Устройство для амортизации грузов

 

Использование: изобретение относится к амортизирующим устройствам и может быть использовано для поглощения ударных нагрузок, сбрасываемых с летательных аппаратов грузов, например, контрольно-измерительных приборов. Сущность изобретения: устройство для амортизации грузов, сбрасываемых с летательных аппаратов, состоит из двух соосно установленных корпусов, основного и дополнительного, внутри каждого из которых размещены пружина и поршень со штоком. Причем обе пружины установлены в корпусах свободно и размещены между дном соответствующего корпуса и соответствующим поршнем. На боковой поверхности дополнительного корпуса размещены стабилизаторы, а ко дну основного корпуса прикреплена стрела со стабилизаторами. Снижение ударной энергии в предлагаемом устройстве осуществляется за счет сдвига во времени начальных моментов сжатия пружин основного и дополнительного корпусов амортизирующего устройства. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к амортизирующим устройствам, и может быть использовано для поглощения ударных нагрузок для грузов, в частности, контрольно-измерительных приборов, сбрасываемых с летательных аппаратов.

Измерение параметров различных физических величин в регионах, опасных для жизни человека, например, в регионах химического и радиационного загрязнения, а также в сейсмоопасных местах, приводит к необходимости устанавливать контрольно-измерительные приборы в вышеназванных регионах путем их сбрасывания с летательных аппаратов. Использование для этих целей известных средств мягкой посадки, таких как малокупольный парашют или реактивный двигатель торможения требует большой высоты сбрасывания (не менее 150 м). Это, с одной стороны, ухудшает точность сбрасывания и установки прибора в строго заданном районе, и в случае использования двигателя торможения не обеспечивается режим мягкой посадки в течение всего времени падения, и, кроме того, это экономически нецелесообразно. Спуск прибора с летательного аппарата с помощью веревок или тросов не допустим из-за длительности времени нахождения экипажа летательного аппарата в зоне загрязнения.

Наиболее целесообразным является использование для этих целей устройств, поглощающих ударные нагрузки, действующие на прибор при его соприкосновении с грунтом после сбрасывания.

Известно устройство для амортизации грузов, сбрасываемых с летательных аппаратов, содержащее корпус с крышкой, имеющей отверстия, шток, проходящий через отверстие в крышке, два подпружиненных в осевом направлении пружинами и установленными в свободном состоянии поршня, один из которых размещен в корпусе и связан со штоком, и средство для крепления сбрасываемого груза.

Недостатками известного устройства являются большие габариты по длине, а также ненадежность установки прибора в рабочее положение при взаимодействии амортизатора с грунтом в результате сбрасывания устройства с летательного аппарата.

Указанные недостатки устраняются тем, что известное устройство снабжено жестко связанным со свободным концом штока дополнительным штоком, связанным со вторым поршнем, размещенным в дополнительном корпусе, стрелой, прикрепленной к дну основного корпуса, и стабилизаторами, одни из которых закреплены на стреле, другие равномерно на наружной боковой поверхности дополнительного корпуса. Средство для крепления сбрасываемого груза жестко соединено с дополнительным штоком, а каждая пружина установлена между дном соответствующего корпуса и торцем соответствующего поршня.

На чертеже изображен общий вид устройства, продольный разрез.

Устройство для амортизации грузов, сбрасываемых с летательных аппаратов, состоит из основного корпуса 1, выполненного в виде стакана, внутри которого размещена пружина 2, установленная в свободном состоянии, и поршень 3, соединенный со штоком 4, проходящим через отверстие, выполненное в крышке корпуса 1, а также дополнительного корпуса 5, соосно установленного с основным корпусом 1. Дополнительный корпус 55 также выполнен в виде стакана с крышкой, внутри которого размещены вторая пружина 6, установленная также в свободном состоянии, поршень 7 и дополнительный шток 8, проходящий через отверстие в крышке дополнительного корпуса 5. Дополнительный корпус 5 жестко соединен со штоком 4 основного корпуса 1, а дополнительный шток 8 дополнительного корпуса 5 жестко соединен со средством крепления 9 сбрасываемого груза 10, в частности контрольно-измерительного прибора. Дополнительный корпус 5 оснащен стабилизаторами 11, равномерно расположенными на его боковой поверхности. Основной корпус 1 снабжен стрелой 12 со стабилизаторами 13, которая жестко прикреплена к дну корпуса 1. Вес стрелы со стабилизаторами в несколько раз превышает вес остальной части устройства.

Устройство работает следующим образом.

Измерительный прибор, установленный и закрепленный с амортизирующим устройством, сбрасывается с летательного аппарата в заданном регионе стрелой вниз. При соударении с поверхностью земли стрела 12 заглубляется в землю на расстояние а, стабилизаторы 13 при этом выполняют функцию элементов принудительного торможения. После полной остановки стабилизаторы 13 выполняют роль ребер устойчивой установки и удержания устройства в вертикальном положении с отклонениями, не превышающими допустимые значения, что является необходимым условием для начала работы амортизатора.

При соударении стрелы с грунтом и в процессе ее заглубления пружина 2 корпуса 1 начинает сжиматься, при этом поршень 3 корпуса 1 опускается вниз. В тот момент, когда пружина 2 полностью сжата, поршень 7 дополнительного корпуса 5 еще совершает поступательное движение вниз, что обеспечивается подбором размеров пружин и коэффициентов их жесткости.

Когда пружина 2 основного корпуса 1 начинает растягиваться, пружина 6 дополнительного корпуса 5 амортизирующего устройства достигает нижней мертвой точки. Именно в этот интервал времени происходит мягкий переход от движения сверху-вниз к движению снизу-вверх. Таким образом снижение ударной энергии в этом случае осуществляется за счет сдвига во времени начальных моментов сжатия пружин 2 и 6 основного и дополнительного корпусов амортизирующего устройства.

Для надежной работы устройства длина стрелы а наклон граней стабилизаторов, коэффициент жесткости пружин подбираются в зависимости от общего веса устройства с прибором, от физико-механических свойств верхнего слоя почвы земли и от высоты падения.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АМОРТИЗАЦИИ ГРУЗОВ, сбрасываемых с летательных аппаратов, содержащее корпус с крышкой, имеющей отверстие, шток, проходящий через отверстие в крышке, два подпружиненных в осевом направлении пружинами и установленными в свободном состоянии поршня, один из которых размещен в корпусе и связан со штоком, и средство для крепления сбрасываемого груза, отличающееся тем, что оно снабжено жестко связанным со свободным концом штока дополнительным корпусом с крышкой, имеющей отверстие, проходящим через последнее дополнительным штоком, связанным со вторым поршнем, размещенным в дополнительном корпусе, стрелой, прикрепленной к дну основного корпуса, и стабилизаторами, одни из которых закреплены на стреле, другие равномерно на наружной боковой поверхности дополнительного корпуса, средство крепления сбрасываемого груза жестко соединено с дополнительным штоком, а каждая пружина установлена между дном соответствующего корпуса и торцем соответствующего поршня.

РИСУНКИ

Рисунок 1