Энергопоглощающее устройство

 

Изобретение относится к амортизаторам , принцип действия которых основан на использовании упругой и пластической деформации материала, и может найти применение во многих от-: раслях техники, где необходима защита конструкций от воздействия дина

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1467285 A I (51) g Г 16 F 9/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4145424/25-28 (22) 10. 11. 86 (46) 23,03.89. Бюл, М - ll (72) А.А.Краснов, В.У. Котельников и В.А.Морозов (53) 621.874(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 948841, кл. F 16 F 9/30, 1981. (54) ЭНЕРГОПОГЛОШАЮЩЕЕ YCTPOACTBCI. (57) Изобретение относится к амортизаторам, принцип действия которых основан на использовании упругой и пластической деформации материала, и может найти применение во многих от-. раслях техники, где необходима защита конструкций от воздействия дина1467285 мических нагрузок. Целью изобретения является повышение эффективности рассеивания энергии за счет использования в качестве деформируемой среды пеноматериала. При действии динамической нагрузки происходит перемещение основания 2 относительно основания 1 и сжатие конической пружины 5, установленной между ними. Перемещение витков пружины 5 вызывает дробление кромками витков пружины элемента 9, заключенного во внутренней полости, образованной конической пружиной 5. При дальнейшем возИзобретение относится к амортизаторам, принцип действия которых ! основан на использовании упругой и пластической деформации материала, и может найти применение во многих отраслях техники, где необходима защита конструкций от воздействия динамических нагрузок, Цель изобретения — повышение эф!

О фективности рассеивания энергии за счет использования в качестве деформируемой среды пеноматериала.

На чертеже приведено устройство, продольный разрез.

Энергопоглощающее устройство содержит основания 1 и 2, скрепленные с кольцами 3 и 4. Между кольцами

3 и 4 размещена основная коническая пружина 5. Витки пружины имеют прямоугольное сечение и сопряжены друг с другом боковыми поверхностями с перекрытием соседних витков, образуя, таким образом, внутреннюю полость. К кольцу 4 дополнительно присоединена коническая пружина 6, также выполненная с прилегающими витками прямоуголь. ного сечения и выполняющая роль перегородки. Во внутреннем объеме пружины 6 размещен элемент 7 из пеноматериала, имеющий коническую полость 8.

Внутри полости .ограниченной другим основанием 1 и основной 5 и дополнительными 6 пружинами, также установлен элемент 9 из пеноматериала с конической полостью О, вершина котодействии нагрузки происходит упирание свободного витка дополнительной конической пружины 6, обладающей большей жесткостью, чем пружина 5, и закрепленной на основании 2, в основание 1. При этом сжатию и дроблению дополнительно подвергается элемент 7, заключенный внутри пружины

6, что обеспечивает увеличение энергопоглощения. Вытеснение частиц раздробленного пеноматериала происходит в конические полости 8 и 10, выполненные в элементах 7 и 9. з.п, ф-лы, 1 ил.

2 рой направлена в противоположную сторону от вершины конической полости 8.

Энергопоглощающее устройство работает следующим образом.

При перемещении основания 1 относительно основания 2 первоначально происходит деформирование конической пружины 5, которая, сжимаясь, вызывает сжатие и дробление элемента 9, заключенного внутри нее и опирающегося на перегородку 6, выполненную также в виде конической пружины, Bsaимодействие пружины 5 с элементом

9 происходит по всей боковой поверхности их взаимного контакта, при этом кромки всех. витков пружины 5 почти одновременно воздействуют на подпираемый изнутри пружиной, обладающей большей жесткостью, элемент 9, дробимый в замкнутом и уменьшающемся при этом объеме устройства. При дальнейшем воздей.ствии нагрузки и после упирания свободного витка пружины 6 в основание 1 последняя, имеющая существенно большую жесткость по сравнению с пружиной 5, также начинает деформироваться, совместно с продолжающей деформироваться пружиной 5.

При этом сжатию и дроблению подвергаются одновременно элементы 7 и 9, что обеспечивает увеличение энергопоглощения. В конические полости

8 и 10 осуществляется направленное вытеснение частиц раздробленного пеноматериала, Рабочий ход устройства

1467285 объемов конических ясностей Я и 10, выполненных в элементах 7 и 9.

Составитель M. Веселов

Редактор И .Дербак Техред Л.Сердюкова Корректор A.0бр1 чар

Заказ 1173/31 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям n;» ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужг лро,"„ . . 1 агарина, 101 продолжается до тех пор, пока элементы 7 и 9 не разрушатся полностью, а внутренний объем устройства не станет, равным объему практически несжимаемых частиц раздробленного пеномагериала, т. е. сыпучего остатка частиц разрушенного твердого пеноматериала.

После снятия внешних усилий под действием сил упругости пружин 5 и б устройство восстанавливает свою первоначальную форму. При повторных воздействиях динамических нагрузок поСледовательная деформация конических пружин 5 и 6 приводит к повторному дроблению и перемешиванию частиц разрушенных элементов 7 и 9 кромками витков конических пружин. Это предопределяет частичное снижение, по сравнению с первоначальным случаем, энергопоглощения при амортизации. Для восстановления первоначальной работоспособности и энергоемкости устройства в полном объеме устанавливают новые элементы 7 и 9. В зависимости ат степени вспенивания пеноматериала, т.е. от соотношения объема внутренних пустот в нем к всему исходному объему пеноматериала, возможно задание рабочего хода амортизации в широких пределах. При одной и той же степени вспенивания величина рабочего хода при амортизации может дополнительно варьироваться величиной .

Фор мул а из обретения

1. Энергопоглошающее устройство, содержащее опорные основания, размещенные между ними основную пружину, внутри которой расположена дополни10 тельная пружина с длиной, меньшей длины основания, и деформируемую среду, отличающе еся тем, что, с целью повьппения эффективности рассеивания энер гии, основная и до15 полнительная пружины выполнены коническими с витками прямоугольного сечения, сопряженными друг с другом боковыми поверхностями с перекрыванием соседних витков, меньший виток

20 основной пружины и больший виток дополнительной закреплены на одном из опорных оснований и жесткость последней больше жесткости основной пружины, а деформируемая среда представ25 ляет собой пеноматериап, размещенный внутри дополнительной пружины и в. полости, ограниченной другим основанием и основной и дополнительной пружинами.

30 2. Устройство по и, 1, о т л ич а ю щ е е е я тем, что в пеноматериалах вдоль оси устройства выполнены полости в форме конуса, основания которых сопряжены между собой.