Энергопоглощающее устройство

(19) (И) 6728 А 1) 1 Г 16 Г 9/30 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССУ 948841, кл, Г 16 Г 9/30, 1981.(57) Изобретение относится к амортизаторам, принцип действия которыхоснован на использовании упругой ипластической деформации материала, иможет найти применение во многих от-.раслях техники, где необходима защита конструкций от воздействия дина1467285 мических нагрузок. Целью изобретения является повышение эффективностирассеивания 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 вызываетдробление кромками витков пружиныэлемента 9, заключенного во внутренней полости, образованной конической пружиной 5. При дальнейшем возИзобретение относится к амортизаторам, принцип действия которыхоснован на использовании упругой ипластической деформации материала,и может найти применение во многихотраслях техники, где необходима защита конструкций от воздействия динамических нагрузок,Цель изобретения - повышение эфОФективности рассеивания энергии засчет использования в качестве деформируемой среды пеноматериала.На чертеже приведено устройство,продольный разрез,Энергопоглощающее устройствосодержит основания 1 и 2, скрепленные с кольцами 3 и 4, Между кольцами3 и 4 размещена основная коническаяпружина 5. Витки пружины имеют прямоугольное сечение и сопряжены друг сдругом боковыми поверхностями с перекрытием соседних витков, образуя, таким образом, внутреннюю полость. Ккольцу 4 дополнительно присоединенаконическая 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 другимоснованием 1 и основной 5 и дополнительными 6 пружинами, также установлен элемент 9 из пеноматериала с конической полостью 10, вершина котодействии нагрузки происходит упирание свободного витка дополнительнойконической пружины 6, обладающейбольшей жесткостью, чем пружина 5,и закрепленной на основании 2, в основание 1, При этом сжатию и дроблению дополнительно подвергается элемент 7, заключенный внутри пружины6, 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,2рой 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, Взаимодействие 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 энерго- поглощения. В конические полости 8 и 1 О осуществляется направленное вытеснение частиц раздробленного пеноматериала, Рабочий ход устройства14 б 7285 объемов конических полостей Я и 10,выполненных в элементах 7 и 9,Составитель М, ВеселовРедактор И.Дербак Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Обрс чар Заказ 1173/31 Тираж 721 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035,. Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород у Гагарина, 101 продолжается до тех пор, пока элементы 7 и 9 не разрушатся полностью,а внутренний объем устройства нестанет, равным объему практическинесжимаемых частиц раздробленного пеноматериала, т. е. сыпучего остаткачастиц разрушенного твердого пеноматериала,После снятия внешних усилий поддействием сил упругости пружин 5 и бустройство восстанавливает свою первоначальную Форму. При повторныхвоздействиях динамических нагрузокпоследовательная деФормация конических пружин 5 и б приводит к повторному дроблению и перемешиванию частицразрушенных элементов 7 и 9 кромкамивитков конических пружин. Это предопределяет частичное снижение, посравнению с первоначальным случаем,энергопоглощения при амортизации. Длявосстановления первоначальной работоспособности и энергоемкости устройства в полном объеме устанавливаютновые элементы 7 и 9. В зависимостиат степени вспенивания пеноматериала,т.е. от соотношения объема внутренних пустот в нем к всему исходномуобъему пеноматериапа, возможно задание рабочего хода амортизации в широких пределах. При одной и той жестепени вспенивания величина рабочего хода при амортизации может дополнительно варьироваться величиной . Формул а изобретения1. Энергопоглошающее устройство,содержащее опорные основания, размещенные между ними основную пружину,внутри которой расположена дополни 1 О тельная пружина с длиной, меньшейдлины основания, и деАормируемую среду, отличающееся тем,что, с целью повьппения эФФективностирассеивания энергии, основная и до 15 полнительная пружины выполнены коническими с витками прямоугольного сечения, сопряженными друг с другомбоковыми поверхностями с перекрыванием соседних витков, меньший виток20 основной пружины и больший виток дополнительной закреплены на одном изопорных оснований и жесткость последней больше жесткости основной пружины, а деФормируемая среда представ 25 ляет собой пеноматериап, размещенныйвнутри 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 со- бойв