in a collision with this pillow pedestrians, animals and vehicles, and, contributing to the slope of its outer flat right and left parts of its damping surface to the right and left back in the horizontal plane, their movement to the side (right or left) safe area from the locomotive.

Таким образом, предлагаемая система пассивной безопасности локомотива позволяет обеспечить эффективную защиту пешеходов, животных и транспортных средств при их столкновении с передней частью локомотива за счет демпфирования удара надувными элементами подушки безопасности и создания возможности в результате их столкновения с этой подушкой целенаправленного их перемещения в безопасную боковую сторону от локомотива.Thus, the proposed passive safety system of the locomotive allows for effective protection of pedestrians, animals and vehicles when they collide with the front of the locomotive by damping the impact with inflatable airbag elements and creating the possibility of a targeted movement to the safe side as a result of their collision with this airbag from the locomotive.

Claims (1)

Система пассивной безопасности локомотива, содержащая наружную подушку безопасности с корпусом, газогенераторы и источник электропитания, отличающаяся тем, что она снабжена катушкой зажигания воспламенителей газогенераторов и выключателем с возвратной пружиной, а наполненная газом наружная подушка безопасности, корпус которой закреплен горизонтально на лобовой части локомотива под нижней кромкой лобовых стекол, охватывающая лобовую часть локомотива от нижней кромки лобовых стекол до низа метельника, имеет снизу со стороны лобовой части локомотива вертикальный прямоугольный паз под автосцепку, длина и ширина которого больше длины и наибольшей ширины автосцепки, а горизонтальная поверхность этого паза расположена выше автосцепки и наружная демпфирующая поверхность этой подушки безопасности в районе лобовой части локомотива относительно ее вертикальной оси симметрии вправо и влево имеет плоскую форму и уклон вправо и влево назад в горизонтальной плоскости. Locomotive passive safety system containing an external airbag with a body, gas generators and a power source, characterized in that it is equipped with a gas generator igniter ignition coil and a spring return switch, and an external airbag filled with gas, the body of which is fixed horizontally on the front of the locomotive under the bottom the edge of the windshields, covering the frontal part of the locomotive from the bottom edge of the windshields to the bottom of the panicle, has a bottom on the frontal side part of the locomotive, a vertical rectangular groove for the automatic coupler, the length and width of which is greater than the length and the largest width of the automatic coupler, and the horizontal surface of this groove is located above the automatic coupler and the external damping surface of this airbag in the area of the frontal part of the locomotive relative to its vertical axis of symmetry to the right and left has a flat shape and slope left and right backwards in the horizontal plane.