Энергопоглощающее устройство

( 9 у В 19/18, 21/ К ПАТЕНТ 8филиал "Фиано-болгаро-фиТЕХ" В 2464871,9 ПОГЛОЩАЮЩЕЕ УС ние относится к тра озяйственному маш быть использованЬ НЕРГО(57) Изобрет му и сельско ййб и может ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(21) 4848159/11 (22) 17.07.90 (46) 30.12,91. Бюл. М (71) Приднепровский вместного советск предприятия "НОВИ(72) В.К, Дроздов (53) 629.113(088,8) (56) Заявка Франции кл. В 62 О 21/00, 197 ЗОБРЕТЕНИЯ 2лью изоб етея вности гаанспортнцхсредствах. Целявляется повышение эффектиния яшения удара. Для этого у рст ойствови е нескольких полйх элеит" Со- выполнено в дсеченныхкого ментов 1-3,"имеющих форму у3 и ой высоты, установленныхконусов ра л чнкоаксиальнально большими основаниями в однт нсторону с зазорами между боковыми стеками и имеющих со стороны больших осной б ю крышку, к которой жесткоприкреплены. Меньшие основания к ждТ- койуса закрыты индивидуальными крышкал напоперечном сечении форму овала, ружости которых параллельны инострое- ные поверхности кна любых между собой. 1 з.п, ф-лы, 7 ил,Изобретение относится к транспортно- ния, имеющие два прямолинейных участкахму и сельскохозяйственному машинострое и 10 с закруглениями по концевым участнию и может быть использовано на любых кам 11 и 12 (фиг. 3 и 4), При этом вытянутуютранспортных средствах, форму могут иметь только большие осноЦель изобретения - повышение эффек вания (фиг. 3) либо и большие и меньшиетивности гашения энергии удара. (фиг. 4).На фиг. 1 изображено энергопоглощаю- При установке на транспортное средстщееустройство, продольный разрез; на фиг. во устройство разворачивают меньшим ос 2 - то же, вид со стороны меньших основа- нованием 6 в сторону ожидаемого удара, аний; на фиг. 3 и 4 - варианты выполнения 10 большим 4 - корпусутранспортногосредстэнергопогло.цающего устройства; на фиг. 5 ва (на чертеже не показано).и 6- графики деформации Л в зависимости Устройство работает следующим обраот силы Р при осевом сжатии; на фиг. 7 - зом.схеманагруженияэнергопоглощающихэле- В случае лобового столкновения трансментов. 15 портного средства с препятствием при преУстройство содержиттри тонкостенных вышении кРитического давления цилиндр,элемента: наружный 1, промежуточный 2 и зажатый между двумя упорами, сминаетсявнутренний 3, выполненные в видеусечен- вдоль продольной оси, за счет чего происхоных конусов одинаковой конусности и раз-, дит гашение энергии удара. В момент удараличной высотй, Большее основание 20 происходит значительная (более трети длинаружного конуса закрыто крышкой 4 с вы- ны: 1(3-1/2 ) упругая деформация стеклоступающим по периметру фланцем, в кото- пластикового цилиндра до потериром выполнены отверстия 5 для крепления устойчивости(см. фиг.5), затем резкое падеэлементов. Конусы установлены коаксиаль- ние усилия смятия до момента полного поно с зазором междубоковыми стенками, для 25 глощения энергии удара или дочего каждый внутренний имеет основания, сплющивания цилиндра (Ь) и последующеменьшие, чем наружный, на определенную го смятия кузова,величину. Величина зазора между элемен-В момент удара сила, воздействующаятами выбирается экспериментально-расчет- нэ крышку 6 наружного элемента 1, сминаетным путем из условия обеспечения 30 конус до соприкосновения крышки 6 свазможностисвободногосмятия каждого из крышкой 7 промежуточного элемента 2, Вэлементов в момент их нагружения и зави- процессе смятия элемента 1 выполняетсясит от ряда факторов: толщины стенки эле- работа, поглощающая часть энергии удара.ментов, совмещения или рассогласования Затем одновременно с элементов 1 сминамаксимальных - минимальных усилий смя ется конус элемента 2 до соприкосновениятия элементов, технологических возможно- с крышкой 8. Выполняемая при этом работастей изготовления конусов. Разницу высот также поглощает определенную часть энерэлементов 1-3 выбирают из условия, чтобы гии удара несколько большую, чем в первыйона была не меньше величины сжатия на-этап, зэ счет одновременного смятия двухружного (по отношению к расчетному) зле элементов. После того как соприкоснутсямента до потери его устойчивости, Все все меньшие основания элементов 1-3,внутренние элементы (в нашем случае- зле- дальнейшее их смятие происходит одновременты 2 и 3) установлены большими осно- менно и поглотит большую часть энергииваниями на крышку 4 и жестко с ней ударасоединены. Меньшие основания конусных 45 . Из графика деформации устройстваэлементов закрыты индивидуальными (фиг. 5) видна последовательность потерикрышками; наружный - крышкой 6, проме- устойчивости каждого усеченного конуса,жуточный - крышкой 7 и внутренний - при этом пиковое усилие потери устойчивокрышкой 8, Крепление крышек к демпфи- сти последующего конуса суммируется срующим элементам может быть осуществ усилием смятия предыдущих конусов, ужелено, например, контактно-стыковой потерявших устойчивость.сваркой. Пластическая деформация Ьвсех кокуОдним из вариантов выполнения пред- сов идет с нарастанием смятия, так как влагаемой конструкции устройства является работу смятия вступают участки с увеличиизменение формы оснований конических 55 вающимся поперечным сечением (перимет- .элементов, главной задачей которого явля- ром),ется вытягивание основания по диаметру в В том случае, когда основания элемендве противоположные стороны, Частными тов 1-3 имеют вытянутую по одной из осейслучаямиможносчитатьовальную,эллипти- форму (фиг. 3 и 4), их устанавливают наческую формы оснований, а также основа- транспортном средстве таким образом, что 1702868бй большая ось располагалась в горизонтальнойй плоскости.При направлении удара, имеющем, кроме продольной поперечнуЮ составляющую, например косой удар о бампер 5 автомобиля, оборудованный предлагаемыми элементами, или удар при боковом опрокидывании поступательно движущегося транспортного средства, возникает боковая составляющая силы удара; воспринимаемая 10 большим поперечным сечением элемента, и деформация элементов происходит только в осевом направлении;Закрепление всех внутренних элементов на крышке большего основания наруж нОго конуса, фиксирующее их от смещения один относительно другого, обеспечивает необходимую последовательность потери устойчивости каждого из элементов за счет фиксации величины зазора между стенками 20 . и верхними основаниями элементов, восприятие каждым из элементов изгибающего момента относительно закрепленного на транспортном средстве большего основания наружного конуса. 25Выполнение элементов в поперечном сечении в форме овала с размещением их параллельными участками в одну сторону позволяет увеличить сопротивление изгибу в плоскости большей поперечной оси эле ментов, обеспечить выполнение меньшей поперечной оси в размерах, ограниченных местом крепления, например, продольной балки верхнего пояса каркаса кабины,Основными техническими преимущест- З 5 вами предлагаемого демпфера, позволяющими повысить эффективность гашения энергии при ударе, являются значительное снижение разницы между пиковой силой и силой смятия демпфера после потери устойчивости за счет последовательной потери устойчивости элементов, так как потеря устойчивости наступает при усилии, в несколько раз большем, чем среднее усилие смятия, возможность эффективного демпфирования ударов, смещенных относительно оси демпфера, за счет выполнения демпфирующих элементов конической формы, вследствие чего увеличивается площадь их опоры, а также за счет установки демпфирующих элементов большей осью основания в горизонтальной плоскости. Формула изобретения 1. Знергопоглощающее устройство преимущественно транспортного средства, содержащее полый тонкостенный элемент, выполненный в форме тела вращения, закрытый с обеих сторон торцовыми крышками,отл ич а ю щееся тем, что, с целью повышения эффективности гашения энергии удара, оно выполнено в виде не менее двух полых элементов, имеющих форму усеченных конусов различной высоты, установленных коаксиально большими основаниями в одну сторону с зазорами между боковыми стенками и жестко соединенных большими основаниями с одной крышкой.2, Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что каждый элемент в поперечном сечении выполнен в виде овала, а наружные поверхности конусов параллельны между собой.1702868Составитель В.Ионоваактор М.Недолуженко Теехред М,Моргентал Корректор М.Демчик Заказ 4553 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва,.Ж, Раушская наб., 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101