基于非牛顿流体的重型卡车急刹车货物安全系统的制作方法

本发明涉及汽车技术领域，具体涉及基于非牛顿流体的重型卡车急刹车货物安全系统。

背景技术：

近年来，非牛顿流体材料凭借特殊的流变性能而使其应用领域逐渐扩展。非牛顿流体型材料的主要发展趋势是其材料本身更加智能和流变性能更加可控。非牛顿流体是指其所受剪应力与剪切应变速率不能始终成线性关系的流体，血液、牙膏、泥浆、牛奶、油漆等物质就是典型的非牛顿流体。非牛顿流体的流变性能和流变规律较为复杂，不同类型的非牛顿流体在剪切应变速率的变化下会表现出不同的流变特性，如bingham塑性体存在屈服应力，假塑性流体具有剪切变稀特性，胀流型流体具有剪切增稠特性等。非牛顿流体也因此而被应用于工业领域。起初其主要是被当作一些工业助剂来减小流体的管输阻力或改善流体的流变性能。随着材料科学和相关研究技术的不断发展，非牛顿流体材料的应用领域不断深化，同时流变性能更加可控的智能型非牛顿流体材料也逐渐被开发出来并在阻尼装置制造和机械加工等领域取得了重要应用。

非牛顿流体是一大类实际流体的统称，由于其种类众多且牵涉面广，所以目前并没有哪一种分类方法可以将所有类型的非牛顿流体都涵盖在内。根据前人的工作，非牛顿流体可根据在简单剪切流中其黏度函数是否和剪切持续时间有关分为非时变性非牛顿流体和时变性非牛顿流体。

目前货车在运送货物的过程中，如果货厢中的货物没有装满货厢，当货车行驶在坑洼不平的路面上或者转弯的时候，货厢中装载的货物就会产生移位，货物在移动的过程中容易损坏。甚至，当货车在公路尤其是高速公路上高速行驶时，如果货厢中装载有较大重量的货物，且遇到急刹时，由于货物的重量较大，进而导致急刹过程中货物的惯性越大，越容易使货物前冲移动，进而容易导致货物损坏车头，造成驾驶人员的安全事故。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供基于非牛顿流体的重型卡车急刹车货物安全系统，基于非牛顿流体与重型卡车的刹车系统以及车厢防护相结合，可以更好的保证刹车，同时避免货物的的安全，有效调节急刹时的速度变化率，防止货物在急刹时前冲影响驾驶人员安全的情况发生，更加的稳定安全。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：它包含卡车车厢1、车厢内壁1-1、导力壁1-2、磁流变阻尼器2、非牛顿流体急刹车系统3、中央控制器4、转换器5、单片机6、数据模块7、继电器8、加速度传感器9、重量传感器10、距离传感器11、压力传感器13、节能电路13，所述卡车车厢1包含有内壁1-1，所述内壁1-1上设置有导力壁1-2，所述导力壁1-2上设置有压力传感器13，所述卡车车厢1前、左、右壁内设置有多个磁流变阻尼器2，在卡车的四个车轮上均设置有所述的重量传感器10，加速度传感器9和距离传感器11均设置在卡车主体上，所述加速度传感器9、重量传感器10、距离传感器11、压力传感器13电性连接着转换器5，所述转换器5电性连接着中央控制器4，所述中央控制器4电性连接着单片机6、数据模块7和非牛顿流体急刹车系统3，所述单片机6电性连接着继电器8，所述继电器8电性连接着磁流变阻尼器2。

所述非牛顿流体急刹车系统3包含刹车总液压泵31、非牛顿流体主液箱32、主抽水泵33、刹车管34、刹车杆35、刹车管电磁阀门36、电磁阀37、非牛顿流体副液箱38、副水泵39、液压表310、导液管311，所述主抽水泵33通过导液管311连通着非牛顿流体主液箱32，所述非牛顿流体主液箱32的通过导液管311连通着刹车总液压泵31，所述刹车总液压泵31通过导液管311连通着刹车管34，所述刹车管34连接着刹车杆35，所述副水泵39通过导液管311连通着非牛顿流体副液箱38，所述非牛顿流体副液箱38通过导液管311连通着电磁阀37，所述电磁阀37通过导液管311连通着刹车管34，所述刹车管34与其连通的导液管311处设置有刹车管电磁阀门36，所述非牛顿流体主液箱32和非牛顿流体副液箱38均连接着液压表310，所述液压表310、电磁阀37、刹车总液压泵31、主抽水泵33和刹车管电磁阀门36均与中央控制器4电性连接。

所述刹车管电磁阀门36为三通刹车管电磁阀门。

所述刹车总液压泵31和主抽水泵33上设置有刹车压力传感器313，所述非牛顿流体主液箱32和非牛顿流体副液箱38内均设置有液压传感器312，所述刹车压力传感器313和液压传感器312均与中央控制器4无线连接。

所述节能电路13包含逆变电路131、整流电路132、放大电路133、斩波电路134、开关电路135、直流输出136，所述逆变电路131的输出端电性连接着整流电路132的输入端，所述整流电路132的输出端电性连接着放大电路133的输入端，所述放大电路133的输出端电性连接着斩波电路134的输入端，所述斩波电路134的输出端电性连接着开关电路135的输入端，所述开关电路135的输出端电性连接着直流输出136的输入端，所述直流输出136的输出端电性连接着中央控制器4的输入端。

所述数据模块7包含数据分析器71、数据对比器72、数据存储器73、云端保护74，所述中央控制器4的输出端电性连接着数据分析器71的输入端，所述数据分析器71的输出端电性连接着数据对比器72的输入端，所述数据对比器72的输出端电性连接着数据存储器73的输入端，所述数据存储器73的输出端电性连接着云端保护74的输入端，所述云端保护74的输出端电性连接着中央控制器4的输入端。

所述导力壁1-2为片状钢条固定形成的网状壁体结构。

所述压力传感器13设置有多个，多个压力传感器呈同心圆安装排布在该导力壁1-2上。

本发明的工作原理：压力传感器，它能够及时的感应到前方车厢内壁上受到货物挤压时的压力，当压力超过一定值时，通过该加速度传感器感应出瞬时的速度变化率，通过中央控制器控制刹车系统，保证车体的速度变化率低于速度传感器检测出的速度变化率，即有效减少车厢内货物的惯性冲力，降低货物对车厢前方内壁的压力，进而保证驾驶员的安全，与此同时，距离传感器感应出急刹后的运动距离，通过数据模块将急刹之前车体的运动速度、急刹过程中的距离存储对比，驾驶员在行驶过程中，可以有效判定该车体的急刹距离；刹车系统在使用时，刹车压力传感器能够检测到是否使用刹车系统，液压传感器检测主液箱内部的压力，当刹车压力传感器检测到使用刹车系统时，液压传感器同时检测主液箱内部压力的大小传递给控制器，控制器检测主液箱内的压力较小时，控制器自动打开电磁阀对刹车系统进行加压，刹车系统采用的是非牛顿流体的液体，可以保证刹车的效果更好，添加有加压装置，保证刹车的稳定。

采用上述技术方案后，本发明有益效果为：基于非牛顿流体与重型卡车的刹车系统以及车厢防护相结合，可以更好的保证刹车，同时避免货物的的安全，有效调节急刹时的速度变化率，防止货物在急刹时前冲影响驾驶人员安全的情况发生，更加的稳定安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的原理结构示意框图；

图3是本发明中数据模块7的原理框图；

图4是本发明中节能电路13的原理框图；

图5是本发明中导力壁1-2的结构示意图；

图6是本发明中非牛顿流体急刹车系统3的结构原理示意图。

附图标记说明：卡车车厢1、车厢内壁1-1、导力壁1-2、磁流变阻尼器2、非牛顿流体急刹车系统3、中央控制器4、转换器5、单片机6、数据模块7、继电器8、加速度传感器9、重量传感器10、距离传感器11、压力传感器13、节能电路13、刹车总液压泵31、非牛顿流体主液箱32、主抽水泵33、刹车管34、刹车杆35、刹车管电磁阀门36、电磁阀37、非牛顿流体副液箱38、副水泵39、液压表310、导液管311、液压传感器312、刹车压力传感器313、逆变电路131、整流电路132、放大电路133、斩波电路134、开关电路135、直流输出136、数据分析器71、数据对比器72、数据存储器73、云端保护74。

具体实施方式

参看图1-图5所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包含卡车车厢1、车厢内壁1-1、导力壁1-2、磁流变阻尼器2、非牛顿流体急刹车系统3、中央控制器4、转换器5、单片机6、数据模块7、继电器8、加速度传感器9、重量传感器10、距离传感器11、压力传感器13、节能电路13，所述卡车车厢1包含有内壁1-1，所述内壁1-1上设置有导力壁1-2，所述导力壁1-2上设置有压力传感器13，所述卡车车厢1前、左、右壁内设置有多个磁流变阻尼器2，在卡车的四个车轮上均设置有所述的重量传感器10，加速度传感器9和距离传感器11均设置在卡车主体上，所述加速度传感器9、重量传感器10、距离传感器11、压力传感器13电性连接着转换器5，所述转换器5电性连接着中央控制器4，所述中央控制器4电性连接着单片机6、数据模块7和非牛顿流体急刹车系统3，所述单片机6电性连接着继电器8，所述继电器8电性连接着磁流变阻尼器2。

所述转换器5为a/d转换器。

所述非牛顿流体急刹车系统3包含刹车总液压泵31、非牛顿流体主液箱32、主抽水泵33、刹车管34、刹车杆35、刹车管电磁阀门36、电磁阀37、非牛顿流体副液箱38、副水泵39、液压表310、导液管311，所述主抽水泵33通过导液管311连通着非牛顿流体主液箱32，所述非牛顿流体主液箱32的通过导液管311连通着刹车总液压泵31，所述刹车总液压泵31通过导液管311连通着刹车管34，所述刹车管34连接着刹车杆35，所述副水泵39通过导液管311连通着非牛顿流体副液箱38，所述非牛顿流体副液箱38通过导液管311连通着电磁阀37，所述电磁阀37通过导液管311连通着刹车管34，所述刹车管34与其连通的导液管311处设置有刹车管电磁阀门36，所述非牛顿流体主液箱32和非牛顿流体副液箱38均连接着液压表310，所述液压表310、电磁阀37、刹车总液压泵31、主抽水泵33和刹车管电磁阀门36均与中央控制器4电性连接。

所述非牛顿流体急刹车系统3内采用的非牛顿流体的液体是改性的二甲基硅油。

所述刹车管电磁阀门36为三通刹车管电磁阀门。

所述刹车总液压泵31和主抽水泵33上设置有刹车压力传感器313，所述非牛顿流体主液箱32和非牛顿流体副液箱38内均设置有液压传感器312，所述刹车压力传感器313和液压传感器312均与中央控制器4无线连接。

所述节能电路13包含逆变电路131、整流电路132、放大电路133、斩波电路134、开关电路135、直流输出136，所述逆变电路131的输出端电性连接着整流电路132的输入端，所述整流电路132的输出端电性连接着放大电路133的输入端，所述放大电路133的输出端电性连接着斩波电路134的输入端，所述斩波电路134的输出端电性连接着开关电路135的输入端，所述开关电路135的输出端电性连接着直流输出136的输入端，所述直流输出136的输出端电性连接着中央控制器4的输入端。

所述数据模块7包含数据分析器71、数据对比器72、数据存储器73、云端保护74，所述中央控制器4的输出端电性连接着数据分析器71的输入端，所述数据分析器71的输出端电性连接着数据对比器72的输入端，所述数据对比器72的输出端电性连接着数据存储器73的输入端，所述数据存储器73的输出端电性连接着云端保护74的输入端，所述云端保护74的输出端电性连接着中央控制器4的输入端。

所述导力壁1-2为片状钢条固定形成的网状壁体结构。网状壁体结构的导力壁1-2可以有效达到既能有效检测出货物前冲压力，又能有效增强防护能力的效果。

所述压力传感器13设置有多个，多个压力传感器呈同心圆安装排布在该导力壁1-2上。压力传感器13呈同心圆能及时有效了解车厢前壁上何处前冲压力更大的情况。

本发明的工作原理：压力传感器，它能够及时的感应到前方车厢内壁上受到货物挤压时的压力，当压力超过一定值时，通过该加速度传感器感应出瞬时的速度变化率，通过中央控制器控制刹车系统，保证车体的速度变化率低于速度传感器检测出的速度变化率，即有效减少车厢内货物的惯性冲力，降低货物对车厢前方内壁的压力，进而保证驾驶员的安全，与此同时，距离传感器感应出急刹后的运动距离，通过数据模块将急刹之前车体的运动速度、急刹过程中的距离存储对比，驾驶员在行驶过程中，可以有效判定该车体的急刹距离；刹车系统在使用时，刹车压力传感器能够检测到是否使用刹车系统，液压传感器检测主液箱内部的压力，当刹车压力传感器检测到使用刹车系统时，液压传感器同时检测主液箱内部压力的大小传递给控制器，控制器检测主液箱内的压力较小时，控制器自动打开电磁阀对刹车系统进行加压，刹车系统采用的是非牛顿流体的液体，可以保证刹车的效果更好，添加有加压装置，保证刹车的稳定。

采用上述技术方案后，本发明有益效果为：基于非牛顿流体与重型卡车的刹车系统以及车厢防护相结合，可以更好的保证刹车，同时避免货物的的安全，有效调节急刹时的速度变化率，防止货物在急刹时前冲影响驾驶人员安全的情况发生，更加的稳定安全。

以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。