Подготовка водителей, призываемых на службу в вооруженных силах

Заостренный конец выдвинувшегося вниз стержня совмещают с обозначенной на поверхности тренировочной площадки точкой установки и за петлю опускают корпус ограничителя вниз. В момент опускания корпуса верхний конец сигнального штока входит в открытое отверстие донышка чашки и вместе с шаровым шарниром фиксирует стержень 26 в определенном для начальной установки положении.

При дальнейшем опускании корпуса I вниз сигнальный шток сжимает пружину 20 и перемещается внутрь трубки 25. В момент установки нижней кромки 27 корпуса на поверхность тренировочной площадки пружина 30 разжимается и петля 14 вместе с диском 31 перемещается вниз, закрывая отверстие в чашке 16 и вытесняя из него верхний конец сигнального штока.

Таким образом, подняв корпус за петлю и затем опустив его в заданную точку поверхности тренировочной площадки, ограничитель и его элементы устанавливают в исходное положение.

Для изменения регистрируемой конусом-ограничителем величины выезда машины необходимо отклоняющую рукоятку 4 перевести в горизонтальное положение и ее вращением ослабить силу прижатия зажима 5 и опоры 8 к кронштейну 2. Затем рукоятку надо установить в положение, соответствующее нанесенной на вырезе 10 градуировке, и закрутить зажим 5. Одновременно с установкой рукоятки перемещается по направляющему пазу 3 кронштейна и связанная с ней опора 8.

Таким образом, перемещением опоры изменяются величины верхнего и нижнего плечей трубки 25 относительно оси поворота в шаровом шарнире. В нижнем положении опоры ограничитель регистрирует минимальные сдвиги корпуса I, а в верхних положениях величины регистрируемых сдвигов увеличиваются.

После перевода опоры 8 в заданное положение и закручивания зажима 5 отклоняющаяся рукоятка 4 опускается. Поэтому даже в самом верхнем положении опоры корпус ограничителя не имеет дополнительных выступающих элементов и его габариты не изменяются.

Устройство контроля скатывания машины

С 1983 г. ГАИ МВД СССР на практических экзаменах водителей требует обязательной проверки выполнения приема трогания машины с места. При этом откат машины назад не должен превышать 200 мм. Визуальный контроль такого отката затруднителен даже при непосредственном присутствии экзаменующего лица около машины и вызывает лишние, затраты времени. Задача контроля осложняется еще и тем, что место остановки машины на подъеме всегда изменяется.

Известны бортовые и дистанционные устройства, фиксирующие скатывание машин назад.

Бортовые устройства требуют обязательного оборудования машин соответствующими датчиками, реагирующими на обратное вращение колес или приводных валов, а также наличия блоков, обеспечивающих пересчет частоты вращения валов в линейные величины. Из-за трудоемкости оснащения вспомогательным оборудованием многочисленного и разнотипного парка учебных машин устройства такого типа не нашли широкого применения.

Устройства, дистанционно контролирующие откат машины назад ¹ на подъеме, содержат систему датчиков нажимного действия, установленных с определенным шагом на специальной эстакаде. Датчики соединены с контролирующим блоком, который оценивает последовательность их срабатывания. Однако подобные устройства содержат большое количество датчиков и сложную систему их коммутации, а непостоянство места остановки машины и ее тип влияют на точность измерения.

Рис. 4.1. Устройство контроля скатывания машины:

I - рычаг; 2, 16 и 21 - датчики (магнитоуправляемые контакты); 3, 12, 13, 17 и 20 - упоры; 4, 5, II и 18 - шкивы; 6 - трос; 7 - эстакада; 8 - швеллер; 9 - стойка; 10 - передний мост; 14 - тележка; 15 - ролик; 19 - дополнительный груз; 22 - магнит; 23 - шток; 24 - труба; 25 - пружина; 26 - площадка; 27 - чашка; 28 - цепь

В устройство входит направляющая дорожка для тележки 14, состоящая из двух швеллеров 8, установленных по оси въезда на препятствие - эстакаду аппарель или холм. Швеллеры расположены на уровне поверхности въезда и крепятся к эстакаде на опорах или кронштейнах. На земляных аппарелях и холмах швеллеры устанавливаются в бетонированный лоток.

По образуемой швеллерами дорожке тележка свободно прокатывается на четырех роликах 15. В центре тележки установлена стойка 9, контактирующая с передним мостом 10 машины.

Для ограничения отката тележки вниз на одном швеллере имеется упор 12. Перемещение тележки вверх ограничивается упором 13, выполненным на задней оси тележки, и упором 17, приваренным к нижней полке швеллера. Горизонтальные полки швеллеров в верхней части подъема имеют откат вниз.

Трос 6 охватывает шкивы 4,5,11,18 и своими концами закреплен на корпусе тележки. Шкивы 5 и II поддерживают верхнюю ветвь троса. Шкив 18 является натяжным и связан с дополнительным грузом 19, а шкив 4 входит в состав приводного механизма включения датчиков.

Стойка 9 тележки выполнена упругой, что уменьшает динамические нагрузки на стойку и тележку в начале их контакта с передним мостом машины. Кроме того, упругость стойки в' последующем облегчает выход ее из зацепления с машиной. Основанием стойки служит труба 24, закрепленная на тележке и имеющая площадку 26 на верхнем конце.

В центре площадки имеется отверстие со скругленными краями для свободного прохода звеньев цепи 28. На площадку 26 опирается чашка 27, в которой закреплено верхнее звено цепи. Нижнее звено цепи соединено со штоком 23. Внутри трубы 24 размещена пружина сжатия 25, усилие которой можно регулировать гайкой штока 23. На чашку 27 плотно надета стойка 9, изготовленная из резинового рукава.

Фрикционный механизм включения датчиков содержит шкив 4, к боковой поверхности которого усилием пружины прижат пластинчатый рычаг I. Шкив 4 свободно вращается на оси в обе стороны. Рычаг совместно со шкивом может поворачиваться в пределах сектора, ограниченного упорами 3 и 20. На конце рычага закреплен магнит 22, который при установке рычага в крайние положения располагается над магнитоуправляемыми контактами 2 и 21. Длина дуги, описываемой концом рычага, численно равна линейной регламентируемой величине отката машины.

Устройство работает следующим образом.

В центре площадки имеется отверстие со скругленными краями для свободного прохода звеньев цепи 28. На площадку 26 опирается чашка 27, в которой закреплено верхнее звено цепи. Нижнее звено цепи соединено со штоком 23. Внутри трубы 24 размещена пружина сжатия 25, усилие которой можно регулировать гайкой штока 23. На чашку 27 плотно надета стойка 9, изготовленная из резинового рукава.

Фрикционный механизм включения датчиков содержит шкив 4, к боковой поверхности которого усилием пружины прижат пластинчатый рычаг I. Шкив 4 свободно вращается на оси в обе стороны. Рычаг совместно со шкивом может поворачиваться в пределах сектора, ограниченного упорами 3 и 20. На конце рычага закреплен магнит 22, который при установке рычага в крайние положения располагается над магнитоуправляемыми контактами 2 и 21. Длина дуги, описываемой концом рычага, численно равна линейной регламентируемой величине отката машины.

натяжения троса. Стойка тележки при этом выходит из зацепления с передним мостом машины. Такие наклоны тележка совершает и при последующем контакте стойки с промежуточным и задним мостами машины. В самом крайнем верхнем „положении тележки с датчиком 16 совмещается магнит, установленный на ее кронштейне. Срабатывание этого датчика разблокирует сигнал ошибки и обесточивает электрическую схему устройства.

После проезда машиной подъема тележка под действием собственной силы тяжести откатывается вниз до исходного положения. Рычаг I занимает положение упора.3. При въезде на препятствие очередной машины цикл работы устройства повторяется. Если откат машины после остановки не превысил допустимый предел, срабатывания датчика 2 не происходит и сигнализатор ошибки не включается.

Бортовое устройство оперативного контроля.

Бортовое устройство оперативного контроля предназначено для регистрации и предъявления обучаемому непосредственно во время выполнения упражнения следующей информации, количества выездов машины за пределы обозначенного маршрута; моментов времени и направлений выездов; моментов проезда машиной заданных участков маршрута. Устройство размещается на машине.

По сравнению с известными устройствами и системами контроля качества вождения на автодромах бортовое устройство оперативного контроля имеет простую конструкцию, высокую надежность и низкую стоимость; может использоваться для различных типов машин; позволяет автоматизировать контроль качества вождения на любых площадках, в том числе не оборудованных специальными средствами контроля и информации; повышает качество обучения вождению, так как предоставляет возможность водителю самостоятельно, без помощи инструктора, отрабатывать отдельные элементы упражнений.

Устройство оперативного контроля состоит из комплекта датчиков и блока индикации. Датчики устанавливаются по бортам платформы машины и на переднем бампере. В состав блока индикации входят два одинаковых корпуса, которые размещаются в кабине машины перед водителем, справа и слева от него.

В устройстве могут применяться два типа датчиков - датчики касания габаритов или датчики положения. Датчики касания предназначены при использовании устройства на элементах автодромов, оборудованных ограничителями габаритов, а датчики положения при использовании устройства на тренировочных площадках.

Рис. 4.2. Размещение бортового устройства оперативного контроля с датчиками касания габаритов:

I - соединительный кабель; 2 - датчик касания; 3 и 4 - корпуса блока индикации

На рис. 4.3 представлена конструкция датчика касания габаритов.

В состав датчика входит шток 8, закрепленный в подвижной головке 7. Головка фиксируется в нормальном положении с помощью подпружиненного троса 5, один конец которого закреплен в головке, а другой - во втулке I. Пружина сжатия 6 обеспечивает натяжение троса и возврат головки со штоком в исходное положение после задевания штоком за ограничитель габаритов. На втулке закреплен постоянный магнит 2, а в патроне 4 установлен магнито-управляемый элемент 3 (геркон). В исходном положении контакты элемента 3 находятся в разомкнутом состоянии.

Датчик касания габаритов работает следующим образом.

При выезде машины за пределы обозначенного маршрута шток 8 задевает за ограничитель габаритов и отклоняется. Головка 7 поворачивается, и втулка I с магнитом 2 перемещается в сторону штока в осевом направлении. Исходное расстояние между магнито-управляемым элементом 3 и магнитом 2 устанавливается таким, чтобы замыкание контактов этого элемента под действием поля магнита происходило только при касании ограничителя габаритов боковой стороны машины и отклонений штока на максимально допустимый угол.

Таким образом, в момент задевания машиной ограничителя габаритов контакты элемента 3 Датчики касания габаритов формируют электрические сигналы при задевании машиной за ограничители, установленные на ограниченных проездах упражнений, за стенки укрытий или разгрузочно-погрузочных площадок. Датчики устанавливаются на кронштейнах, которые крепятся к нижней части платформы и к переднему бамперу машины. Количество и расположение датчиков касания на машине зависят от возможности оборудования маршрута ограничителями, характера заданного упражнения и учебных задач, стоящих перед водителями. Минимальное количество датчиков касания, устанавливаемых на машине, шесть. Датчики располагаются следующим образом: два - на концах переднего бампера, два - на задних углах платформы и два - на передних углах платформы машины. На рис.4.2 показаны места размещения устройства оперативного контроля с датчиками касания габаритов на машине.

Датчики 2, установленные вдоль каждого борта машины, соединены параллельно с помощью кабеля I и их выходы подключены к соответствующим корпусам 3 и 4 блока индикации формируют электрический сигнал ошибки. Этот сигнал поступает на вход блока индикации.

Выходы элементов 3 коммутации можно электрически соединить параллельно или объединить в две группы, например: первая группа состоит из герконов датчиков касания левой стороны машины, а другая - правой.

При параллельном соединении элементов коммутации блок индикации информирует водителя только о моментах совершения ошибок или о движении машины в заданных точках маршрута, а при объединении элементов в две группы указывает и направления выездов машины с заданного маршрута. автодром водитель служба датчик

Датчики касания устанавливаются таким образом, чтобы концы штоков выступали за габариты машины на 10-15 см.

Для контроля движения машины по определенным участкам маршрута датчики касания устанавливаются вертикально и закрепляются на деталях мостов машины.

Использование в устройстве датчиков положения позволяет автоматизировать контроль обучения вождению машин на тренировочных площадках, не оборудованных ограничителями габаритов или другими специальными элементами контроля и информации. Датчики положения имеют более сложную, чем датчики касания габаритов, конструкцию и требуют проведения предварительной регулировки чувствительности срабатывания элементов коммутации.

В состав датчиков положения входят подвижный датчик, установленный на машине, и набор неподвижных датчиков, которые размещаются на поверхности дорожного покрытия.

Неподвижные датчики 2(рис.4.4) выполнены в виде сферических сегментов, внутри которых расположены постоянные магниты I. Датчики размещаются в определенных точках маршрута движения машины и могут обозначать заданную траекторию движения. Материал, из которого изготовлены сегменты, должен быть немагнитным и не деформироваться при случайном наезде на датчик колес машины. Неподвижные датчики устанавливаются на поверхности покрытия, для них не надо делать специальных углублений в грунте.

Подвижной датчик состоит из держателя 9 и планки 3, на которой закреплены элементы коммутации. Держатель представляет собой рамку 8 со стопорным и прижимным винтами 4 и 7. В рамке размещен шток б, к нижнему концу которого крепится планка 3. Держатель с помощью прижимного винта устанавливается на середине переднего бампера 5 машины. В зависимости от величины дорожного просвета машины положение штока б может регулироваться стопорным винтом 4. Конструкция держателя и возможность регулировки положения штока позволяют устанавливать подвижный датчик практически на все марки машин.

Рис. 4.4. Датчик положения: I - магнит; 2 - неподвижный датчик; 3 - планка; 4 - стопорный винт; 5 - бампер машины; 6 - шток; 7 - прижимной винт; 8 - рамка; 9 - держатель

Корпус планки выполнен из алюминиевого сплава. Внутри корпуса вдоль планки размещены элементы коммутации магнито-управляемые элементы типа MK-I0-3 с элементами подмагничивания. На рис. 4.5 показана конструкция одного из элементов коммутации

Рис. 4.5. Элемент коммутации подвижного датчика:

I - магнит; 2 - планка; 3 - корпус; 4 - сердечник; 5 -магнитоуправляемый элемент; 6 - эпоксидная композиция

Магнитоуправляемый элемент 5 закреплен в отверстии металлического сердечника 4, изготовленного из магнитомягкого материала (например, из сердечника электрического реле). В верхней части сердечника установлен вспомогательный кольцевой магнит I, предназначенный для повышения чувствительности срабатывания элемента 5. Расстояние между магнитом и магнитоуправляемым элементом подобрано таким образом, что контакты этого элемента находятся на грани срабатывания и через них замыкаются магнитные потоки вспомогательного магнита. Поэтому чувствительность срабатывания этого элемента возрастает.

На рис. 4.6 изображена схема электрического соединения магнитоуправляемых элементов I с входами блока 2 индикации. Переключатель 3 симметрично подключает к двум входам блока различное число элементов I. Таким образом, регулируется допустимая величина выездов машин за пределы установленного маршрута. Датчики 5 размещены на поверхности дорожного покрытия и обозначают маршрут движения.

Рис. 4.6. Электрическая схема соединения элементов коммутации подвижного датчика:

1 - элементы коммутации (MK-IQ-3); 2 - блок индикации: 3 - переключатель; 4 - планка; 5 - неподвижный датчик магнит

В положении "а-а" переключателя 3 к входам блока индикации 2 подключены магнитоуправляемые элементы Ij и Ig. Такое положение переключателя соответствует установке максимально допустимого отклонения движения машины от заданного маршрута. В этом случае сигнал ошибки поступает на блок индикации выезда машины за пределы обозначенного маршрута, т.е. в момент перемещения над неподвижным датчиком 5 элемента 1т или Is. На рис. 4.6 этому соответствуют положения датчиков 5т и 52.

В положении переключателя 3 допустимое отклонение движения машины от заданного маршрута устанавливается минимальным. В этом случае к одному входу блока индикации подключаются элементы Ij- I^, к другому - элементу Ig и S. Поэтому даже при незначительном отклонении в движении машины от маршрута на входа блока 2 поступают сигналы ошибок. При таком соединении элементов сигналы ошибки будут отсутствовать только при точном движении машины по заданному маршруту, т.е. при перемещении центра планки над датчиком 5.

В положении "е - е"переключателя выводы всех магнитоуправляемых элементов Ij - Ig соединены параллельно и подключены к двум входам блока индикации. Такое соединение элементов используется для информации водителя о проезде машиной тех точек или участков маршрута, где установлены неподвижные датчики. При этом водитель также имеет возможность самостоятельно отработать навыки по остановке машины в заданном месте или подаче ее под погрузку. В положении "е-е" на вход блока индикации электрический сигнал поступает в момент приближения машины к обозначенному месту. Неподвижные датчики могут находиться в положении 5, 5i или 5g.

Поворотом планки в горизонтальной плоскости вокруг оси штока можно плавно изменять ширину зоны срабатывания подвижного датчика.

Датчики положения работают следующим образом.

На поверхности дорожного покрытия учебной площадки, на линии, обозначающей маршрут движения машины, устанавливаются неподвижные датчики. Если расстояние между ними небольшое, то маршрут обозначать линией не обязательно, так как корпуса самих датчиков могут служить ориентирами заданного маршрута.

Подвижной датчик с помощью прижимного винта закрепляется на середине переднего бампера машины, а планка с магнитоуправляемыми элементами устанавливается параллельно бамперу. Водитель должен управлять машиной таким образом, чтобы неподвижные датчики располагались на середине колеи машины.

Если переключатель датчика, соединяющий выводы магнитоуправляемых элементов с входами блока индикации, находится в положении "а - а", "в - в", "с - с" или "д - д", то обучаемый при проезде машины над неподвижным датчиком получает информацию о моменте и направлении выезда машины за пределы обозначенного маршрута. В положении "е - е" переключателя устройство информирует обучаемого о проезде заданных мест или участков маршрута.

Сигналы от датчиков касания габаритов или от датчика положения поступают на входы блока индикации, на лицевых панелях которого' отображается следующая информация: количество выездов машины за пределы обозначенного маршрута или номер контрольной точки маршрута; момент и направление выезда. Блок конструктивно состоит из двух одинаковых корпусов, размещаемых в кабине машины слева и справа перед водителем. На рис. 4.7 изображен один корпус устройства. На лицевой панели корпуса 4 расположены: цифровые индикаторы I и 2, на которых фиксируется количество выездов машины с заданного маршрута; световой индикатор 5, указывающий направления выездов; световой индикатор б, обозначающий контрольные точки маршрута; звуковой сигнализатор 3, фиксирующий моменты выезда; кнопки "Сеть", "Режим", "Сигнал",

"Индикация" и "Сброс".

Кнопки "Сигнал" и "Индикация" предназначены для включения и выключения звукового сигнализатора и цифровых индикаторов.

Кнопка "Режим" служит для переключения световых индикаторов 5,6 и для задания определенной продолжительности (две-четыре секунды)

Рис. 4.7. Блок индикации: I и 2 - цифровые индикаторы; 3 - звуковой сигнализатор; 4 - корпус; 5 и 6 - световые индикаторы включения этих индикаторов и звукового сигнализатора вне зависимости от скорости движения машины. Кнопка Сброс переводит счетчики блока в исходные (нулевые) состояния.

Питание блока осуществляется от бортовой сети машины (12,6-14,2) В.

Конструктивное выполнение устройства в виде двух одинаковых корпусов, размещаемых справа и слева от водителя, повышает наглядность информации о направлениях выездов машины и не отвлекает водителя во время выполнения упражнения.

Бортовое устройство оперативного контроля может работать в двух режимах: "Оценка качества вождения" и "Контроль движения по маршруту".

При работе в режиме "Оценка качества вождения" устройство фиксирует количество выездов машины за пределы обозначенного маршрута, информирует водителя о моментах совершения ошибок и указывает ему направления выездов. Элементы коммутации датчиков касания и датчика положения в этом режиме электрически объединены в две группы, выходы которых подключены к двум входам блока индикации. В момент выезда машины за пределы обозначенного маршрута включаются соответствующие направлению выезда световой индикатор и звуковой сигнализатор, а на цифровом индикаторе (левом или правом) фиксируется ошибка.

Датчики касания в этом режиме срабатывают в момент задевания штоком за ограничители габаритов, установленные на элементах упражнений, или за стенки укрытий и погрузочно-разгрузочных площадок. Датчик положения срабатывает от неподвижных датчиков, установленных на поверхности дорожного покрытия учебной площадки и обозначающих заданный маршрут движения.

В режиме "Контроль движения по маршруту" устройство информирует обучаемого о проезде машиной контрольной точки или участка маршрута. Элементы коммутации датчиков касания и датчиков положения в этом режиме электрически соединены параллельно и их общий выход подключен к двум входам блока индикации. В момент проезда машины через контрольную точку маршрута включаются звуковые сигнализаторы, и световые индикаторы местоположения машины, а цифровые индикаторы фиксируют номер пройденной контрольной точки.

Датчики касания и положения срабатывают в этом режиме от установленных на маршруте габаритных ограничителей или от неподвижных датчиков (магнитов). Для повышения надежности срабатывания датчиков касания в этом режиме длину штоков можно увеличить.

Устройство сигнализации и индикации ошибок (УСИО) предназначено:

для управления переключением сигналов светофора;

для звуковой сигнализации моментов выезда машины за пределы

обозначенных габаритов;

для формирования сигналов ошибки для ЭВМ. Конструктивно устройство выполнено в виде отдельного блока, закрепленного в верхней части стойки 7 (рис. 4.15), которая установлена на выезде из элемента упражнения.

Кожух устройства изготовлен из листового железа толщиной 0,3-0,5 мм и пропаян по швам. Верхняя часть кожуха выполнена в виде козырька, защищающего лицевую панель 5 устройства от попадания прямых солнечных лучей.

Рис. 4.15. Устройство сигнализации и индикации ошибок; I - распределительная коробка; 2 - светофор "Зеленый"; 3 - светофор "Красный"; 4 - рамка основания; 5 - лицевая панель; g _ электрический разъем; 7 - стойка; 8 - рамка устройства; 9 - звуковой сигнализатор (сирена)

На лицевой панели с помощью круглых отверстий диаметром 30 мм изображены цифры 1,2,3. Контуры цифр обозначены белыми линиями. Цифры изображены напротив соответствующих ячеек с элементами световой индикации количества ошибок. Снаружи панель 5 закрыта прозрачным органическим стеклом. В нижней части корпуса устройства находится звуковой сигнализатор 9 ошибок (сирена) и расположены рамки 4 и 8, которые с помощью четырех винтов обеспечивают закрепление устройства на стойке 7.

На каждой стойке также установлены по два светофора "Зеленый" 2 _и "Красный" 3, а рядом со стойками размещены распределительные коробки I, к выводам которых подведено переменное напряжение сети 220 В. Сигнальные провода от датчиков и провода питания соединяются с устройством через электрический разъем 6. Устройство сигнализации и индикации ошибок с помощью экранированного кабеля соединяется с вычислительным комплексом "Искра-1256", размещенным на командном пункте автодрома.

Комплекс обеспечивает:

отображение на экране дисплея в реальном масштабе времени информации о движении машины по элементам заданного упражнения;

печать результатов выполнения упражнения каждым водителем и всем подразделением.

Автоматизированная система объективного контроля качества вождения машин работает следующим образом.

Руководитель занятия с помощью клавишного устройства вычислительного комплекса вводит в ЭВМ номер заезда и фамилию водителя. На всех элементах упражнения перед началом вождения включены зеленые сигналы светофоров. При въезде машины на элемент упражнения срабатывает датчик рубежа элемента и электрический сигнал поступает на первый вход устройства сигнализации и индикации ошибок (рис. 4.14). Устройство выключает зеленый сигнал светофора и включает красный. При совершении водителем ошибки, т.е. в момент выезда машины за пределы обозначенных на элементе габаритов, сигнал от соответствующего датчика поступает на второй вход устройства. В устройстве включается звуковой сигнализатор, а сигнал ошибки запоминается счетчиком. На табло ошибок высвечивается цифра "I".

Каждое устройство может фиксировать и индицировать на табло до трех ошибок. Одновременно со звуковой сигнализацией и световой индикацией ошибки сигнал с формирователя через экранированный кабель поступает на вычислительный комплекс "Искра-1256",и на экране дисплея ошибка фиксируется в цифровом виде.

При выезде машины с элемента упражнения срабатывает соответствующий датчик рубежа и устройство включает зеленый сигнал светофора. Индикация о допущенных водителем ошибках остается на табло устройства до въезда на элемент упражнения следующей машины.

После окончания заезда на экране дисплея и на устройстве печати отображаются: время, затраченное водителем на выполнение упражнения; число допущенных ошибок; оценка; ошибки на каждом элементе упражнения и соответствующие им рекомендации по технике вождения машины.

На рис. 4.16 представлена структурная схема устройства сигнализации и индикации ошибок.

Датчики габаритов электрически объединены в три группы, выходы которых, подключены к соответствующим формирователям. В первую группу входят датчики 2^, 2^, 2₇ и т.д., во вторую -2₂, 2₅ , Zg и т.д., в третью -2, и т.д. Такое соединение датчиков обеспечивает регистрацию устройством всех выездов машины за пределы обозначенных габаритов, в том числе и при одновременном срабатывании двух или трех соседних датчиков.

Рис. 4.16. Структурная схема устройства сигнализации и индикации ошибок

Устройство работает следующим образом.

В момент включения источника питания сигнал с выхода схемы начальной установки поступает на счетчик и формирователь 4. Эти элементы переводятся в исходное положение, и на светофорах включаются зеленые сигналы.

При въезде машины на элемент упражнения сигнал от датчика рубежа I поступает на вход формирователя 4. Формирователи устройства предназначены для устранения дребезга контактов датчиков и дополнительного сигнала, возникающего в некоторых конструкциях ограничителей в момент возврата планки ограничителя в исходное положение. Сигнал с формирователя 4 подается на управляемый ключ 7, который с помощью элементов коммутации 7' включает красный сигнал светофора.

Одновременно с формирователя 4 сигнал въезда машины на элемент упражнения поступает на вход ждущего мультивибратора. Мультивибратор формирует импульс длительностью 0,5 с, который управляет включением ключа 5. Коммутирующие элементы этого ключа 5' формируют от источника питания +32 В сигнал, поступающий затем на вход ЭВМ. По наличию этого сигнала, а также сигнала выезда машины с элемента упражнения, поступающего на ждущий мультивибратор с выхода сумматора, ЭВМ позволяет исключить возможность проезда машины мимо элемента упражнения. Таким образом, действия водителя оцениваются только при проезде машины по всем элементам заданного упражнения.

При выезде машины за пределы обозначенных ограничителями габаритов сигнал от датчика ограничителя поступает на вход ключа I и через соответствующий формирователь - на один из входов сумматора. Под действием этого сигнала элементы коммутации I включают звуковой, сигнализатор, информирующий водителя о допущенной ошибке.

В сумматоре сигналы от трех групп датчиков габаритов объединяются и поступают на входы ждущего мультивибратора и счетчика. Мультивибратор и коммутирующие элементы ключа 5 формируют от источника +32 В сигнал ошибки, поступающий на вход ЭВМ, а счетчик устройства фиксирует ошибку. На выходе дешифратора устанавливается сигнал включения первого элемента световой индикации. Этот сигнал поступает на первый вход ключа 2. На второй вход ключа непрерывно подаются импульсы с задающего генератора. Поэтому при появлении на первом входе ключа управляющего сигнала элемент световой индикации за счет замыкания элементов коммутации ключа начинает работать в импульсном режиме. Таким образом, на лицевой панели устройства подсвечивается цифра, соответствующая числу допущенных, на элементе

ошибок.

Элементы световой индикации и звуковой сигнализации рассчитаны на питающие напряжения порядка 220 В (переменные или выпрямленные). Поэтому в устройстве нет мощных трансформаторов, а яркость свечения элементов световой индикации обеспечивает достаточную различимость подсвечивающихся цифр в дневное время. Однако для устранения возможности появления на элементах корпуса датчиков опасного для жизни напряжения 220 В элементы коммутации устройства не связаны электрически с общей шиной источников питания. Электробезопасность устройства достигается за счет использования в качестве промежуточных элементов коммутации слаботочных электромагнитных реле.

На рис. 4.17 представлена принципиальная электрическая схема устройства сигнализации и индикации ошибок.

К начальной установки У1 собран на элементах DD2.б и DD5.3. На выходе блока в момент включения источника питания устройства формируется сигнал логического нуля. Сигнал поступает на входы R. триггеров DD3, DD4 и устанавливает эти элементы в начальное (нулевое) состояние. В момент включения источника питания конденсатор С9 разряжен и напряжение на нем равно нулю. После включения питания конденсатор начинает заряжаться. Сформированный на "W™» а во время заряда сигнал логического нуля поступает на вход К Ј. re a DDs!A через элементы DD5.3 и DD2.6- на входных Диггеров DD3.I, DD4.I и DD4.2, устанавливая эти триггеры в исходные состояния.

При въезде машины на элемент упражнения сигнал от датчика рубежа SA через формирователь У5 и формирователь коротких импульсах.

На элементах C8,R2I .DN.6. -ступает на вход С триггера DD3.2 и переводит его в единичное положение.

На диодном вводе 8 триггера устанавливается уровень логического нуля и конденсатор СЮ начинает перезаряжаться. При этом на входе элемента DD5.3 формируется отрицательный импульс, Который через элементы DD5.3 и DD2.6 поступает на R-входы триггеров DD3.I, DD4.I..DD4.2 и устанавливает их в нулевое положение устройства переводятся в исходные состояния как в момент включения источника питания так П момент в_ъезда машины на элемент упражнения. При этом обеспечивается сброс высвечивающихся на лицевой панели устройства ошибок, совершенных предыдущим водителем.

Формирователи сигналов У2-У5 предназначены для формирования одиночный импульсов 1ф" выезде машины за пределы обозначенных от использования устройства сигнализации индикаций ошибок на определенных элементах упражнения в состав может входить один, два или три сигналов от датчиков габаритов. Например, для элемента габаритная "восьмерка", в котором при выезде машины за пределы обозначенных габаритов возможно одновременное ера срабатывание нескольких датчиков, соответствующее устройство имеет три формирователя, а устройство, фиксирующее ошибки на элементе габаритный дворик, имеет один формирователь. Формирователи У2-У5 идентичны.

Формирователь сигналов У2 собран на элементах ULn.i, D DI 2 и VTI. В исходном положении контакты датчиков габаритов 1-3 разомкнуты и на выходах формирователей установлены уровни логического нуля. При замыкании контактов Ј I, т.е. в момент выезда машины за пределы обозначенных габаритов, на входе элемента DDI.I устанавливается уровень логического нуля, а на выходе - логической единицы. Конденсатор CI быстро заряжается от источника питания +5 В через элементы DDI.I.

На базе транзистора УТ1 увеличивается положительный потенциал напряжения. Транзистор уТ1 открывается, и на выходе элемента DDL2 устанавливается уровень логической единицы. При возврате планки ограничителя в исходное положение контакты Ј I размыкаются и конденсатор CI начинает разряжаться через резистор R2 и переход база-эмиттер транзистора уTI. Время разряда определяется емкостью конденсатора CI, сопротивлениями резистора R2 и перехода база-эмиттер транзистора VTI. Благодаря быстрому заряду и медленному разряду конденсатора формирователь устраняет дребезг, возникающий при замыкании и размыкании контактов Ј1.

Каскад формирователя на элементах УТ1 hDDI.2 охвачен обратной связью через резистор R3. Глубина обратной связи определяет напряжение запирания транзистора УТ1. Постоянная времени разряда конденсатора CI и сопротивление резистора 53 подобраны таким образом, что напряжение на базе транзистора VTI в течение 4-5 с после размыкания контактов $ I поддерживает этот транзистор в открытом состоянии, после чего транзистор закрывается. Поэтому дополнительное срабатывание датчика габаритов, характерное для некоторых конструкций ограничителей в момент возврата планки в исходное положение, не изменяет состояния транзистора VTI и элемента DDL2. Таким образом, предотвращается формирование лишних ошибок формирователя.

Благодаря такой работе формирователя в качестве датчика рубежа можно использовать датчик нажимного действия, срабатывающий при проезде по нему колес машины. В этом случае независимо от количества осей машины на выходе формирователя после въезда машины на элемент упражнения появится только один импульсный сигнал.

Сумматор У6 выполнен на элементах С2, С4, Сб, R5 и формирует на резисторе R 5 в момент замыкания контакта Ј I, Ј*2 или*?3 короткие импульсы положительной полярности.

Счетчик ошибок У7 состоит из трех последовательно соединенных по D-входам триггеров DD3.I, DD4.I hDD4.2. При поступлении на С-входы триггеров сигналов ошибок эти элементы последовательно устанавливаются в единичные состояния. Таким образом, при совершении обучаемым трех и более ошибок на прямых выходах триггеров будут установлены уровни логических единиц.

Установка триггеров в начальное положение осуществляется по входам R в момент включения источника питания устройства или в момент въезда машины на элемент упражнения. Выходы триггеров подключены к дешифратору.

ДешифраторуУ8 собран на микросхеме DD6. На выходах дешифратора формируются единичные сигналы, соответствующие числу допущенных водителем ошибок: одной, двум или трем. Эти сигналы поступают на первые входы элементов 2Й-НЕ (микросхемы DD5.I, DD5.2, DD5.4) и выдают разрешение на прохождение через элемент, соответствующий числу допущенных ошибок,, импульсов -с задающего генератора У9.

Задающий генератор У9 выполнен по известной схеме на транзистореVT7 и инвенторе QD2.5. Он формирует сигнал, обеспечивающий импульсное включение соответствующего элемента световой индикации. Потенциометр R 27 позволяет изменять частоту генерируемых колебаний.

Элементы 1 стадии состоят из ключей уТ8- VTI4, реле KI-K7 и тиристоров УDI3- VDI8 (УЮ). Элементы УТ8- УТЮ предназначены для включения в цепь источника +5 В обмоток управления реле KI, К2 или КЗ. Контакты этих реле электрически не связаны с общей шиной источника питания устройства и управляют силовыми элементами коммутации yDI3, VDI4 или yDI5. Они включают элемент световой индикации, соответствующий числу допущенных обучаемым ошибок.

При выезде машины за пределы обозначенных на элементе габаритов, т.е. при замыкании контакта SI, Ј2 или Ј3,на базу транзистора VT8, УТ9 или уТЮ относительно эмиттера поступают с генератора У9 импульсы отрицательной полярности. Транзистор начинает работать в ключевом режиме, и контакты реле К I.I, К 2.1 или К 3.1 через резисторы Я37, R38, R39 подают на управляющий электрод соответствующего тиристора VDI3- VDI5 импульсы от источника питания +32 В (выпрямитель на диодной сборке У DI2). Катоды тиристоров соединены с минусом этого источника питания и с одним из проводов напряжения сети, а аноды тиристоров через элементы световой индикации числа ошибок (электролампы) подключены к другому сетевому проводу.

Таким образом, в зависимости от числа выездов машины за пределы обозначенных габаритов на табло ошибок устройства подсвечивается соответствующая цифра 1,2 или 3. Включение тиристоров через контакты реле и от отдельного источника, не имеющего общей шины с источником питания устройства, исключает возможность появления на элементах конструкции ограничителей опасного для жизни человека напряжения.

Транзистор VTI2 и реле К5 управляют включением звукового сигнализатора, соединенного с анодом тиристора VD6. Транзистор VTI2 открывается в момент выезда машины за пределы обозначенных габаритов, т.е. при замыкании контакта Sl_t SZ илиЈ3. При этом на базу транзистора VTI2 через диод VDI, YD3 или VD5 подается отрицательное относительно эмиттера напряжение.

Элементы VTI3, Кб и VTI4, К7 управляют включением зеленого и красного сигналов светофора. После включения источника питания триггер 2)2)3,2 сигналом, поступающим с блока начальной установки, переводится в нулевое положение. При этом на прямом выходе триггера 9 устанавливается уровень логического нуля,, а на инверсном - уровень логической единицы. На базе транзистора VTI3 относительно эмиттера устанавливается отрицательное напряжение, и транзистор открывается. Контакты реле К 6.1 включают тиристор VDI7, анод которого соединен с элементом индикации зеленого сигнала светофора.

При въезде машины на элемент упражнения замыкаются контакты 4 датчика рубежа и импульсный сигнал с формирователя У5 поступает на С-вход триггера DD3.2. Триггер переходит в единичное состояние, и на инверсном выходе 8 устанавливается сигнал логического нуля. Транзистор VTI4 открывается, на светофоре включается красный сигнал и выключается зеленый.

При выезде машины с элемента упражнения контакты SA датчика рубежа снова замыкаются и триггер переходит в нулевое состояние. На светофоре включается зеленый сигнал и выключается красный,1 мультивибратор собран на микросхеме DD 7 и формирует сигналы ошибок, поступающие на ЭВМ. При выезде машины за пределы обозначенных габаритов на вход элемента DD⁷ через диод VD20 поступает импульс напряжения длительностью 0,2 мкс. На выходе мультивибратора формируется положительный импульс длительностью 0,8 с, который открывает транзистор VTII, и через замкнувшиеся контакты реле К 4.1 от источника питания +32 В на вход ЭВМ подается сигнал ошибки.

Ждущий мультивибратор также формирует на выходе 6 импульсы напряжения, обозначающие въезд машины на элемент упражнения и выезд с него. В этом случае сигнал прохождения машиной рубежа поступает на вход мультивибратора через диод VD2I. Сигналы, формируемые таким образом, поступают затем по одному кабелю вместе с сигналами ошибок на ЭВМ. Эти сигналы обеспечивают проверку правильного проезда машиной всех элементов заданного упражнения. Поэтому, обрабатывая информацию, ЭВМ учитывает, что с каждого элемента упражнения дополнительно поступают две ошибки, обозначающие прохождение машиной соответствующего рубежа.

Устройство сигнализации и индикации ошибок, устанавливаемое на тупиковой эстакаде, дополнительно введен преобразователь ошибок У13. На рис. 4.18 показана установка датчиков SI - SA на тупиковой эстакаде; на рис. 4.19 представлена принципиальная электрическая схема формирователя, собранного на элементах DD8, DD9 hDDIO.

Рис. 4.19. Принципиальная электрическая схема формирователя ошибок на тупиковой эстакаде

Вывод:

Анализ применения устройств с помощью которой осуществляется разнообразные в зависимости от элемента препятствия необходимо производить подбор датчиков которые позволяют надежно работать и контролировать действие водителей вне зависимости от климатических условий. Для обеспечения электрической необходимо использовать датчики с напряжением 12-24 В постоянного тока.

Размещено на Allbest.ru