Ви тягнете за плечовий ремінь. Стрічка плавно виходить із механізму. Ви відпускаєте його, і він із клацанням натягується. Не магія. Це механічний танець між шпулею, пружиною та системою блокування, призначеною для того, щоб ви не стали снарядом під час зіткнення.
В основі натягувача лежить проста шпуля. Ремінна стрічка намотана на неї. Усередині корпусу пружина створює момент, що крутить, на цій шпулі. Цей момент натягує стрічку, забираючи провисання. Коли ви різко тягнете ремінь, щоб сісти у крісло, ви обертаєте шпулю проти годинникової стрілки. Пружина скручується разом із нею. По суті, ви закручуєте пружину годинника ще сильніше. Вона пручається. Вона прагне розкрутитись.
Відпустіть ремінь. У справу входить запасена енергія пружини. Вона обертає шпулю за годинниковою стрілкою, змотуючи стрічку назад, доки вона не натягнеться у вас на плечі. Просто. Ефективно. Але що відбувається, коли світ перевертається?
Пояснення механізму блокування
Натягувач повинен виконувати два завдання. Він має вільно випускати стрічку для комфорту. Він має миттєво блокуватись при зіткненні. Для цього виробники використовують одну із двох поширених систем блокування. Обидві спрямовані на зупинку обертання шпулі для виявлення небезпеки.
Системи зазвичай класифікуються на кшталт спрацювання блокування. Існують системи, що спрацьовують від руху автомобіля, та системи, що спрацьовують від руху самого ременя. Перший тип покладається сам автомобіль. Якщо автомобіль різко сповільнюється, система активується. Уявіть зіткнення ззаду або різке гальмування.
Найпростіша версія системи, що спрацьовує від руху автомобіля, використовує маятник або кульку-підшипник. Інерція від різкої зупинки розгойдує вантаж усередині натягувача. Цей вантаж ударяє по важелю. Важель заклинює в зубах шпулі. Шпуля завмирає. Стрічка більше не може витягуватись. Ви залишаєтеся на місці.
Натягувач блокує шпулю при різкому уповільненні автомобіля, запобігаючи витягуванню ременя під час удару.
Ця конструкція не дбає про те, як швидко ваше тіло рухається щодо крісла. Її турбує тільки те, як швидко автомобіль зупиняється. Це брутальний інструмент, але він працює. Другий тип, що спрацьовує від руху ременя, стежить за стрічкою. Докладніше про це у наступному розділі. А поки що просто знайте, що пружина потрібна не тільки для комфорту. Це двигун системи натягу, а замок – її гальмо.
Основою системи є зважений маятник. Це простий механічний компонент, але він виконує основну роботу у разі аварії.
При різкому уповільненні автомобіля набуває чинності інерція. Маятник хитається вперед. Засувка, прикріплена до протилежного кінця маятника, також хитається. Вона врізається в зубчасту храпову шестерню, з’єднану з барабаном.
Як тільки клямка захоплює зубець, шестерня блокується. Вона не може обертатися проти годинникової стрілки. Барабан, прикріплений до неї, застряє. Ремінь залишається натягнутим. Ви утримуєтесь на місці.
Якщо після удару стрічка слабшає, знімається натяг. Шестерня обертається за годинниковою стрілкою. Засувка виходить із зачеплення із зубцями. Механізм повертається у вихідний стан.
Механіка відцентрового замку
Більшість сучасних систем ременів безпеки використовують специфічний тригер для блокування шпулі: різкий ривок стрічки. Механізм не реагує на повільний рух. Його цікавить швидкість. Зокрема, він вимірює швидкість обертання шпулі.
Основою цієї конструкції є відцентрова муфта. Уявіть собі важіль з вантажем, закріплений безпосередньо на шпулі, що обертається. У звичайних умовах, наприклад, коли ви просто простягаєте руку, щоб застебнути пряжку, шпуля обертається повільно. Важіль залишається на місці. Пружина утримує його у корпусі. Нічого немає. Стрічка рухається вільно, бо замок не задіяний.
Але потім відбувається зіткнення. Або ви різко гальмуйте, через що ваше тіло різко зміщується вперед. Стрічка тягне шпулю. Швидкість обертання різко зростає. Тепер набирає чинності відцентрова сила. Вона відкидає вантаж на кінці важеля назовні від центру обертання.
Цей рух назовні не просто декоративний. Висунутий важіль упирається в кулачок, закріплений на корпусі переднатягувача. Цей кулачок пов’язаний з ** собачкою**, що гойдається, за допомогою ковзного штифта. Коли кулачок вимушено зміщується вліво, штифт переміщається за спеціальним пазом, виточеним у собачці. Цей механічний зв’язок приводить собачку в дію.
Собачка врізається в зуби зірочки, прикріпленої до шпули. Вона блокується миттєво. Зірочка запобігає будь-якому обертанню проти годинникової стрілки. Стрічка застигає на місці. Витягти більше стрічки неможливо. Пасажир надійно утримується.
У деяких нових системах ременів безпеки також працює переднатягувач, який додатково затягує стрічку.
Ця відцентрова конструкція надійна. Вона реагує на фізику удару. Але це не єдиний спосіб утримання пасажира. У деяких нових конструкціях також інтегрується переднатяжник. Ці пристрої виводять концепцію блокування на новий рівень, активно прибираючи слабину ще до того, як спрацює замок. Те, як вони забезпечують цю натяжку, ґрунтується на зовсім інших механічних принципах.
