SU697043A3 - Сигнальное устройство о деформации пневматической шины транспортного средства - Google Patents

Description

телем, накопителем зар да, выполнен . иым в виде конденсатора, подключенного к выходу выпр гуштел  через диод, последовательно с которым включен тиристор , управл ющий элемент которого ;,соединен с выходом всдпр мител  через стабилитронJи триггером, образующим с тиристором цепь разр да 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 - принципиальна  схема электронных цепей преобразовательного узла. Транспортное средство имеет пнэвматические шины, установленные на колесных узлах 2, поддерживаюьщх конструкцию шасси 3, изображенную на Чертеже пунктиром, Кажда  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, котора  при Н1-1маетс  приемником 6 с помощью приемной антенны 7 Приемни : декодирует передачу передающих узлов 4 и выраба . тывает слуховой или зрительный сигнал , предупреждаю1ций водител  маш1лны о том, что шина находитс  в неисправ ном состо нии - спустила, В насто щем изобретении используетс  тако15 способ св зи, 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 случа х в качестве приег/ ной антенны 7 может использоватьс  радиоантенна машины или люба  подзсод ша  внешн   антенна, Устройство может быть применено не только дл  легковых автомобилей, но и дл  других машин, снабженных пневматическими шинами, в частнос ги дл  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 рассто ние без существенного снижени  безопасности и повреждений оборудовани . Если шина спустила и машина опираетс  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  вл етс  целой частью длины волны на частоте передачи , т,е, составл ет 1/4, 1/2 и т.п. часть длины волны, и повтор ет профиль вставки. Передающий узел 4 и антенна 11 составл ют одно целое со вставкой 5, что предохран ет 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 изгибаетс  или дефорьшруетс , между слое1у1 13 и диском 14 возникает электрическое напр жение, В предпочтительном варианте изобретени  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, изготовленна  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 выполн ть 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. Эластомерна  кнопка 15, пьезоэлектрическа  накла,цка 13 и металлический диск образуют узел, располагаемый на дне полости 17, частично скольз щий по выемке 19 и опирающийс  на плечо 20 монтажного элемента 16. Выемка 19 имеет такую форму, котора  допускает деформации диска и накладами 13, не вывод щие их за пределы упругости, Искривленна  часть выемки ограничивает сзеремещение конструкции , так что максимальное напр жение вырабатываетс  без возникновени  разрушающих деформаций в системе . При изгибе, достигающем около 0,015 дюйма, преобразователь вырабатьтает .напр жение около 80 В. Врем  jB течение которого вырабатываетс  . «энерги , зависит от скорости транспортного средства при работе цепи, длительность импульсов с положительной и отрицательной пол рностью име ет величину пор дка миллисекунд, В монтажном элементе 16 имеетс  также цилиндрическа  камера 21, р ко торой содержитс  колесна  модульна  цепь 22. Эта схема включает в себ  все цепи, необходимые дл  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, котора  не зан та передающим узлом 4, заполн етс  пробкой 23, позвол ющей кнопке 15 оставатьс в контакте с дном полости 17, Если шина работает в спущенном или перегруженном состо нии, то в том месте, где прогиб превьлиает допустимый прогиб шины под т жестью ав томобил , несуща  нагрузку поверхность 10 вставки 5 испытывает нагруз ку весом транспортного средства. При вращении колесного обода 9 и сжатии той части, где находитс  передающий узел 4, кнопка 15 деформирует слой 13 и диск 14, Эта деформаци  приводит к возникновению электрического напр жени , поступающего на модульну цепь, и имеющего одну пол рность при сжатии преобразовател  12, и про тивоположную - при возвращении его в исходное положение. Энерги  выраба тываетс  при каждом обороте вставки 5 и используетс  дл  питани  передаю щего узла. Колесна  модульна  цепь 22 содержит выпр митель 24, цепь 25 накоплениа зар да и разр дки, модул тор 26 и передатчик 27, Напр жение, вырабатываемое прюобразователем 12, выпр мл етс  выпр ми телет 24, и в цепи 25 накапливаетс  зар д. Если достаточный зар д или мощность, необходима  дл  включени  модул тора 26 и передатчика 27, накоплены , то разр жающа  часть цепи 25 включаетс . Передача, несуща  информацию о неисправности шины, ведет с  с помощью антенны 11 до тех пор, пока не израсходуетс  энерги , накоп ленна  в цепи 25. Цикл периодически повтор етс , поскольку повторные обращени  колесного обода 9 привод т к повторной выработке импульсов напр жени  преобразователем 12 и внойь обеспечивают энергией цепь 25 накоплени  зар да. Подобна  периодическа  активность удобна тем, что она не создает таких помех дл  других систем св зи, которые мог бы создать непрерывный сигнал, и существенно снижает веро тность ложной тревоги. Преобразователь 12 (см. фиг,5), соединенный с выпр мителем 24, содер диоды 28-31, образующие двухполупериодный мост, Двухполупериодное выпр мление предназначено дл  того, чтобы использовать всю энергию выходного сигнала преобразовател , включа  отрицательные и положительные пики , Возникающие при вра цении колеса энергетические импульсы прев;ра даютс  таким образом в импульсы знакопосто нного тока, так что в конденсаторе 32, подключенном к выпр мителю 24 через диод 33, накапливаетс  зар д. Напр жение на этом конденсаторе ,  вл ющемс  накопительным элементом цепи 25 зар дки-разр дки, непрерывно возрастает до тех пор,пока не накапливаетс  достаточно энер гии, чтобы сработали модул тор 26 и передатчик 27. Напр жение на конденсаторе 32 посто нно регулируетс  разр дной частью зар дно-разр дной цепи 25, котора  содержит переключательное устройство, тиристор 34, предпочтительно кремниевый управл емый вентиль (SCR) или подобное , диод 33 и триггерное устройство , предпочтительно стабилитрон 35 или подобный прибор. Во врем  работы стабилитрон 35 остаетс  непровод щим, пока напр жение на конденсаторе 32 не превысит обратное напр жение стабилизации на характеристике стабилитрона . При этом стабилитрон 35 становитс  провод щим и передает сигнал триггера на вентиль переключательного устройства тиристора 34, что приводит к его включению, В результате мощность подаетс  с конденсатора 32 на модул тор 26 и передатчик 27 через катод кремниевого управл емого вентил  по каналу 36 подачи мощности. Передача продолжаетс  до тех пор, пока напр жение на конденсаторе не . упадет до уровн  выключени  кремние1ВОГО управл емого вентил . Модул тор 26 может содержать любые цепи, вырабатывающие характеристический тон модул ции, а в предпочтительном варианте представл ет 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 втора  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 цеп миj содержащими резистор 41,конденсатор 42 и резистор 43, конденсатор 44. астота тона модул ции определ етс  осто нными времени этих двух RC-це