Қауіпсіздік белдіктері және қауіпсіздік белдіктерін кергіштер

Автокөліктің пассивті қауіпсіздік жүйесінің ең көп таралған құрылымдық элементі қауіпсіздік белдіктері болып табылады. Оны қолдану дененің қатты бөліктеріне, шыныға және басқа жолаушыларға (екінші реттік әсерлер деп аталатын) әсер ету салдарынан жарақат алу ықтималдығы мен ауырлығын төмендетеді. Бекітілген қауіпсіздік белдіктері қауіпсіздік жастықтарының тиімді жұмысын қамтамасыз етеді.

Бекіту нүктелерінің саны бойынша қауіпсіздік белдіктерінің келесі түрлері бөлінеді: екі, үш, төрт, бес және алты нүктелі.

Екі нүктелі қауіпсіздік белдіктері (1-сурет) қазіргі уақытта кейбір ескі көліктердің артқы орындықтарындағы орталық қауіпсіздік белдігі, сондай-ақ ұшақтардағы жолаушылар орындықтары ретінде пайдаланылады. Реверсивті қауіпсіздік белбеуі белді орап, орындықтың екі жағына бекітілген белдік белбеуі болып табылады.

Үш нүктелі қауіпсіздік белдіктері (2-сурет) қауіпсіздік белдіктерінің негізгі түрі болып табылады және барлық заманауи автомобильдерге орнатылады. 3 нүктелі қиғаш белдік белбеу V-тәрізді орналасады, ол қозғалыстағы дененің энергиясын кеудеге, жамбас пен иыққа біркелкі таратады. Volvo 1959 жылы алғашқы жаппай шығарылған үш нүктелі қауіпсіздік белдіктерін ұсынды. Ең көп таралған құрылғы ретінде үш нүктелі қауіпсіздік белдіктерін қарастырыңыз.

Үш нүктелі қауіпсіздік белдігі тордан, ілмектен және кергіштен тұрады.

Қауіпсіздік белдігі берік материалдан жасалған және денеге арнайы құрылғылармен үш нүктеде бекітіледі: бағанада, табалдырықта және құлыпы бар арнайы штангада. Белдікті белгілі бір адамның биіктігіне бейімдеу үшін көптеген конструкциялар үстіңгі бекіту нүктесінің биіктігін реттеуді қамтамасыз етеді.

Құлып қауіпсіздік белдігін бекітеді және автокөлік орынының жанында орнатылады. Бау ілгегімен жалғау үшін жылжымалы металл тіл жасалған. Қауіпсіздік белдігін тағу қажеттілігін еске сала отырып, құлыптың дизайны AV дабыл жүйесінің тізбегіне енгізілген қосқышты қамтиды. Ескерту бақылау тақтасындағы ескерту шамымен және дыбыстық сигналмен орын алады. Бұл жүйенің алгоритмі әртүрлі автомобиль өндірушілері үшін әртүрлі.

Тартқыш қауіпсіздік белбеуін мәжбүрлеп шешуді және автоматты түрде оралуды қамтамасыз етеді. Ол көліктің корпусына бекітілген. Ролик апат кезінде катушкадағы белдіктің қозғалысын тоқтататын инерциялық құлыптау механизмімен жабдықталған. Бұғаттаудың екі әдісі қолданылады: автомобильдің қозғалысы (инерция) нәтижесінде және қауіпсіздік белдігінің өзі қозғалуы нәтижесінде. Таспаны тек шиыршық барабаннан баяу, үдеусіз шығаруға болады.

Заманауи автомобильдер қауіпсіздік белдіктерімен жабдықталған.

Бес нүктелі қауіпсіздік белдіктері (4-сурет) спорттық көліктерде және балаларды балалар орындықтарына бекіту үшін қолданылады. Екі белдік белдік, екі иық белдігі және бір аяққа арналған белдік бар.

Күріш. 4. Бес нүктелі әбзел

6 нүктелі қауіпсіздік белбеуінде аяқтардың арасында екі белдік бар, ол шабандозға сенімдірек орналасуын қамтамасыз етеді.

Перспективалы әзірлемелердің бірі – апат кезінде газбен толтырылатын үрлемелі қауіпсіздік белдіктері (5-сурет). Олар жолаушымен байланыс аймағын арттырады және сәйкесінше адамға жүктемені азайтады. Үрлемелі бөлім иық бөлімі немесе иық пен бел бөлімі болуы мүмкін. Сынақтар көрсеткендей, қауіпсіздік белдігінің дизайны қосымша бүйірлік соққылардан қорғауды қамтамасыз етеді.

Күріш. 5. Үрлемелі қауіпсіздік белдіктері

Форд бұл опцияны Еуропада төртінші ұрпақ Ford Mondeo үшін ұсынады. Артқы қатардағы жолаушылар үшін үрлемелі қауіпсіздік белдіктері орнатылған. Жүйе жарақаттардың осы түріне ерекше бейім балалар мен қарт адамдар болып табылатын артқы қатардағы жолаушылар үшін апат болған жағдайда бас, мойын және кеуде жарақаттарын азайтуға арналған. Күнделікті қолдануда үрлемелі қауіпсіздік белдіктері әдеттегідей жұмыс істейді және балалар орындықтарымен үйлесімді.

Апат болған жағдайда соққы сенсоры қауіпсіздік жүйесінің басқару блогына сигнал жібереді, қондырғы орындықтың астында орналасқан көмірқышқыл газы цилиндрінің өшіру клапанын ашу туралы сигнал жібереді, клапан ашылады және болған газ. бұрын қысылған күйде қауіпсіздік белдігінің жастықшасын толтырады. Белдік тез таралып, соққы күшін дененің бетіне таратады, бұл стандартты қауіпсіздік белдіктерінен бес есе көп. Белдіктерді іске қосу уақыты 40 мс-тен аз.

Жаңа Mercedes-Benz S-Class W222 көмегімен компания артқы орындық жолаушыларды қорғау мүмкіндіктерін кеңейтеді. Артқы орындық PRE-SAFE пакеті қауіпсіздік белдігіндегі алдын ала бекіткіштер мен қауіпсіздік жастықшасын (белдік жастықшасы) және алдыңғы орындықтардағы қауіпсіздік жастықшаларын біріктіреді. Апат кезінде осы құрылғыларды біріктіріп пайдалану дәстүрлі схемамен салыстырғанда жолаушылар жарақатын 30%-ға азайтады. Қауіпсіздік белдігінің қауіпсіздік жастықшасы үрлеуге қабілетті қауіпсіздік белдігі болып табылады және осылайша кеудеге түсетін жүктемені азайту арқылы алдыңғы соқтығыс кезінде жолаушылардың жарақат алу қаупін азайтады. Жататын орындық стандартты түрде орындық жастықшасының төсемінің астына жасырылған қауіпсіздік жастықшасымен жабдықталған.Мұндай жастық апат кезінде ("сүңгуір" деп аталатын) жатып қалған жолаушының қауіпсіздік белдігінің астына сырғып кетуіне жол бермейді. . Осылайша, Mercedes-Benz ыңғайлы отыратын орынды дамыта алды, ол апат болған жағдайда орындық жастықшасын ұзарту арқылы арқалығы еңкейтілген орындыққа қарағанда қауіпсіздіктің жоғары деңгейін қамтамасыз етеді.

Қауіпсіздік белдіктерін пайдаланбауға қарсы шара ретінде 1981 жылдан бастап жолаушыны есік жабылған кезде (қозғалтқышты іске қосу) автоматты түрде бекітетін және есік ашылғанда (қозғалтқышты) босататын автоматты қауіпсіздік белдіктері ұсынылды (6-сурет). бастау тоқтату). Әдетте, есік жақтауының шеттері бойымен қозғалатын иық белбеуінің қозғалысы автоматтандырылған. Белдік қолмен бекітіледі. Дизайндың күрделілігіне, автокөлікке отырудың қолайсыздығына байланысты автоматты қауіпсіздік белдіктері қазіргі уақытта іс жүзінде қолданылмайды.

Күріш. 6. Автоматты қауіпсіздік белдігі

2. Қауіпсіздік белдіктерін кергіштер

Мысалы, 56 км/сағ жылдамдықпен қозғалмайтын кедергімен соқтығысқан сәттен бастап автомобильдің толық тоқтауына дейін шамамен 150 мс өтеді. Көлік жүргізушісі мен жолаушысы мұндай қысқа уақыт ішінде қандай да бір әрекеттерді орындауға үлгермейді, сондықтан олар төтенше жағдайдың пассивті қатысушылары болып табылады. Осы кезеңде қауіпсіздік белдіктерін бекіткіштер, қауіпсіздік жастықтары және батареяны өшіру қосқышы іске қосылуы керек.

Апат кезінде қауіпсіздік белдіктері көпқабатты үйдің төртінші қабатынан құлаған адамның кинетикалық энергиясына тең энергия деңгейін сіңіруі керек. Қауіпсіздік белдігінің әлсіреу мүмкіндігіне байланысты бұл босатудың орнын толтыру үшін алдын ала тартқыш (алдын ала тартқыш) қолданылады.

Қауіпсіздік белбеуінің кергіші соқтығысқан жағдайда қауіпсіздік белдігін тартып алады. Бұл қауіпсіздік белдігінің босаңсуын (қауіпсіздік белдігі мен корпус арасындағы кеңістік) азайтуға көмектеседі. Осылайша, қауіпсіздік белдігі жолаушының алдын ала (автокөліктің қозғалысына қатысты) алға жылжуына жол бермейді.

Көлік құралдары қауіпсіздік белбеуінің диагональды бекіткіштерін де, ілмектерді де пайдаланады. Екі түрді де пайдалану жолаушыны оңтайлы бекітуге мүмкіндік береді, өйткені бұл жағдайда жүйе қауіпсіздік белбеуінің диагональды және вентральды тармақтарын бір уақытта қатайта отырып, ілмекті кері тартады. Іс жүзінде бірінші типтегі кергіштер негізінен орнатылады.

Қауіпсіздік белбеуінің кергіші керілуін жақсартады және белдіктің сырғып кетуінен қорғауды жақсартады. Бұл бастапқы соққы кезінде қауіпсіздік белдіктерінің алдын ала бекіткішін бірден қосу арқылы қол жеткізіледі. Жүргізушінің немесе жолаушының алға бағыттағы максималды қозғалысы шамамен 1 см болуы керек, ал механикалық әрекеттің ұзақтығы 5 мс (максималды мән 12 мс) болуы керек. Кергіш белдік бөлігін (ұзындығы 130 мм-ге дейін) 13 мс-ке жуық уақыт ішінде орауды қамтамасыз етеді.

Ең көп тарағандары қауіпсіздік белбеуінің механикалық тартқыштары (Cурет 7).

Күріш. 7. Қауіпсіздік белбеуінің механикалық кергіші: 1 - қауіпсіздік белдігі; 2 - ратчет дөңгелегі; 3 - инерциялық катушканың осі; 4 - ысырма (жабық жағдай); 5 - маятникті құрылғы

Дәстүрлі механикалық кергіштерден басқа, көптеген өндірушілер қазір көлік құралдарын пиротехникалық кергіштермен жабдықтайды (8-сурет).

Күріш. 8. Пиротехникалық кергіш: 1 - қауіпсіздік белдігі; 2 - поршень; 3 - пиротехникалық патрон

Олар жүйенің кірістірілген сенсоры алдын ала белгіленген баяулау шегінен асып кеткенін анықтағанда іске қосылады, бұл соқтығыстың басталғанын көрсетеді. Бұл пиротехникалық патронның детонаторын тұтандырады. Картридж жарылған кезде газ шығарылады, оның қысымы қауіпсіздік белдігіне қосылған поршеньге әсер етеді. Поршень жылдам қозғалады және белдікті тартады. Әдетте, құрылғының жауап беру уақыты разряд басталған сәттен бастап 25 мс аспайды.

Кеудеге шамадан тыс жүктеме түсірмеу үшін бұл белдіктерде келесідей жұмыс істейтін кернеуді шектегіштер бар: біріншіден, максималды рұқсат етілген жүктемеге жетеді, содан кейін механикалық құрылғы жолаушыға заряд деңгейін тұрақты түрде сақтай отырып, белгілі бір қашықтықты алға жылжытуға мүмкіндік береді.

Конструкциясы мен жұмыс принципі бойынша қауіпсіздік белдіктерін кергіштердің келесі түрлері бөлінеді:

• механикалық жетегі бар кабель;
• доп;
• бұрылу;
• сөре;
• қайтымды.

2.1. Қауіпсіздік белбеуіне арналған кабель кергіші

Қауіпсіздік белдігінің кергіші 8 және қауіпсіздік белдігінің автоматты орағы 14 кабель кергішінің негізгі бөліктері болып табылады (Cурет 9). Жүйе тік маятник сияқты мойынтірек қақпағындағы қорғаныш түтікке 3 жылжымалы түрде бекітілген. Поршеньге 1 болат кабель бекітілген. Кабель оралған және кабельге арналған барабандағы 17 қорғаныш түтікке орнатылған.

Кернеу модулі келесі элементтерден тұрады:

• «серіппелі-масса» жүйесі түріндегі сенсорлар;
• пиротехникалық отын заряды бар газ генераторы 4;
• поршень 1 түтіктегі болат кабельмен.

Егер соқтығыс кезінде автомобильдің баяулауы белгілі бір мәннен асып кетсе, онда сенсорлық серіппе 7 сенсор массасының әсерінен қысыла бастайды. Датчик тіреуіштен 6, оның көмегімен шығарылатын пиротехникалық заряды бар газ генераторынан 4, соққы серіппеден 5, поршеньнен 1 және түтіктен 2 тұрады.

Күріш. 9. Кабельді кергіш: а - тұтану; b - кернеу; 1, 16 - поршень; 2 - түтік; 3 - қорғаныс түтігі; 4 - газ генераторы; 5, 15 - соққы серіппесі; 6 - сенсорлық кронштейн; 7 - сенсорлық серіппе; 8 - қауіпсіздік белдігі; 9 - амортизаторы бар соққы пластина; 10, 14 - қауіпсіздік белдігін орау механизмі; 11 - сенсор болт; 12 - біліктің беріліс жиегі; 13 - тісті сегмент; 17 - болат кабель; 18 - барабан

Егер тірек 6 нормадан үлкен қашықтыққа жылжыса, сенсорлық болтпен 4 тыныштықта ұсталған газ генераторы 11 тік бағытта босатылады. Кернеген соққы серіппесі 15 оны соққы пластинасындағы соққы түйреуішке қарай итереді. Газ генераторы соққыға соққанда, газ генераторының қалтқы заряды тұтанады (9, а-сурет).

Бұл кезде газ түтікке 2 айдалады және поршеньді 1 болат кабельмен 17 төмен жылжытады (9, б-сурет). Ілініске оралған кабельдің бірінші қозғалысы кезінде тісті сегмент 13 жеделдету күшінің әсерінен барабаннан радиалды түрде сыртқа қарай жылжиды және қауіпсіздік белдігінің 12 орауышының 14 білігінің сақиналы берілісіне қосылады.

2.2. Шар белдік кергіші

Ол ықшам модульден тұрады, оған белбеуді танудан басқа, белдіктің тартылуын шектегіші де кіреді (10-сурет). Механикалық іске қосу қауіпсіздік белдігінің ілгегі сенсоры қауіпсіздік белдігінің бекітілгенін анықтағанда ғана жүзеге асады.

Шарлы қауіпсіздік белбеуінің алдын ала тартқышы түтікке 9 салынған шарлармен іске қосылады. Соқтығыс болған жағдайда қауіпсіздік жастықшасының басқару блогы лақтыратын зарядты 7 тұтандырады (Cурет 10, б). Қауіпсіздік белбеуінің электрлік тартқыштарында жетек механизмін іске қосу қауіпсіздік жастықшасының басқару блогымен жүзеге асырылады.

Шығарылған заряд жанған кезде кеңейетін газдар шарларды қозғалысқа келтіреді және шарларды жинау үшін оларды тісті доңғалақ 11 арқылы шарға 12 бағыттайды.

Күріш. 10. Шарды кергіш: а - жалпы көрініс; b - тұтану; c - кернеу; 1, 11 - беріліс; 2, 12 - шарларға арналған шар; 3 - жетек механизмі (механикалық немесе электрлік); 4, 7 - пиротехникалық отын заряды; 5, 8 - қауіпсіздік белдігі; 6, 9 - шарлары бар түтік; 10 - қауіпсіздік белдігін орауыш

Қауіпсіздік белдігінің орамы жұлдызшаға қатты жалғанғандықтан, ол шарлармен айналады, ал белбеу кері тартылады (Cурет 10, в).

2.3. Айналмалы белдік кергіш

Ротор принципі бойынша жұмыс істейді. Кергіш ротордан 2, детонатордан 1, жетек механизмінен 3 (11, а-сурет) тұрады.

Бірінші детонатор механикалық немесе электр жетегімен қозғалады, ал кеңейтетін газ роторды айналдырады (сурет 11, б). Ротор белдік білігіне қосылғандықтан, қауіпсіздік белдігі тартыла бастайды. Белгілі бір айналу бұрышына жеткенде, ротор екінші картриджге айналма арнаны 7 ашады. No 1 камерадағы жұмыс қысымының әсерінен екінші картридж тұтанады, соның арқасында ротордың айналуы жалғасады (11-сурет, в). No1 камерадан шыққан түтін газдары 8-шығару каналы арқылы шығады.

Күріш. 11. Айналмалы кергіш: а - жалпы көрініс; b - бірінші жарғыштың әрекеті; в - екінші детонатордың әрекеті; g – үшінші петарданың әрекеті; 1 - жем; 2 - ротор; 3 - жетек механизмі; 4 - қауіпсіздік белдігі; 5, 8 - шығыс арнасы; 6 - бірінші жемнің жұмысы; 7, 9, 10 - айналып өту арналары; 11 - екінші детонаторды іске қосу; 12 - камера No 1; 13 - үшінші жемді орындау; 14 - №2 камера

Екінші айналма арнаға 9 жеткенде, үшінші картридж No 2 камерадағы жұмыс қысымының әсерінен жанады (11-сурет, г). Ротор айналуын жалғастырады және No2 камерадан шығатын газ 5-шығару арқылы шығады.

2.4. Белдік кергіш

Белдікке күштің біркелкі берілуі үшін әр түрлі тірек және пинион құрылғылары да қолданылады (Cурет 12).

Сөре кергіші келесідей жұмыс істейді. Қауіпсіздік жастықшасын басқару блогының сигналы бойынша детонатор заряды тұтанады. Пайда болған газдардың қысымымен тірегі 8 бар поршень жоғары қозғалып, онымен қосылған тісті берілістің 3 айналуын тудырады. 3 берілістің айналуы 2 және 4 берілістерге беріледі. 2 беріліс айналмалы ілінісудің сыртқы сақинасымен 7 қатты жалғанған, ол бұралу білігіне 6 айналдыру моментін береді. Сақина 7 айналғанда муфтаның роликтері 5 болады. ілініс пен бұралу білігінің арасында қысылған. Бұралу білігінің айналуы нәтижесінде қауіпсіздік белдігі тартылады. Поршень амортизаторға жеткенде, белдік кернеуі босатылады.

Күріш. 12. Қауіпсіздік белбеуінің кергіші: а - бастапқы қалып; b - белдіктің керілуінің соңы; 1 - амортизатор; 2, 3, 4 - берілістер; 5 - ролик; 6 - бұралу осі; 7 - асып түсетін муфтаның сыртқы сақинасы; 8 - тартпасы бар поршень; 9 - петарда

2.5 реверсивті белдік кергіш

Неғұрлым күрделі пассивті қауіпсіздік жүйелерінде, пиротехникалық қауіпсіздік белбеуіне қосымша, басқару блогы және адаптивті қауіпсіздік белдігінің күшін шектегіші (ауыстырмалы) бар реверсивті қауіпсіздік белбеуі (13-сурет) бар.

Әрбір реверсивті қауіпсіздік белдігінің алдын ала тартқышы бөлек басқару блогымен басқарылады. Деректер шинасы пәрмендеріне сүйене отырып, қауіпсіздік белдігінің алдын ала кергішінің басқару блоктары қосылған іске қосу қозғалтқыштарын іске қосады.

Қайтымды кергіштер қозғау күшінің үш деңгейіне ие:

1. аз күш - қауіпсіздік белбеуіндегі босаңсуды таңдау;
2. орташа күш – жартылай кернеу;
3. жоғары беріктік - толық кернеу.

Қауіпсіздік жастықшасының басқару блогы пиротехникалық алдын ала созғышты қажет етпейтін кішігірім алдыңғы соқтығысты анықтаса, алдын ала кергіштің басқару блоктарына сигнал жібереді. Олар қауіпсіздік белдіктерін жетек қозғалтқыштарымен толық керілуін бұйырады.

Күріш. 13. Реверсивті бекіткіші бар қауіпсіздік белдігі: 1 - беріліс; 2 - ілмек; 3 - жетекші жетек

Тісті беріліс арқылы айналатын қозғалтқыш білігі (13-суретте көрсетілмеген) екі тартылатын ілмек арқылы қауіпсіздік белдігінің білігіне жалғанған жетекті дискіні айналдырады. Қауіпсіздік белдігі осьті орап, қатайтады.

Қозғалтқыш білігі айналмаса немесе сәл қарама-қарсы бағытта айналса, ілмектер бүгіліп, қауіпсіздік белдігінің білігін босатуы мүмкін.

Ауыстырылатын қауіпсіздік белдігінің күшін шектегіш пиротехникалық алдын ала тартқыштар орнатылғаннан кейін іске қосылады. Бұл жағдайда құлыптау механизмі жолаушылар мен жүргізуші денелерінің ықтимал инерциясына байланысты белдіктің босауына жол бермей, белдік осін блоктайды.