一种车辆减速方法
【专利摘要】一种车辆减速方法，包括位于地面上的减速主体、位于地面下的加固块，所述减速主体固定有弧形减速面，所述减速主体内设有内嵌弹簧、转动轴，所述内嵌弹簧一端与减速主体内部固定连接、另一端连接转动轴，加固块上固定连接有金属块，所述转动轴与金属块固定连接。本发明一种车辆减速方法，利用车辆通过减速带速度变化带来的反冲击力的不同，实现对高速行驶的车辆进行强制而高效的减速，保证低速车辆通过的舒适性。
【专利说明】
_种车辆减速方法
技术领域
[0001] 本发明一种车辆减速方法，属于交通安全设施技术领域，特别是涉及公路减速带 领域。
【背景技术】
[0002] 现有技术中的减速带大致可分为两类：固定于道路表面类和升降类。对于固定类 减速带，当车辆通过时必然会有一个爬坡与快速下坡的过程，对通过的车辆会产生颠簸。升 降类的减速带，虽增强了行车舒适性，但涉及到了部分电子装置，价格较贵，构造复杂，遇水 等易损坏，耐久性较差。
【发明内容】
[0003] 针对目前公路减速带存在的不足，本发明提供一种车辆减速方法，能使车辆平稳 通过，同时其减速舒适。
[0004] 本发明采取的技术方案为:一种车辆减速方法，包括一种减速带，该减速带包括位 于地面上的减速主体、位于地面下的加固块，所述减速主体固定有弧形减速面，所述减速主 体内设有内嵌弹簧、转动轴，所述内嵌弹簧一端与减速主体内部固定连接、另一端连接转动 轴，加固块上固定连接有金属块，所述转动轴与金属块固定连接。
[0005] 所述减速主体开设有预留孔洞，弹簧、转动轴位于预留孔洞内。
[0006] 所述加固块通过螺栓固定于地面下开设的凹槽内。
[0007] 所述地面设有弹性垫块，弹性垫块位于减速主体一侧。
[0008] 所述减速主体下部设有细部结构，所述细部结构为一个防止减速带在车辆通过后 反弹而弹出地面的一个限位装置，由：减速主体下部的一截凸出、地面凹槽固定伸出的另一 截凸起相互重叠而形成。
[0009] 所述弧形减速面为橡胶材质弧形面。
[0010] 所述减速主体采用铸钢材质，是一个扇形的中空结构。
[0011] -种车辆减速方法，快速通过减速带的车辆，会产生一个较大的水平反冲击力，使 车辆强制减速，同时产生一个较大的竖直反冲击力，使车辆产生颠簸，强制快速行驶车辆的 减速;对慢速通过减速带的车辆，则产生一个很小的反冲击力，该减速带被压下去，车辆平 稳通过。
[0012] -种车辆减速方法，当汽车以速度V接触弧形减速面1时，会产生一个冲击力F，该 力可分解为:水平力Fx、竖直力Fy;车辆慢速通过时;Fx、Fy均较小，汽车重力对减速带作用， 即减速主体2被车轮压下去，车辆平稳通过，当车辆通过后，在弹簧4的回弹作用下，减速主 体2自动复位，在细部结构6的控制作用下，防止减速主体2弹出地面造成减速功能失效;车 辆快速通过时，V很大时，汽车快速接触弧形减速面1，Fx、Fy均较大，Fx产生水平冲击力，达 到强制减速效果，Fy产生竖向瞬时加速度，使车辆产生颠簸，起到警示驾驶员减速的作用。
[0013] 本发明一种车辆减速方法，与车轮接触面为橡胶材质弧形面，使得车轮在前进滚 动时有一个转动的空间，更易于慢速车辆车轮将减速主体压下，从而平稳舒适地通过。弹簧 采用强力内嵌弹簧，使装置更简洁，同时能自动复位。细部结构保持减速带突出地面高度恒 定，可减小减速带自动复位时，可能被弹出从而刮蹭车辆底盘的危险性。
[0014] 本发明一种车辆减速方法，利用车辆通过减速带速度变化带来的反冲击力的不 同，实现对高速行驶的车辆进行强制而高效的减速，保证低速车辆通过的舒适性。
【附图说明】
[0015] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
[0016] 图1为本发明减速带结构示意图；
[0017] 图2为本发明减速带的减速主体结构示意图；
[0018] 图3为本发明带弹簧的转动轴结构示意图；
[0019] 图4为本发明加固块结构示意图。
【具体实施方式】
[0020] 如图1~图4所示，一种车辆减速方法，包括位于地面上的减速主体2、位于地面下 的加固块7,所述减速主体2固定有弧形减速面1，所述减速主体2内设有内嵌弹簧4、转动轴 3,所述内嵌弹簧4 一端与减速主体2内部固定连接、另一端连接转动轴3,加固块7上固定连 接有金属块5,所述转动轴3与铁块5固定连接。所述减速主体2开设有预留孔洞，弹簧4、转动 轴3位于预留孔洞内。所述加固块7通过螺栓11固定于地面10下开设的凹槽内。所述地面10 设有弹性垫块8,弹性垫块8位于减速主体2-侧。
[0021] 所述减速主体2下部设有细部结构6,所述减速主体2下部设有细部结构6,所述细 部结构6为一个防止减速带在车辆通过后反弹而弹出地面的一个限位装置，由：减速主体2 下部的一截凸出、地面凹槽固定伸出的另一截凸起相互重叠而形成。
[0022] 所述弧形减速面1为橡胶材质弧形面。所述减速主体2采用铸钢材质，是一个扇形 的中空结构。
[0023] 转轴3通过焊接与金属块5相连，金属块5与地面的加固块7焊接相连，而加固块7则 通过高强膨胀螺钉固定于道路。
[0024] 工作原理：
[0025] 如图1所示，由冲量定理：
[0026] Ft=mAV (1)
[0027] F减速带对车辆的反作用力；
[0028] t车轮与减速带的撞击时间；
[0029] m-车辆的质量；
[0030] Δ V---车辆通过减速带前后的的速度差。
[0031] 同一辆车的质量m相同，由于撞击减速带的时间t足够小，高速通过车辆速度变化 量Δ V要大于慢速通过车辆的△ V。由于快车通过的时间ti小于慢车通过的时间t2,由上式可 得:F|*>F 漫。
[0032] 则在竖直方向上，由牛顿第二定律有：
[0033] Fy = Fsina=ma (2)
[0034] 故:a快〉a|f，即快车向上的速度变化比慢车要大。所以向上产生的颠簸感更大，达到 快慢车的舒适性不同的目的。
[0035] 圆弧面的选择依据:采用平直接触面和圆弧接触面的差异在于：采用圆弧面的接 触点低于平面的接触点，即α角更大，则由计算公式：
[0036] Fx=Fcosa (3)
[0037] 知:Fx为横向阻力，Fy为竖向阻力，a更大，则Fx更小，对车辆的水平阻力减小，更易 平稳衡通过。
[0038]减速带尺寸的选择 [0039] h = Risin0 (4)
[0041 ]式中，a-轮胎与减速带接触点和轮胎形心的连线与水平线之间的夹角；
[0042] β-减速带的角度，β彡a;
[0043] h-减速带的高度，h〈R2;
[0044] Ri-减速带的半径；
[0045] R2-车轮的半径。
[0046] 通过(4)和(5)式可以得到关于减速带高度的表达式：
[0048]根据条件β多a、h〈R2和特定路况所设定的车轮半径R2,对所需减速带尺寸进行优化 选择。
[0049] 实施步骤：
[0050] 将橡胶材质弧形面用螺栓固定于减速主体2上，将内嵌弹簧4及转动轴3放置到减 速主体2的预留孔洞中，将内嵌弹簧4一端焊接于减速带主体2的内侧、另一端焊接到转动轴 3上。将地面开凿成加固块7的形状，并用螺栓11将加固块7固定于凹槽内，将铁块焊接到加 固块7上，将转动轴3的中部与铁块焊接。车辆慢速通过，车轮9与弧形减速面1接触，减速带 会对车轮9产生一个冲击力F，分解为水平力Fx、竖直力Fy，Fx、Fy都很小。同时弹性垫块8起 到减缓减速带对地面的冲击作用。车轮9向前转动的同时在重力作用下，减速主体2被车轮9 压下去，当车轮9通过后，在内嵌弹簧4的回弹作用下，减速带主体自动复位，并且在细部结 构6的控制作用下相互重叠防止被弹出，防止减速主体2弹出地面造成功能失效。同时地面 凹槽固定伸出的另一截凸起防止减速主体2的一截凸出戳破轮胎。使得车辆平稳通过，无强 烈颠簸感，体现舒适性。
[0051] 车辆高速通过，V很大时，即汽车快速接触弧形减速面1，减速带会对车轮9产生一 个冲击力F，分解为水平力Fx、竖直力Fy，Fx、Fy均较大。同时弹性垫块8起到减缓减速带对地 面的冲击作用。Fx即为水平冲击力，实现强制减速效果;Fy产生瞬时竖向加速度，使车辆产 生颠簸，起到警示驾驶员减速的作用，体现高效性。
【主权项】
1. 一种车辆减速方法，其特征在于，包括一种减速带，该减速带包括位于地面上的减速 主体(2)、位于地面下的加固块(7)，所述减速主体(2)固定有弧形减速面（1)，所述减速主体 (2)内设有内嵌弹簧(4)、转动轴(3)，所述内嵌弹簧(4) 一端与减速主体(2)内部固定连接、 另一端连接转动轴(3)，加固块(7)上固定连接有金属块(5)，所述转动轴(3)与金属块(5)固 定连接，所述减速主体(2)开设有预留孔洞，内嵌弹簧(4)、转动轴(3)位于预留孔洞内，所述 加固块(7)通过螺栓（11)固定于地面下开设的凹槽内，所述地面（10)设有弹性垫块(8)，弹 性垫块(8)位于减速主体(2)-侧，所述弧形减速面（1)为橡胶材质弧形面，所述减速主体 (2)采用铸钢材质，是一个扇形的中空结构;所述减速主体(2)下部设有细部结构(6)，所述 细部结构(6)为一个防止减速带在车辆通过后反弹而弹出地面的一个限位装置，由：减速主 体(2)下部的一截凸出、地面凹槽固定伸出的另一截凸起相互重叠而形成;快速通过减速带 的车辆，会产生一个较大的水平反冲击力，使车辆强制减速，同时产生一个较大的竖直反冲 击力，使车辆产生颠簸，强制快速行驶车辆的减速;对慢速通过减速带的车辆，则产生一个 很小的反冲击力，该减速带被压下去，车辆平稳通过。2. 根据权利要求1所述一种车辆减速方法，其特征在于，当汽车以速度V接触弧形减速 面(1)时，会产生一个冲击力F，该力可分解为:水平力Fx、竖直力Fy;车辆慢速通过时;Fx、Fy 均较小，汽车重力对减速带作用，即减速主体(2)被车轮压下去，车辆平稳通过，当车辆通过 后，在内嵌弹簧(4)的回弹作用下，减速主体(2)自动复位，在细部结构(6)的控制作用下，防 止减速主体(2)弹出地面造成减速功能失效;车辆快速通过时，V很大时，汽车快速接触弧形 减速面(I)，Fx、Fy均较大，Fx产生水平冲击力，达到强制减速效果，Fy产生竖向瞬时加速度， 使车辆产生颠簸，起到警示驾驶员减速的作用。
【文档编号】E01F9/529GK105926476SQ201610247910
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2013年12月27日
【发明人】张振华, 向家渊, 牟联霖, 陆丹, 黄梦芸
【申请人】三峡大学