Энергопоглощающее устройство

 

ЭНЕРГОПОГЛОЩАКЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее корпус с четырьмя стенками , образующими в плане квадрат, жестко закрепленные в углах корпуса рейки прямоугольного поперечного сечения, имеющие зубья и пазы на поверхностях , противоположных стенкам, подвижное в осевом направлении корпуса основание,, состоящее из четырех соединенных по торцам крышкой прямоугольных тяг с отверстиями каждая из которых имеет возможность перемещения в пазах пары реек, примыкающих к одной из стенок корпуса ч расположенных с возможностью поворота в отверстиях противоположных тяг торсионов , на концах которых закреплены зубчатые шестерни, предназначенные для взаимодействия с зубьями на рейках , отличающее с я тем, что, с целью повышения эффективности гашения ударных нагрузок путем увеличения рассеиваемой знергии, торсионы выполненыиз пластичного материала, а часть зубьев на каждой рейке срезана таким образом, что участки, несущие зубья, чередуются с равньми по протяженности участками без зубьев и располагаются против участков без зубьев нд. соседней рейке.

СОЮЗ GOBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3621 746/25-28 (22) 14 07.83 (46) 07. 12.85, Вюл.е 45 (72) А.П,Еремеев, М.Р.Эакарян и В.А.Мишин (53) 621-567.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 515668, кл. F 16 F 1/14, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Ф 501912, кл. F 16 Р 1/14, 1974. (54)(57) ЭНЕРГОПОГЛОЩМОЩКЕ УСТРОЙСТВО, содержащее корпус с четырьмя стенками, образующими в плане квадрат, жестко закрепленные в углах корпуса рейки прямоугольного поперечного сечения, имеющие зубья и пазы на поверхностях, противоположных стенкам, подвижное в осевом направлении корпуса основание,. состоящее из четырех.

„„SU„„119656Î A (51) 4 F 16 F 11/00 соединенных по торцам крышкой прямоугольных тяг с отверстиями, каждая из которых имеет возможность перемещения в пазах пары реек, примыкающих к одной из стенок корпуса и расположенных с возможностью поворота в отверстиях противоположных тяг торсионов, на концах которых закреплены зубчатые шестерни, предназначенные для взаимодействия с зубьями на рейках, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности гашения ударных нагрузок путем увеличения рассеиваемой энергии, торсионы выполнены-из пластичного материала, а часть зубьев на каждой рейке срезана таким образом, что участки, несущие зубья, чередуются с равными по протяженности участками без зубьев и располагаются против участков без зубьев на соседней рейке.

119

Изобретение относится к машиностроению, в. частности к средствам защиты объектов от динамических нагЦель изобретения - повышение эффективности гашения ведерных 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; на Фиг.4 - силовые характеристики торсионов 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.6 — то же из девяти торсионов, расположенных в соответствии с видом силовых характеристик, обозначенных штриховыми линиями на фиг.4

Устройство 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 6, торсионы 7 с жестко закрепленными на концах шестернями 8, находящимися в зацеплении с одним из участков зубчатых поверхностей 6 реек 4, выполненные из пластинчатого материала и подвижно установленные в двух нарах тяг 9 и 10, расноложенных 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,23.

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 6 реек 4 (Фиг. 1 и 2), обеспечивая закручивание концов торсионов друг относительно друга. Пос6560 2 ледовательное чередование участков зубчатых 6 н беззубчатых 13 поверхностей на параллельных гранях соседних реек, выбранное таким образом, что участку зубчатой поверхности грани одной рейки соответствует участок беззубчатой поверхности 13 параллельной ей грани соседней рейки, приводит к вращению шестерни по

1п 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 циклическому деформированию (кручению) материала торсионов 7. Иалоцикловое кручение материала торсионов и обеспечивает рассеяние энергии воздействия.

Использование малоциклового кручения материала торснонов для поглощения энергии воздействий существенно увеличивает энергетический ресурс амортизирующего устройства по срав» нению с устройствами, использующими для поглощения энергии знакопостоянное деформирование материала. Так например, маяоцикловое кручение материалов ЗОХГСА ст.25 и 12ХНЗА с амплитудой деформации х, =0,13-0 ° 15 обеспечивает рассеяние энергии соот ветственно в 7,6-12 раэ большее, чем энакопостоянное кручение данных материалов до разрушения. Число циклов кручения данных материалов при ука-.

35 занных амплитудах до разрушения сос-.1 тавляет 50-70.

Силовые характеристики торсионов и амортизатора (зависимости усилий

40 сопротивления деформированию торсионов и амортизатора от хода), приведенные на фиг.3 и 4, соответствуют варианту конструкции, приведенному на фиг.1 и 2. Соответствующим выбором числа торсионов, их магериалов.

45 и геометрических размеров. (диаметра н длины) и длин участков зубчатых и беззубчатых поверхностей может быть обеспечена практическое отсутствие колебаний величины усилия сопротив о ления амортизатора дефчрмированню.

Например, добавка торсионов, обеспечивающих характеристики, показанные на фиг.3 штриховыми лнниямн, приводит к силовой характеристике амортизато>5 ра, показанной на фиг.5 ° Если в пер- . вом случае (фиг.4) колебания силовой характеристики достигают 9Х то so втором (фиг.5) - 1,4Х.

1196560

1196560

1196560

l l 96560

Составитель Э.Неселовский

Техред М.Надь Корректор A.0бручар

Редактор Н.Пуаненкова

Г °

Филиал ППП "Патент", г.укгород, ул.Проектная, 4

Закаэ 7544/32 Тираа 897 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб, д, 4/5