Энергопоглощающее устройство

/16 рнсоедннеинем заявки Гееударетееееей ееиатет СССР ае делам изебретеиеЯ и етнрьтнйПриоритетОпублнковаДата опубл ио 05.07.79.Бюллетень2 нкования описания 09,07,7 53) УДК 629,113(72) Авторы изобретения М Н канов, В,ов Центральный ордена Трудового Красного Знамени исследовательский автомобильный и автомоторный й.Московский ордена Трудового Красного Знамензавод имени Лвнинскогэ комсомола учноститут томобильный 1) Заявител(54) ЭНЕРГОПОГЛО Е УСТРОЙСТВО ления граненого ржня могут быльных клиновыхнных участках т Г ь вынолне в виде проддеформирова ны продольнь шлиц а нарубы выполнеавки для соами шлиц. е клиновые к оковыми стор и яж 1Изобретение относится к устройствам для поглощения энергии удара, в частности к. энергопоглощающим устройствам, Монтируемым между смещавмыми в результа те удара частями узлов и агрегатов шас си транспортного средства.5Известны энергопоглошающие устройстваа для транспортных ередств, состоящие ив некруглых в поперечном сечении стержня и охватывающей его втулки И.Недостатком такого энергопоглошаюше- О го устройства является сложность конст -. рукции и технологического процесса изготовления втулки.Наиболее близким техническим решени ем к изобретению является энергопоглошающее устройство, содержащее граненый стержень и втулку с внутренними продоль ными канавками, охватывающими с натягом ребра граненого стержня 2,Недостатками этого энергопоглошаюше 2 е го устройства являются низкие стабильность усилия осевого сдвига и эксплуата- ционная надежность и необходимость высокой точности изготовстержня и втулки,Цель изобретения - увеличение егоэксплуатационной надежности путем повышения стабильности усилия осевого сдвига при срабатывании и одновременном сниженин металлоемкости и требуемой точности изготовления.,Для достижения этой цели втулка выполнена в виде имеющей деформированныес сохранением периметра участки трубы,недеформированный участок которой расположен относительно граненого стержня сзазором, при этом деформированные учас 1ки повернуты вокруг оси трубы относительно друг друга, а их грани равноудаленыот оси и сопряжены с гранями стержня снатягом.3На фиг. 1 изображено энергопоглошающее устройство с четырехгранным стержнем, вид сбоку; на фиг. 2 - разрез А-Афиг, 1; на фиг. 3 - энергопоглошающееустройство с шестигранным стержнем, поперечный разрез, на фиг. 4 энергопоглошающее устройство со шлицевым сопряжением, вид сбоку, на фиг. 5 разрез Б Бфиг. 4; на фиг. 6-разрез В-В фиг. 4,Знергопоглошаюшее устройство состо 10ит из граненого стержня 1 и"охватывающей его втулки 2. Втулка выполнена ввиде равностенной трубы, имеющей недеформированный участок Э, охватывающийграненый стержень с зазором, и повернутые относительно друг друга вокруг оситрубы деформированные участки 4 с равноотстоящими от оси трубы гранями 5, сопряженными с натягом с гранями 6 стержня, Число пар граней стержня, число де 2 Оформированных участков трубы "и угол относительного поворота этих участков, оп, ределяемый числом пар граней стержня,могут быть различными. Грани стержнямогут быть образованы (см., фиг. 4255, 6) боковыми сторонами 7 продольных"клйновых шпиц, входящих в соответствую"щие"продольные клиновые канавки 8, выполненные на грайях 5 деформйрованныхучастков втулки, В последнем случае смежЗОные деформированные участки развернутыодин относительно другого под любйм,преимущественно под прямым углом.Значительный по величйне геометрический натяг реализуется благодаря большой35упругой податливости дефюрмированныхучастков втулки в найравлении, перпендикупярном их граням, диаметрайьные расстояния между которыми в несонрижен"40.ном с граненым стержнем состоянии вы-попнены значительно меньшими, чем соответствующие диаметральные расстояниямежду гранями стержня. Натяг соэдает ста-бильную. в течение всего срока эксплуата 45ции сиду нормального сжатия сопряженныхповерхностей втулки и стержня, и стабильную силу трения между нимипри относи" " тельном"осевом сдвиге втулки и стержня.При этом энергияудара, вызйваЬшегоЯосевой сдвиг, эффективно поглощается(рассеивается) эа счет работы против сиптрейия,Суммарное усйлие осевого сдвига, определяющее энергоемкость устройства,может в широких пределах варьироватьсяпри его изготовлении за счет выбора ве-личины геометрического натяга и числа деформированных участков. За счет высокой 4степени упругой радиальной податливостидеформированных участков втулки допустимая величина геометрического натяга всопряжении граней втулки с гранями стержня во много раз превосходит величины самых нежестких допусков на размеры сопрягаемых деталей, что обеспечивает достижение высокой стабильности нормальныхусилий сжатия граней втулки и стержня,а следовательно, и высокой стабильностиусилия трения их осевого сдвига при низких точности и стоимости изгоговлениядеталей энергопогпошающего устройства.Благодаря некруглому сечению граненоГО стержня и охватывающих его с натягом нескольких повернутых один относительно другого сплюснутых участковвтулки, наряду с выполнением функцииэнергопоглощения, при осевом сдвиге обеспечивается также" соосйость втулки и стержня и воэможность передачи ими значительного крутящего момента.Незначительная суммарная плошадьвзаимодействующих поверхностей гранейвтулки и стержня, высокие удельные давйения в зомх их контакта, а также ста .бипьность усилия ВОрмапьнОго их сжатия,определяемая большими упругой подагливестью втуйкй и величиной геометрического натяга, обеспечйвают высокую эксплуагайионную надежность стройства, в частности незначительное изменение величиныосевого усилия сдвига в случае нарушенийсохранйосФИ плейки консервйруюшей смазкии возможной коррозии сопряженных поверхностей деталей,После воздействия ударной нагруэкйвдоль Оси энергопогпощакцпего устройства,превышающей расчетную зэличюиу ОтносмЯЙЛОЮ сйзига Втулки и стержня, сопрбвожцаейоРО поглощенеем эйеРгии удаРа,устройсюо может быть ириведэно приложением действующего в обратном напревленни восстанавливающего усилия в исходйое положение для повторно-миогократнО-.го использования,Благодаря стабильности усилия срабатьтвания й осевого сдвига, а также экс плуатапионной надежности описываемое устройство обладает высокой эффективнос тью поглощения кинетической энергии уда ра; и егб установка между смешаемыми при аварии "деталями узлов, агрегатов шасси и кузова транспортного средства обес печивает гарантированное снижение до бе зопасного предела перегрузок (замедле ний), действующих на водителя и пассажи80 Риг. А айаг. Р 67205ров, уменьшая вероятность и снижая тяжесть их травмирования при авариях.Описываемое энергопоглошаюшее уст ройство может быть использовано для по вышения энергоемкости передней и задней частей транспортных средств, для чего несколько энвргопоглошаюших устройств устанавливаются между бампером и кузовом (рамой) или между соответствующими панелями частей кузова автомобиля для 6 повышения энергоемкости панелей эле ментов внутреннего оборудования кабин и кузовов в качестве деталей их крепления. Благодаря возможности передавать крутящий момент энвргопоглошаюшее устройст во может использоваться в агрегатах приводов управления, в частности в травмо безопасном рулевом управлении для соеди пения частей его ооставного телескопирующвгося рулевого вала, что обеспечивает 2 о повышение эксплуатационной надежности травмобезопасных рулевых управлений. формула изобретения 2 1. Знергопоглошаюшвэ устройство, преимущественно для шасси транспортного средства, содержащее граненый стержень и охватывающую его втулку, о т л и ч а -в ю щ в е с я твм, что, с целью уввличв 6ния его эксплуатационной надежйости путем повышения стабильности осевого сдвига при срабатывании и одновременном снижении требуемой точности изготовления,втулка выполнена в виде имеющей деформированные с сохранением периметра участки трубы, недеформированный участок которой расположен относительно граненогостержня с зазором, при этом деформированные участки повернуты вокруг оси трубы относительно друг друга, а их граниравноудалены от оси и сопряжены с гранями стержня с натягом,3. Устройство по й. 1, о т л и ч аю ш е е с я тем, что, с целью увеличения удельного усилия осевого сдвига приодновременном сокрайениа Металловмкостии повышения степени унификации вго деталей с соответствующими деталями устройствсерийно выпускаемых автомобилей, гранистержня выполнены в виде продольныхклиновых шлиц, а на деформированныхучастках трубы выполнены продольные клиновые канавки для сопряжения с боковыми сторонами шлип.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Патент Великобритании Ж 1329456кл. В 7 Н (В 62 3 7/ОО), 1973,2, Патент Великобритании В 1276639,кл, В 7 Н (В 62 В 1 И 8), 1972.д672080 Редактор С. Титова тор 0. Видак раж 80 И Государственного ком СРелам изобретений и откМосква, Ж, Раушская, д 4 Л П "Патент, г. Ужгород, ул. Проектнай Фил з 3794/19 ЦНИИ по 113035, оставитель Л, Смольакан редО. Андрейко Корре Подписноеитета ССрытийнаб.