Сейсмоударная защитная платформа

 

Изобретение относится к машиностроению и касается обеспечения защиты радиоэлектронной аппаратуры и других объектов от виброударных и сейсмических воздействий большой амплитуды и длительности, передаваемых через основание в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Платформа имеет основание в виде наружной рамы и горизонтальную платформу, расположенную внутри рамы на тросах. Платформа предназначена для установки защищаемого объекта. Рама снабжена продольно и поперечно горизонтально проложенными несоприкасающимися тросами. Концы тросов закреплены в подвижных переходных устройствах, установленных вдоль внешних сторон рамы. Сами переходные устройства опираются на торсионы, состоящие из набора упругих Z-образных круглых стержней, собранных в плоские пакеты, установленные вдоль внутренних сторон рамы. Нижние концы стержней жестко прикреплены к раме. Верхние концы стержней выступают в виде рычагов и разнесены между собой на определенный угол, обеспечивая этим последовательное подключение изгибаемых стержней торсиона под действием переходных устройств, на которые передаются натяжения тросов при ударном воздействии. Технический результат реализации изобретения состоит в повышении степени защиты радиоэлектронной аппаратуры и других объектов в области низких частот и знакопеременных ударных нагрузок различной формы и длительности, передаваемых через основание. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для защиты радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) и других объектов от виброударных и сейсмических воздействий большой амплитуды и длительности, передаваемых через основание в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Может быть использовано для защиты изделий при транспортировке.

Одним из аналогов упомянутого устройства является поглотитель ударов с помощью амортизаторов на торсионных стержнях.

Амортизатор представляет из себя набор стержней круглого сечения, размещенный в плоском металлическом кожухе, образующем основание амортизатора. Один конец каждого стержня закреплен в основании, а другой соответствующим образом изогнут и соединен с толкающей штангой. Амортизатор допускает значительную величину отклонения и имеет КПД, равный примерно 85% при сжатии до 70% толщины [1] .

К недостаткам этого амортизатора следует отнести отсутствие эффективных демпферов для поглощения энергии удара, а также неспособность конструкции к восприятию энергии удара в плоскости металлического кожуха.

Наиболее близким прототипом заявленной сейсмоударной защитной платформы является тросовый амортизатор, состоящий из тросовых элементов, образующих с помощью соединительных элементов внешний замкнутый контур. Дополнительный замкнутый тросовый элемент закреплен с помощью соединительных муфт с внешним тросовым контуром. Опорная плата для крепления защищаемого объекта соединена с дополнительным замкнутым тросовым элементом с помощью соединительных муфт. Тросовые элементы выполнены с возможностью регулировки натяжения с помощью резьбовых втулок, а соединительные элементы жестко закреплены на основании. Таким образом осуществлено последовательное соединение упругих элементов амортизационной системы и обеспечена возможность изменения эквивалентной жесткости системы и эквивалентного коэффициента демпфирования [2] .

Недостатком этого тросового амортизатора является малая величина перемещения, обусловленная отсутствием упругих элементов, и ограниченный диапазон изменения характеристик амортизатора за счет резьбовых втулок.

Техническим результатом предложенной сейсмоударной защитной платформы является повышенная степень защиты РЭА и других объектов в области низших частот и знакопеременных ударных нагрузок различной формы и длительности передаваемых через основание.

Указанный технический результат достигается за счет того, что сейсмоударная защитная платформа, состоящая из наружной рамы и расположенной внутри нее платформы для установки объекта защиты, снабжена продольно и поперечно проложенными в горизонтальной плоскости на высоте, исключающей их касание, тросами, концы которых закреплены в переходных устройствах, установленных вдоль сторон наружной рамы и опирающихся на упругие стержни, форма которых обеспечивает нелинейную силовую характеристику торсиона, а сама платформа установлена на тросах посредством стоек, снабженных втулками, допускающими скольжение платформы вдоль тросов при горизонтальном ударном воздействии.

На чертеже представлена схема сейсмоударной защитной платформы.

На основании 1, выполненном в виде прямоугольной рамы заданной высоты, проложены в продольном и поперечном направлениях тросы 2, расположенные в горизонтальной плоскости на разных уровнях, исключающих их касание. Концы этих тросов, пропущенные через отверстия в сторонах рамы, закреплены в переходных устройствах 3, расположенных вдоль сторон рамы на петлях таким образом, что они могут перемещаться в пределах упругого хода торсиона, на рычаги стержней которого эти переходные устройства упираются.

Сами торсионы выполнены в виде набора упругих стержней круглого сечения, собранных в плоский пакет таким образом, что одни концы стержней загнуты и неподвижно закреплены вдоль сторон рамы, а другие концы стержней выполнены в виде упругих рычагов 4, разнесенных между собой в плоскости пакета на определенный угол. Такая форма стержней, образующих торсионы, обеспечивает последовательное отклонение их под действием натяжения тросов через переходные устройства, создавая при этом нелинейную силовую характеристику торсиона.

Платформа 5 соединена с продольно и поперечно натянутыми тросами посредством стоек с втулками 6, обеспечивающих заданное расстояние между тросами в горизонтальных плоскостях и допускающих скольжение платформы вдоль тросов с помощью втулок, сквозь которые пропущены тросы.

Предложенная сейсмоударная защитная платформа работает следующим образом: при ударном воздействии, передаваемом через основание в вертикальной плоскости, амплитуда ударного импульса передается через внешнюю раму на внутреннюю платформу через систему виброзащиты, где роль упругих элементов выполняют торсионы, а роль демпфирующих элементов - тросы. Отклонение тросов от их статического положения, зависящее от массы объекта и силы удара, вызывает смещение концов тросов, а вместе с ними и переходных устройств, последовательно отклоняющих рычаги торсионов; при этом количество отклонившихся стержней торсионов зависит от силы удара, тем самым обеспечивается нелинейная силовая характеристика торсиона.

При горизонтальном ударном воздействии происходит ограниченное скольжение платформы вдоль тросов, в направлении которых происходит удар, а натяжения поперечных тросов передаются на торсионы аналогично вертикальному удару.

Под поперечно и продольно натянутыми тросами расположен демпфирующий трос 7, дополнительно гасящий амплитуду вертикального импульса.

В настоящее время разработаны чертежи, изготовлен экспериментальный образец. Испытания подтвердили технический результат, описанный в материалах заявки.

Источники информации 1. Даммер А. , Гриффин Б. Испытание радиоэлектронной аппаратуры и материалов. Энергия. М. -Л. 1965г. & 9-2 стр. 320.

2. А/с СССР N 1670233 от 15.04.91г. класс F 16 F 7/14.

Формула изобретения

Сейсмоударная защитная платформа, состоящая из основания в виде наружной рамы и горизонтально расположенной внутри нее на тросах платформы для установки защищаемого объекта, отличающаяся тем, что наружная рама снабжена продольно и поперечно горизонтально проложенными несоприкасающимися тросами, концы которых закреплены в подвижных переходных устройствах, установленных вдоль внешних сторон рамы, а сами переходные устройства опираются на торсионы, состоящие из набора упругих Z-образных круглых стержней, собранных в плоские пакеты, установленные вдоль внутренних сторон рамы таким образом, что нижние концы стержней жестко прикреплены к раме, а верхние концы стержней, выступающие в виде рычагов, разнесены между собой на определенный угол, обеспечивая тем самым последовательное подключение изгибаемых стержней торсиона под действием переходных устройств, на которые передаются натяжения тросов при ударном воздействии.

РИСУНКИ

Рисунок 1