Амортизатор ударов
Владельцы патента RU 2323377:
Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии (RU)
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики"-ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" (RU)
Изобретение относится к устройствам защиты от механических воздействий, а именно к конструированию радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), и может быть использовано в аппаратуре и оборудовании, которые эксплуатируются в условиях воздействия интенсивных механических нагрузок. Амортизатор ударов содержит набор внутренних разрезных и наружных профилированных колец, взаимодействующих друг с другом по сопрягаемым наклонным поверхностям. Внутри наружных и внутренних колец установлены шайбы из материала «металлическая резина», при этом наружные кольца выполнены неразрезными. Технический результат: создание амортизатора ударов с повышенной энергопоглощающей способностью и возможностью его эксплуатации в условиях жестких ограничений по массе систем защиты и повышение виброударостойкости РЭА и оборудования. 2 ил.
Изобретение относится к устройствам защиты от механических воздействий, а именно к конструированию радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), и может быть использовано в аппаратуре и оборудовании, которые эксплуатируются в условиях воздействия интенсивных механических нагрузок.
Известно устройство «Амортизатор» (см. а.с. №956862 от 10.06.80 г., опубликовано в Бюллетене изобретений №33 от 07.09.82 г.), содержащее наружные и внутренние разрезные профилированные кольца, взаимодействующие друг с другом по сопрягаемым наклонным поверхностям, и стержень, цилиндрическая поверхность которого контактирует с внутренней поверхностью внутренних разрезных колец.
Вышеуказанное устройство является наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству и поэтому выбрано в качестве прототипа.
Недостатком прототипа является то, что в данном амортизаторе для повышения его энергопоглощающей способности применен сплошной цилиндр из фрикционного материала (наиболее вероятно - металла), что значительно увеличивает массу амортизатора. При применении амортизатора в авиации и ракетно-космической технике увеличение масс недопустимо. Поэтому указанное устройство имеет ограниченную область применения.
Решаемая задача - создание амортизатора ударов с повышенной энергопоглощающей способностью и возможностью его эксплуатации в условиях жестких ограничений по массе систем защиты. Технический результат - повышение виброударостойкости РЭА и оборудования.
Технический результат достигается тем, что амортизатор ударов содержит набор внутренних разрезных и наружных профилированных колец, взаимодействующих друг с другом по сопрягаемым наклонным поверхностям.
Новым является то, что внутри наружных и внутренних колец установлены шайбы из материала «металлическая резина» (МР), при этом наружные кольца выполнены неразрезными.
На фиг.1 представлен общий вид конструкции амортизатора ударов. На фиг.2 показан результат испытаний макета амортизатора ударов при ударном ускорении 5000g.
Устройство содержит набор внутренних разрезных 1 и наружных колец 2, которые выполняются профилированными и составляют кольцевую пружину, установленную на опоре 3. Внутри кольцевой пружины установлены прокладки из МР 4. Сборка закрывается фланцем 5 и стягивается гайками 6. На опоре предусмотрен элемент крепления амортизатора. Амортизатор монтируется на основание по плоскости Б, а амортизируемый объект устанавливается на амортизатор по плоскости А.
Размеры упругих прокладок из МР и кольцевой пружины подбираются таким образом, чтобы обеспечить при сборке предварительное поджатие упругих прокладок из МР. Кольцевая пружина рассчитывается под определенную конструкцию амортизируемого объекта и на конкретное ударное воздействие и нагрузку. Плотность прокладок из МР должна равной 2 г/см3.
Устройство работает следующим образом.
При действии ударной нагрузки Р на объект, установленный на амортизаторе (на плоскости А), происходит рассеяние механической энергии удара при упругой деформации внутренних разрезных 1 и наружных колец 2, а также при их трении друг с другом по сопрягаемым наклонным поверхностям. Дополнительное рассеяние механической энергии удара происходит при деформации упругих прокладок из металлической резины 4 за счет ее демпфирования. Причем рассеяние механической энергии удара происходит одновременно на всех указанных уровнях.
В основе конструкции амортизатора ударов лежит идея использования для защиты аппаратуры и оборудования от механических воздействий специальных устройств, содержащих элементы с высокой энергопоглощающей способностью. В конструкции данного амортизатора такими элементами являются:
- кольцевая пружина. Пружины этого типа обладают высокой амортизационной способностью и используются в ударных буферах вагонов железнодорожных составов;
- упругий элемент из МР. Материал особого рода из скрученной и спрессованной корозионностойкой металлической проволоки, обладает высокой демпфирующей способностью.
Изготовлен макет амортизатора ударов. При испытаниях амортизатора ударным ускорением около 5000g (длительность ударного импульса - 0,2 мс) с установленным на него имитатором блока РЭА (масса около 2 кг) получено, что амортизатор снижает ударное ускорение примерно в 10 раз (см. фиг.2).
Амортизатор ударов, содержащий набор внутренних разрезных и наружных профилированных колец, взаимодействующих друг с другом по сопрягаемым наклонным поверхностям, отличающийся тем, что внутри наружных и внутренних колец установлены шайбы из материала «металлическая резина», при этом наружные кольца выполнены неразрезными.
