Защитное устройство

Изобретение относится к системе «человек-машина» и может быть использовано для защиты человека-оператора транспортного средства от действия вертикальных ускорений больших величин. Защитное устройство содержит несущее приспособление с сиденьем и спинкой кресла, направляющие, кронштейн, амортизирующий элемент. Полость гидроцилиндра амортизирующего элемента заполнена ферромагнитной суспензией с 50%-ной концентрацией ферромагнитных частиц по объему полости. При этом поршень указанного элемента снабжен тремя магнитореологическими дросселями. Каждый из них содержит гидравлический канал дросселирования, размещенный в индукторе магнитного поля. Канал дросселирования представляет собой отверстие в основании поршня. Индуктор магнитного поля образован катушкой индуктивности и каналом с протекающей ферромагнитной суспензией. Повышается уровень защищенности человека-оператора от действия быстродействующих вертикальных перегрузок внутри отсеков. 2 ил.

 

Изобретение относится к системе «человек-машина» и может быть использовано для защиты человека-оператора транспортного средства от действия вертикальных ускорений больших величин.

Известно защитное устройство, содержащее несущее приспособление с сиденьем и спинкой кресла, которые изменяют свое положение с помощью направляющих несущего приспособления и соединенные с помощью кронштейна с амортизирующим элементом, при этом указанное приспособление с сиденьем и спинкой кресла шарнирно крепится снизу к стенке отсека, а сверху к потолку указанного отсека [1]. Устройство нашло широкое применение в кабинах различных транспортных средств, ввиду удобства и простоты конструкции, однако ему присущи и недостатки, среди которых основными являются: недостаточная жесткость несущего приспособления при установке в отсеки с высоким потолком, что и ограничивает область использования устройства, а также в защитном устройстве при больших вертикальных ускорениях на человека-оператора действуют значительные перегрузки, что затрудняет или делает невозможным выполнение им заданных функций.

Техническим результатом изобретения является повышение уровня защищенности человека-оператора от действия быстродействующих вертикальных перегрузок внутри отсеков (кабин).

Поставленный технический результат достигается тем, что в защитном устройстве, содержащем несущее приспособление с сиденьем и спинкой кресла, первую направляющую, вторую направляющую, кронштейн, содержащий основание, штырь и торцевой выступ, амортизирующий элемент, содержащий гидроцилиндр, шток и поршень, расположенные в отсеке, имеющим потолок, заднюю стенку и пол, причем первая направляющая выполнена в верхней части несущего приспособления, вторая направляющая выполнена в средней части указанного приспособления вблизи сиденья, основание кронштейна неподвижно крепится к спинке кресла, штырь расположен в середине длины кронштейна и связан с первой направляющей, а торцевой выступ кронштейна шарнирно соединен с верхней частью гидроцилиндра амортизирующего элемента, причем шток указанного элемента в нижней своей части шарнирно крепится к названному приспособлению, при этом верхнее основание несущего приспособления шарнирно крепится к потолку отсека, а нижнее основание указанного приспособления шарнирно крепится к задней стенке отсека, полость гидроцилиндра амортизирующего элемента заполнена ферромагнитной суспензией с 50%-ной концентрацией ферромагнитных частиц по объему полости, при этом поршень указанного элемента снабжен первым магнитореологическим дросселем, вторым магнитореологическим дросселем и третьим магнитореологическим дросселем, каждый из которых содержит гидравлический канал дросселирования, размещенный в индукторе магнитного поля, причем канал дросселирования представляет собой отверстие в основании поршня, а индуктор магнитного поля образован катушкой индуктивности и каналом с протекающей ферромагнитной суспензией, при этом нижний узел крепления выполнен ортогонально оси несущего приспособления и шарнирно закреплен с полом отсека, а верхний узел крепления выполнен также ортогонально указанной оси и шарнирно закреплен на задней стенке отсека.

На фиг. 1. изображен внешний вид защитного устройства с человеком-оператором. На фиг. 2. изображен внешний вид сверху поршня амортизирующего элемента.

Устройство содержит (фиг. 1) отсек 1, содержащий заднюю стенку 2, потолок 3 и пол 4, несущее приспособление 5, с первой направляющей 6, второй направляющей 7, сиденье 8, спинку кресла 9, кронштейн 10, содержащий штырь 11, торцевой выступ 12, амортизирующий элемент 13, содержащий гидроцилиндр 14, поршень 15 и шток 16, верхний узел крепления 17, нижний узел крепления 18, при этом несущее приспособление 5 закреплено вверху с задней стенкой 2, а снизу - с полом 4 отсека 1, первая направляющая 6 расположена в верхней части (не обозначена) несущего приспособления 5, вторая направляющая 7 расположена в средней части (не обозначена) несущего приспособления 5 вблизи сиденья 8, кронштейн 10 закреплен неподвижно со спинкой кресла 9, при этом штырь 11 соединен с первой направляющей 6, торцевой выступ 12 кронштейна 10 шарнирно соединен с гидроцилиндром 14 амортизирующего элемента 13, а шток 16 указанного элемента 13 шарнирно соединен с несущим приспособлением 5. Внешний вид сверху поршня 15 амортизирующего элемента 13 представлен на фиг. 2, причем поршень выполнен в виде цилиндра, внутри которого установлены первый 19, второй 20 и третий 21 магнитореологические дроссели, каждый из которых представляет собой гидравлический канал дросселирования 22, расположенный внутри индуктора 23 магнитного поля, причем каждый из индукторов содержит катушку индуктивности (не показано), а сердечник дросселя выполнен на основе гидравлического канала с 50%-ной ферромагнитной суспензией.

Устройство работает следующим образом.

При нагрузке, вызванной вертикальным ускорением отсека 1, сиденье 8 со спинкой кресла 9 совершает перемещение по первой направляющей 6 и второй направляющей 7 относительно несущего приспособления 5, закрепленного верхним узлом крепления 17 на задней стенке 2, а нижним узлом крепления 18 на полу 4 отсека 1, при этом гидроцилиндр 14 амортизирующего элемента 13, шарнирно закрепленный с торцевым выступом 12 кронштейна 10, совершает вертикальное перемещение относительно штока 16 с поршнем 15 амортизирующего элемента 13, вызывая перетекание 50%-ной ферромагнитной суспензии из штоковой полости гидроцилиндра 14 в поршневую полость и обратно через гидравлический канал дросселирования 22 первого 19, второго 20 и третьего 21 магнитореологического дросселя, причем управление демпфированием колебаний осуществляется путем изменения вязкости 50%-ной ферромагнитной суспензии за счет управления напряженностью магнитного поля в индукторе 23 магнитного поля.

Таким образом введение в защитное устройство управления амортизирующим элементом, образованное изменением реологических свойств 50%-ной ферромагнитной суспензии, позволяет ограничивать по амплитуде и частоте воздействия на человека-оператора. Расчеты показывают, что амплитуда ускорений человека-оператора по вертикали уменьшается в два-три раза, а диапазон частот воздействия уменьшается на порядок, чем и достигается поставленный технический результат.

Источники информации

1. Лист Ханс-Жорг, Фехр Уве, Келлер Кай-Уве, Биениек Мичаель, патентообладатель - МОВАГ ГМБХ (СН); №2008130496/11; МПК B60N 2/42; заявл. 27.01.2010; опубл. 27.05.2010. Бюл. №15. - 382 с., стр. 225.

2. Рулев С.В., Самсонов В.Н., Савостьянов A.M., Шмырин Г.К. Управляемые магнитожидкостные виброизоляторы. - М.: МО СССР, 1988. - 208 с., стр. 58.

Защитное устройство, содержащее несущее приспособление с сиденьем и спинкой кресла, первую направляющую, вторую направляющую, кронштейн, содержащий основание, штырь и торцевой выступ, амортизирующий элемент, содержащий гидроцилиндр, шток и поршень, расположенные в отсеке, имеющим потолок, заднюю стенку и пол, причем первая направляющая выполнена в верхней части несущего приспособления, вторая направляющая выполнена в средней части указанного приспособления вблизи сиденья, основание кронштейна неподвижно крепится к спинке кресла, штырь расположен в середине длины кронштейна и связан с первой направляющей, а торцевой выступ кронштейна шарнирно соединен с верхней частью гидроцилиндра амортизирующего элемента, причем шток указанного элемента в нижней своей части шарнирно крепится к названному приспособлению, при этом верхнее основание несущего приспособления шарнирно крепится к потолку отсека, а нижнее основание указанного приспособления шарнирно крепится к задней стенке отсека, отличающееся тем, что полость гидроцилиндра амортизирующего элемента заполнена ферромагнитной суспензией с 50%-ной концентрацией ферромагнитных частиц по объему полости, при этом поршень указанного элемента выполнен в виде цилиндра, внутри которого установлены первый, второй и третий магнитореологические дроссели, оси которых расположены на одинаковом расстоянии от оси цилиндра по углом 120° относительно друг друга, каждый из которых содержит гидравлический канал дросселирования, размещенный в индукторе магнитного поля, причем канал дросселирования представляет собой отверстие в основании поршня, а индуктор магнитного поля образован катушкой индуктивности и каналом с протекающей ферромагнитной суспензией, при этом нижний узел крепления выполнен ортогонально оси несущего приспособления и шарнирно закреплен с полом отсека, а верхний узел крепления выполнен также ортогонально указанной оси и шарнирно закреплен на задней стенке отсека.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения. Устройство содержит корпус, заполненный магнитной жидкостью, и шток с магнитной системой, подвижный в осевом направлении.

Изобретение относится к области машиностроения. Устройство содержит корпус из немагнитного материала, внутри которого выполнена цилиндрическая камера.

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к устройству для торможения и гашения крутильных колебаний. Технический результат: регулирование величины вращающего момента электростатического демпфера.

Изобретение относится к области машиностроения. Амортизатор содержит корпус (1) с гидравлической полостью, заполненной магнитореологической жидкостью.

Изобретение относится к узлу для поглощения энергии во время события избыточной нагрузки с тем, чтобы снизить результирующую нагрузку на объект, соединенный с узлом.

Изобретение относится к области машиностроения. Активная виброизолирующая платформа содержит не менее трех активных демпферов, содержащих соленоид, сердечник, мембрану, выполненную из магнитореологического эластомера.

Изобретение относится к области машиностроения. Колебания демпфируют путем увеличения вязкости магнитной жидкости и путем возбуждения импульсов магнитного поля в демпфирующей магнитной жидкости.

Изобретение относится к области машиностроения. Амортизатор содержит корпус с гидравлической полостью, заполненной магнитореологической жидкостью.

Изобретение относится к машиностроению. Управляемый магнитожидкостный амортизатор содержит корпус с магнитной жидкостью, в котором установлен шток с поршнем, катушку намагничивания, помещенные в кожух.

Группа изобретений относится к машиностроению. Демпфер содержит магнитную систему с чередующейся полярностью, состоящую из кольцевых постоянных магнитов с осевой намагниченностью и ферромагнитных полюсных дисковых колец.

Изобретение относится к системам обеспечения безопасности для сидений транспортного средства. Посадочный узел для транспортного средства содержит чашку сиденья, направляющую сиденья, кронштейн, присоединенный к направляющей, поворотный рычажный механизм, крепежное средство, прикрепляющее поворотный рычажный механизм к кронштейну.

Изобретение относится к оборудованию летательных аппаратов (ЛА) и касается кресла бортпроводника. Кресло бортпроводника прикреплено к полу ЛА и содержит поворачиваемую спинку и подголовник, каждый из которых содержит наполнители, покрытые чехлами.

Изобретение относится к детскому автомобильному креслу для использования в транспортном средстве. Детское автомобильное кресло содержит внешний каркас, охватывающий область усаживания для ребенка, и защитный элемент.

Изобретение относится к креслам транспортных средств, установленным на закреплённых на корпусе транспортного средства направляющих с возможностью перемещения относительно корпуса транспортного средства под действием аварийных нагрузок, и может быть использовано для защиты экипажа и пассажиров воздушных и наземных транспортных средств.

Изобретение относится к подлокотникам транспортных средств, установленным на узлах дверей и на боковых панелях в области кабины. Подлокотник содержит внутреннюю основу с деформирующимся элементом, наружную основу, тканевой элемент, закрывающий элемент и опорный элемент.

Изобретение относится к убирающемуся подлокотнику кресла транспортного средства при обнаружении нежелательного события (столкновения). Узел сиденья для транспортного средства содержит основание и спинку сиденья, соединенные вместе, подлокотник, поворотно соединенный со спинкой сиденья и/или основанием сиденья, а также устройство предварительного натяжения.

Изобретение относится к сиденью транспортного средства, способного предотвратить снижение эффективности удержания на заднем сиденье лица, сидящего на заднем сиденье, подушкой безопасности заднего сиденья.

Изобретение относится к способу защиты пассажира перед экраном посадочного места и системе из откидного стола в самолете. Предлагается способ защиты пассажира во время взлета, посадки и/или во время аварийных ситуаций в самолете, который снабжен расположенным перед пассажиром откидным столом и расположенным над откидным столом экраном посадочного места.

Изобретение относится к авиации и касается снижения риска травмирования головы пассажиров в случае аварии. На конструкции перед пассажиром, сидящим на сиденье, установлен дисплей, предназначенный для просмотра пассажиром.

Изобретение относится к авиации и касается конструкции вертолетного кресла члена экипажа. Кресло содержит чашку кресла, каркас, который имеет две параллельные вертикальные стойки, выполненные в виде единого элемента.

Изобретение относится к системе «человек-машина» и может быть использовано для защиты человека-оператора транспортного средства от действия вертикальных ускорений больших величин. Защитное устройство содержит несущее приспособление с сиденьем и спинкой кресла, направляющие, кронштейн, амортизирующий элемент. Полость гидроцилиндра амортизирующего элемента заполнена ферромагнитной суспензией с 50-ной концентрацией ферромагнитных частиц по объему полости. При этом поршень указанного элемента снабжен тремя магнитореологическими дросселями. Каждый из них содержит гидравлический канал дросселирования, размещенный в индукторе магнитного поля. Канал дросселирования представляет собой отверстие в основании поршня. Индуктор магнитного поля образован катушкой индуктивности и каналом с протекающей ферромагнитной суспензией. Повышается уровень защищенности человека-оператора от действия быстродействующих вертикальных перегрузок внутри отсеков. 2 ил.

Наверх