АМОРТИЗИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1997 года по МПК B64D1/14 F16F3/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к амортизирующим устройствам, и может быть использовано для поглощения ударных нагрузок для грузов, в частности, контрольно-измерительных приборов, сбрасываемых с летательных аппаратов.

Измерение параметров различных физических величин в регионах, опасных для жизни человека, например, в регионах химического и радиоактивного загрязнения, а также в сейсмических местах, приводит к необходимости устанавливать контрольно-измерительные приборы в указанных регионах путем их сбрасывания с летательных аппаратов, использование для этих целей известных средств мягкой посадки таких как малокупольный парашют или реактивный двигатель торможения требует большой высоты сбрасывания (не менее 150 м). Это с одной стороны ухудшает точность сбрасывания и установки прибора в строго заданном районе, а в случае использования двигателя торможения не обеспечивается режим мягкой посадки в течение всего времени падения.

Наиболее целесообразным является использование для этих целей устройств, поглощающих ударные нагрузки, действующие на прибор при его соприкосновении с грунтом после сбрасывания.

Известно амортизирующее устройство, содержащее основной корпус с крышкой, имеющей отверстие, расположенные в нем пропущенный через отверстие крышки шток с поршнем, упругий элемент, установленный под поршнем, дополнительный корпус, размещенный в нем дополнительный поршень и дополнительный упругий элемент, установленный аналогично основному.

Недостатком известного устройства являются большие габариты по длине.

Техническим результатом, направленным на устранение недостатков известного устройства, является обеспечение устойчивости и мягкой установки прибора любого назначения на земле после его сбрасывания с заданной высоты.

Указанный результат достигается тем, что амортизирующее устройство, преимущественно для грузов, сбрасываемых с летательных аппаратов, содержащее основной корпус с крышкой, имеющей отверстие, расположенные в нем пропущенный через отверстие крышки шток с поршнем, упругий элемент; установленный под поршнем дополнительный корпус, размещенные в нем дополнительный поршень и дополнительный упругий элемент, установленный между поршнем и дном дополнительного корпуса, снабжено платформой для установки груза, закрепленной на свободном конце штока, подпружиненной относительно последней линейной платформой, выполненной в виде плоского кольца, установленным на ней зонтообразным колпаком, стабилизаторами, стрелой, связанной с последними, рычагами, одни концы которых шарнирно связаны со стабилизатором, а другие имеют упоры для взаимодействия с линейной платформой, предварительно сжатыми пружинами, установленными между рычагами и стабилизаторами, стопорным устройством, размещенным в основном корпусе для взаимодействия с основным поршнем.

Дополнительный корпус выполнен с отверстием, в котором установлен основной корпус с возможностью осевого перемещения, и последний жестко соединен с дополнительным поршнем.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства, продольный разрез, на фиг. 2 - вид 1 фиг.1.

Устройство для амортизации сбрасываемых грузов содержит основной корпус 1, выполненный в виде стакана, крышку (на чертеже не обозначена) с отверстием 2, расположенные в нем пропущенный через отверстие 2 крышки шток 3 с поршнем 4, упругий элемент-пружина 5, установленная в свободном состоянии под поршнем 4, дополнительный корпус 6, также выполненный в виде стакана, размещенные в нем дополнительный поршень 7 и дополнительный упругий элемент, выполненный в виде пружины 8, установленной в свободном состоянии между дном дополнительного корпуса 6 и дополнительным поршнем 7. Основной корпус 1 установлен в отверстии дополнительного корпуса 6 и жестко соединен с дополнительным поршнем 7. Шток 3 жестко связан с платформой 9, на которой устанавливается сбрасываемый прибор 12, платформа 9 пружинами 10 связана с линейной платформой 11, выполненной в виде кольца, на котором установлен колпак 18 зонтообразной формы, накрывающий прибор 12. Пружины 10 находятся в сжатом состоянии и удерживаются упорами 13 рычагов 14, противоположные концы которых с помощью шарниров 15 связаны со стабилизаторами 16. Между рычагами 14 и стабилизаторами 16 размещены пружины 17 в сжатом состоянии. Сила растяжения пружин 17 меньше сил растяжения пружин 10, в результате чего рычаги 14 удерживаются в состоянии, показанном на фиг. 1. Сбрасываемый прибор 12, устанавливаемый на платформе 9, накрыт колпаком 18 зонтообразной формы, установленным на линейной платформе 11. Колпак 18 в процессе эксплуатации прибора 12 находится над прибором и предохраняет его от влияния атмосферных осадков. Другое назначение колпака 18 заключается в том, что он является платформой полусферической формы солнечных батарей. Солнечные батареи, размещенные на наружной поверхности колпачка 18, служат источником электроэнергии для прибора 12.

Устройство содержит также стрелу 19, связанную со стабилизаторами 16 и которая может быть связана и с корпусом 1, и стопорное устройство 20, представляющее собой стопор 21, взаимодействующий с основным поршнем 4, с подвижной ножкой 22. Стопорное устройство установлено в пазу 23, выполненном на боковой поверхности основного корпуса 1.

Работает устройство следующим образом.

Прибор 12, установленный на линейной платформе 11, сбрасывается с летательного аппарата стрелой 19 вниз. При соударении с землей стрела 19 загружается в землю на расстояние "a", при этом пружина 8 дополнительного корпуса 6 начинает сжиматься, и дополнительный поршень 7 перемещается вниз на расстояние "a¹". Это приводит к перемещению вниз основного корпуса 1 с основным поршнем 4, прикрепленного к нему штоком 3 и платформой 9. При этом (т. е. при сжатии пружины 8) пружина 5 основного корпуса 1 остается в свободном состоянии, т.к. стопорное устройство 20 удерживает основной поршень 4 в неподвижном состоянии относительно основного корпуса 1. В результате перемещения вниз верхней ступени устройства на расстоянии "a¹" сила растяжения пружин 10 уменьшается и становится меньше сил растяжения пружин 17, в результате чего рычаги 14 отбрасываются вниз и соприкасаются с землей упорами 13 и начинают выполнять функции опор.

После отбрасывания рычагов 14 вниз пружины 10 полностью растягиваются и приподнимают линейную платформу 11 вместе с колпачком 18 на высоту, равную "b". Пружины 10 одними концами прикреплены к платформе 9, а другими концами
к линейной платформе 11 колпачка 18. Колпачок 18 в процессе эксплуатации прибора 12 находится над прибором 12 и предохраняет его от влияния атмосферных осадков. Другое назначение колпачка 18 заключается в том, что он является платформой полусферической формы для размещения солнечных батарей.

Солнечные батареи, размещенные на наружной поверхности колпачка 18, служат источником электроэнергии прибора 12. Передвигаясь по инерции вниз в сторону стрелы 19, дополнительный поршень 7 до полного сжатия может переместиться на расстояние A + ΔA После перемещения дополнительного поршня 7 вниз на расстояние "A" вместе с ним перемещается основной корпус 1, и стопорное устройство 20 оказывается около отверстия дополнительного корпуса 6. Ножка 22 стопорного устройства 20 заходит в паз 23 основного корпуса 1 и при движении его в сторону дополнительного поршня 7 выдвигает из-под основного поршня 4 стопор 21. Основной поршень 4 освобождается и начинает двигаться по итнерции вниз в сторону стрелы 19, сжимая при этом основную пружину 5 основного корпуса 1 (пружину 2-ой ступени). После этого дополнительный поршень 7 еще перемещается на расстоянии ΔA, а дополнительная пружина 8 начинает растягиваться еще при дальнейшем сжатии основной пружины 5.

В интервале времени Δt, когда дополнительная пружина 8 дополнительного корпуса 6 (первой ступени) начинает растягиваться при одновременном сжатии основной пружины 5 основного корпуса 1 (вторая ступень), происходит гашение основной (большей части) величины ударной нагрузки.

Коэффициент сжатия и растяжения пружин 5 и 8 подбирается таким образом (в зависимости от веса сбрасываемого прибора 12), что в процессе сжатия дополнительная пружина 8 и основная пружина 5 доходят до нижней "мертвой точки" и начинают растягиваться. Таким образом, сначала растягивается дополнительная пружина 8, а после этого основная пружина 4.

Данное устройство обеспечивает надежную, устойчивую, мягкую установку прибора любого назначения.

Изобретение относится к амортизирующим устройствам и может быть использовано для поглощения ударных нагрузок для грузов, в частности, контрольно-измерительных приборов, сбрасываемых с летательных аппаратов. Сущность изобретения: амортизирующее устройство содержит основной корпус 1 с крышкой и отверстием 2, расположенные в нем поршень 4 со штоком 3, проходящим через отверстие 2 в крышке, и упругий элемент 5 (пружина), установленный между поршнем 4 и дном корпуса 1. Дополнительный корпус 6 выполнен с отверстием. В дополнительном корпусе 6 установлены дополнительный поршень 7 и дополнительный упругий элемент 8. На свободном конце штока 3 закреплена платформа 9 для установки груза. На ней с помощью пружин установлена линейная платформа 11 с колпаком 18. Устройство снабжено рычагами 14 с упорами 13, взаимодействующими одними концами с линейной платформой 11, а другими - со стабилизаторами 16. Со стабилизаторами связана стрела 19. 2 ил.

Амортизирующее устройство преимущественно для грузов, сбрасываемых с летательного аппарата, содержащее основной корпус с крышкой, имеющей отверстие, расположенные в нем пропущенный через отверстие крышки шток с поршнем, упругий элемент, установленный под поршнем дополнительный корпус, размещенные в нем дополнительный поршень и дополнительный упругий элемент, установленный между поршнем и дном дополнительного корпуса, отличающееся тем, что оно снабжено платформой для установки груза, закрепленной на свободном конце штока и подпружиненной относительно последней линейной платформой, выполненной в виде плоского кольца, установленным на ней зонтообразным колпаком, стабилизаторами, стрелой, связанной с последними, рычагами, одни концы которых шарнирно связаны со стабилизаторами, а другие имеют упоры для взаимодействия с линейной платформой, предварительно сжатыми пружинами, установленными между рычагами и стабилизаторами, стопорным устройством, размещенным в основном корпусе под поршнем, при этом дополнительный корпус выполнен с отверстием, в котором установлен основной корпус с возможностью осевого перемещения, а дополнительный поршень жестко связан с последним.