Энергопоглощающее устройство

4 119Изобретение относится к машиностроению, в.частности к средствам защиты объектов от динамических нагЦель изобретения - повышение эффективности гашения ударных нагрузок путем увеличения рассеиваемой энергии.На Фиг.1 изображена схема устройства; на Фиг.2 - разрез А-А на Фиг,1; на фиг.3 - кинематическая схема взаимодействия шестерен торсионов с зубчатыми рейками иа Фиг.4 - силовые характеристики торсиоиов иа Фиг,5 суммарная силовая характеристика устройства, состоящего из шести тор. сионов и имеющего расположение участков зубчатых и беззубчатых поверхностей, приведенной на фиг.1 и 3, на фиг.б - то же иэ девяти торсионов, расположенных в соответствии с видом силовых характеристик, обозначенных атриховыми линиями на Фиг.4Устройство содержит (Фиг.1) корпус 1, подвижное 2 и неподвижное 3 основания, четыре зубчатые рейки 4, одними концами неподвижно закрепленные на основании 3, а другими жестко связанными между собой крышкой 5, расположенные внутри корпуса 1 и содержащие на двух взаимно перпендикулярных гранях участки зубчатых поверхностей б, торсионы 7 с жестко закрепленными на концах шестернями 8, на" ходящимися в зацеплении с одним из участков зубчатых поверхностей 6 реек 4, вынолнениые из пластинчатого материала и подвижно установленные в двух нарах тяг 9 и 10, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях, одними концами жестко скрепленные с подвижным 2 основанием амортизатора, проходящих через отверстия 11, выполненые на поверхнос" ти крышки 5, и подвижно установленных в пазах 12, выполненных на гранях зубчатых реек 4. Участкам зубчатых поверхностей 6 граней реек 4 соответствуют участки беззубчатых поверхностей 13 параллельных им граней соседних реек (Фиг,2).Устройство работает следующим об" разом.При действии нагрузки, приложенной к основаниям амортизатора, тяги 9 и 10 входят внутрь корпуса 1 и последовательно вводят в зацепление шестерни 8 с участками зубчатых поверхностей б реек 4 (Фиг. 1 и 2), обеспечивая закручивание концов торсионов друг относительно друга, Пос 6560 2ледовательное чередование участковзубчатых 6 н безэубчатых 3 поверхностей на параллельных гранях соседних реек, выбранное таким образом,что участку зубчатой поверхностиграни одной рейки соответствуетучасток беззубчатой поверхности 13параллельной ей грани соседней рейки, приводит к вращению шестерни по 1 п ходу движения тяг в одном направлении, то в одну, то в другую сторону(фиг.2) и, следовательно, к закручиванию концов торснонов друг относительно друга то в одну, то в другую сторону, т.е. к циклическомудеформированию (кручению) материалаторсионов 7. Иалоцикловое кручениематериала торсионов и обеспечиваетрассеяние энергии воздействия.Использование малоциклового кручения материала торсионов для поглощения энергии воздействий существенно увеличивает энергетический ресурсамортизирующего устройства по сравнению с устройствами, использующимидля поглощения энергии знакопостоянное деформирование материала. Такнапример, мапоцикловое кручениематериалов ЗОХГСА ст.25 и 12 ХНЗА самплитудой деформации х,=0,13-015обеспечивает рассеяние энергии соответственно в 7,6-12 раэ большее, чемэнакопостоянное кручение данных материапов до разрушения. Число цикловкручения данных материалов при ука-. 1.35занных амплитудах до разрушения сос".1тавляет 50-70.Силовые характеристики торсионови амортизатора (зависимости усилий 40сопротивления деформированию торсионов и амортизатора от хода), приведенные на фиг.3 и 4, соответствуютварианту конструкции, приведенномуна фиг.1 и 2. Соответствующим выбором числа торсионов, их магериалов, 45Ф.и геометрических размеров. (диаметраи длины) и длин участков зубчатых ибезэубчатых поверхностей может бытьобеспечена практическое отсутствиеколебаний величины усилия сопротив О ления амортизатора дефчрмированню.Например, добавка торсионов, обеспечивающих характеристики, показанные на фиг.3 штриховыми линиями, приводит к силовой характеристике амортизато 55 ра, показанной на фиг.5Если в пер-,вом случае (фиг.4) колебания силовойхарактеристики достигают 9 Ж, то вовтором (Фиг.5) - 1,471196560 У 544/32 Тираа 897ИИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открыт3035, Москва, Ж, Раущская на ПодпиСР ак б. д,иал ППП "Патент", г.Уагород, ул.Проектная,Составитель Э.НеселовскийРедактор Н.Пуаненкова Техред М.Надь Корректор А.Обруча -г-