一种公路减速带

摘要

一种公路减速带，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。本发明一种公路减速带，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。

权利要求

1.一种公路减速带，包括位于地面上的减速主体（2）、位于地面下的加固块（7），其特征在于，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）一侧，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。

说明书

一种公路减速带

技术领域

[0001] 本发明一种公路减速带，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，本发明提供一种公路减速带，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：一种公路减速带，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] 一种车辆减速方法，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] 一种车辆减速方法，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] 本发明一种公路减速带，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] 本发明一种公路减速带，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，一种公路减速带，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2一侧。

[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] 转动轴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＝m△V (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] △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△V要大于慢速通过车辆的△V。由于快车通过的时间t1小于慢车通过的时间t2，由上式可得：F快>F慢。

[0032] 则在竖直方向上,由牛顿第二定律有:

[0033] Fy＝Fsinα＝ma  (2)

[0034] 故：a快>a慢，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＝Fcosα  (3)

[0037] 知：Fx为横向阻力，Fy为竖向阻力，α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＝R1sinβ  (4)

[0040]

[0041] 式中，α—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≥α；

[0043] h—减速带的高度，h

[0044] R1—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：

[0047]

[0048] 根据条件β≥α、h

[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。