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제시된 디자인은 토션 바 휠 서스펜션으로 자체 제작 차량(예: 자동차 또는 벨로모빌)에 사용할 수 있습니다. A.S.에 따른 국내 발명품을 기반으로 합니다. 184564, 클래스 47a, 17 "토션 스프링".

주요 설계 세부 사항은 서로에 대해 편심된 두 개의 지지 저널이 있는 볼 베어링에 장착된 샤프트 형태의 탄성 요소입니다. 편심 e, 길이 l 및 샤프트 직경 d는 강성과 강도 특성을 완전히 결정합니다.

서스펜션은 어떻게 작동합니까?

휠은 편심 샤프트의 세로축과 평행한 레버에 고정된 축에서 자유롭게 회전합니다. 레버와 종축이 동일한 수평면에 있다고 가정하면 서스펜션의 하중은 휠의 수직 (그림 평면에 수직) 힘 Q와 토크의 형태로 표현됩니다 Mcr은 이 힘의 값과 레버 R의 암의 곱과 같습니다. 차량 무게의 약 XNUMX/XNUMX에 해당하는 힘 Q 자체(XNUMX륜 구동인 경우)는 베어링에 의해 감지되고 편심 샤프트는 Mcr의 토크를 설명합니다.

편심 비틀림
토션 휠 서스펜션의 탄성 요소인 토크 스프링(편심 샤프트): 1 - 휠; 2 - 축; 3 - 레버; 4 - 편심 샤프트; 5 - 베어링 지지대

편심 비틀림
편심 샤프트의 강성 특성

결과적으로 실험 연구 과정에서 확립되었으므로 일반적인 비틀림 변형 외에도 첫 번째 변형을 크게 초과하는 굽힘 변형도 있어 샤프트가 특정 각도와 균형으로 회전하게 됩니다. 토크의 작용.

편심 샤프트의 기하학적 매개변수를 적절하게 선택하면 탄성 요소의 강성 특성의 비선형성(정현파)으로 인해 광범위한 토크 변화에서 서스펜션의 높은 탄성을 보장할 수 있습니다.

그래프에서 편심 샤프트의 제한 각도 변형 a와 2 °에 가까운 a90 사이에 둘러싸인 특성의 평평한 부분은 작용 하중-토크의 크기의 약간의 변화에 해당합니다.

이것은 기존의 트위스트 토션 바에 비해 설명된 서스펜션의 장점 중 하나이며, 그 강성 특성은 간단하고 평평한 부분이 없습니다.

편심 샤프트가 있는 토션 바의 강성 계산은 다음 공식을 사용하여 수행할 수 있습니다.

여기서 a - 편심 샤프트의 최대 탄성 회전 각도,도; Q는 휠에 작용하는 힘, kg입니다. R - 이 힘의 팔(레버 길이), cm; I - 예상 샤프트 길이, cm; E는 세로 탄성 계수(kg/cm2)입니다. d - 샤프트의 굽힘 부분의 직경, cm; e - 샤프트 편심, 참조

이 공식은 작용하는 힘 Q에 대한 샤프트 회전 각도의 정현파 종속성을 나타냅니다.

샤프트 강도 계산은 다음 공식을 사용하여 수행할 수 있습니다.

여기서 au - 샤프트의 굽힘 응력, kg/cm2; [si] - 허용 굽힘 응력, kg/cm2.

샤프트의 필요한 기하학적 매개변수와 허용 가능한 탄성 변형의 크기를 선택한 후에는 예를 들어 레버용 고무 또는 플라스틱으로 만든 제한 스톱을 설정하여 계산된 한계 내에서 토션 바의 작동을 건설적으로 보장해야 합니다.

저자: A.Egishyants

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대부분의 기존 또는 계획된 운전자 피로 인식 시스템의 작동은 비디오 카메라 및(또는) 특수 적외선 센서의 사용을 기반으로 합니다.

이러한 복합체는 운전자의 얼굴을 따라 눈, 코, 입 및 얼굴의 다른 부분의 위치를 분석합니다. 또한 깜박임의 빈도와 눈꺼풀을 감는 시간 간격의 지속 시간을 모니터링합니다. 전자 장치가 운전자의 낮은 농도 수준이나 졸음의 징후를 감지하면 경보가 울립니다.

그러나 이러한 시스템은 상당히 비싸기 때문에 대량으로 사용할 수 없습니다. 이제 Washington State University Spokane(미국)의 연구원들은 기존 피로 모니터링 시스템에 대한 저렴한 대안이 될 수 있는 기술을 제안했습니다.

아이디어는 스티어링 휠 편차의 강도와 특성으로 운전자의 상태를 모니터링하는 것입니다. 시스템을 테스트하기 위해 속도, 가속도, 제동, 차선 변경, 자동차 회전 등과 관련된 거의 90가지의 매우 다양한 지표를 캡처하는 특수 운전 시뮬레이터가 사용되었습니다.

약 30명이 연구에 참여했습니다. 피로의 징후가 보이면 야간 근무를 시뮬레이션해야 했습니다.

스티어링 휠의 위치 변화와 편차의 특성을 추적하면 운전자의 피로 징후를 조기에 높은 정확도로 식별할 수 있다는 것이 밝혀졌습니다. 시스템이 작동하려면 자동차 공장이나 서비스 센터에서 할 수있는 저렴한 센서를 스티어링 휠에 설치하는 것으로 충분합니다.

연구원들은 이미 제안된 솔루션에 대한 특허를 받았습니다.

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