УДАРОЗАЩИТНАЯ ПОДВЕСКА Российский патент 2003 года по МПК F16F7/12 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к деталям машин, а именно к амортизирующим системам однократного действия с пластически деформируемыми элементами, и может быть использовано, например, в космической технике.

Известно, что пластическая деформация применяется в целях ударозащиты (см., например, Ю.А. Круглов, Ю.А. Туманов. Ударовиброзащита машин, оборудования и аппаратуры. Л.: Машиностроение, 1986. С.123 и 124).

Известна амортизирующая опора (см., например, а.с. 1283455, кл. F 16 F 7/12, 1984 г.), содержащая основания с параллельно установленными в них закладными элементами, размещенные между ними податливую трубу и между трубой и закладными элементами попарно установленные параллельно продольной оси трубы стальные прутки.

Известна гибкая связь для соединения сосредоточенных масс (см., например, а.с. 352049, кл. F 16 F 7/12, 1971 г.), выполненная в виде сварной цепи с удлиненными звеньями, состоящими из прямолинейных и дугообразных элементов, или чередования звеньев со стержнями, имеющими дугообразные элементы по концам, в которой звенья связи выполнены из высокопластичного материала.

Известна ударозащитная подвеска (см. , например, патент по заявке 97112699 от 24.07.97, решение о выдаче патента от 09.02.00), содержащая удлиненные звенья, выполненные из пластичного материала и состоящие из дугообразных элементов, к концам которых присоединены прямолинейные элементы, второй конец одного из прямолинейных элементов крепится к защитному корпусу, а другого - к защищаемому объекту, при этом длина прямолинейного элемента примерно равна радиусу дугообразного элемента.

Это изобретение выбрано в качестве прототипа.

Устройство-прототип обеспечивает ударозащиту во всех направлениях со снижением ударного ускорения до допустимого уровня, но одинакового для всех направлений, что обусловлено равенством длины прямого участка и радиуса дугообразных элементов амортизатора. При этом за счет изменения соотношения упомянутых размеров амортизатора соотношение продольного и поперечного усилий сопротивления подвески деформированию можно менять лишь в ограниченных пределах.

Но в некоторых случаях допустимый уровень ударного ускорения в продольном направлении меньше, нежели в поперечном направлении, соответственно требуется обеспечить снижение ударного ускорения до разных уровней в продольном и поперечном направлениях.

На решение указанной задачи направлено данное изобретение.

Для этого в ударозащитной подвеске, состоящей из двух амортизирующих цилиндрических поясов, каждый из которых содержит амортизаторы в виде удлиненных звеньев, выполненные из пластичного материала и состоящие из дугообразных элементов, к концам которых присоединены прямолинейные элементы, вторые концы одного из прямолинейных элементов каждого удлиненного звена предназначены для жесткого закрепления на защитном корпусе, в каждый амортизирующий пояс введено кольцо, к каждому из которых прикреплены вторые концы второго прямолинейного элемента каждого удлиненного звена соответствующего амортизирующего пояса, при этом кольцо одного из амортизирующих поясов предназначено для жесткого крепления к защищаемому цилиндрическому объекту, а кольцо второго амортизирующего пояса устанавливается на защищаемом цилиндрическом объекте с возможностью скольжения по его поверхности в продольном направлении, как вариант, предлагается ударозащитная подвеска, которая дополнительно содержит упор, устанавливаемый на защищаемом цилиндрическом объекте, ограничивающий скольжение кольца второго амортизирующего пояса.

В предлагаемом техническом решении за счет исключения из работы одного из амортизирующих поясов при ударе в продольном направлении ускорение на защищаемом объекте будет в два раза меньше, чем в случае удара в поперечном направлении.

Если требуется обеспечить меньший уровень ударного ускорения в продольном направлении лишь в одну сторону, а при продольном ударе в другую сторону, надо обеспечить тот же уровень ударного ускорения, что и при поперечном ударе, то на защищаемом объекте устанавливается упор, ограничивающий скольжение кольца второго амортизирующего пояса.

Такое выполнение расширяет ударозащитные возможности подвески.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показана конструкция предлагаемой ударозащитной подвески, на фиг.2 представлен вариант выполнения предлагаемой ударозащитной подвески.

Ударозащитная подвеска (см. фиг.1) содержит два амортизирующих цилиндрических пояса 1, 2, каждый из которых содержит удлиненные звенья 3 амортизаторов, выполненные из пластичного материала и состоящие из дугообразных элементов, к концам которых присоединены прямолинейные элементы, кольца 4, 5 крепления удлиненных звеньев 3 амортизаторов первого амортизирующего цилиндрического пояса 1 и кольца 6, 7 крепления удлиненных звеньев 3 амортизаторов второго амортизирующего цилиндрического пояса 2. На чертеже также обозначены защитный корпус 8, на котором жестко крепятся кольца 4, 6, и защищаемый объект 9 с жестко закрепленным кольцом 7 и скользящим кольцом 5 амортизирующих цилиндрических поясов 1 и 2.

На фиг. 2 приняты те же позиционные обозначения, что и на фиг.1, и дополнительно обозначен упор 10, установленный на цилиндрическом защищаемом объекте 9.

Ударозащитная подвеска работает следующим образом.

Под действием силы удара на защитный корпус 8 в поперечном направлении R (см. фиг. 1) защищаемый объект 9 смещается относительно защитного корпуса. При этом начинается деформация удлиненных звеньев 3 амортизаторов. Сначала происходят незначительные упругие деформации. По мере развития смещения в звеньях 3 амортизаторов образуются пластические шарниры. За счет интенсивной пластической деформации в зонах пластических шарниров поглощается энергия удара. При этом амортизаторы передают на защищаемый объект 9 усилия, ограниченные предельными значениями. Передаваемые на защищаемый объект 9 усилия вызывают ударные ускорения, ограниченные допустимым для защищаемого объекта уровнем.

Под действием удара в продольном направлении ±Х в ударозащитной подвеске работают только амортизаторы, прикрепленные к кольцу 7, а амортизаторы, прикрепленные к кольцу 5, не работают. При равном количестве амортизаторов в обоих амортизирующих поясах это приведет к тому, что при продольном ударе ударное ускорение на защищаемом объекте в продольном направлении ±Х будет в два раза меньше.

Вариант предлагаемой ударозащитной подвески (см. фиг.2) при действии удара в поперечном направлении R работает так же. При действии удара в продольном направлении +Х в ударозащитной подвеске работают только амортизаторы, прикрепленные к кольцу 7, а амортизаторы, прикрепленные к кольцу 5, не работают. При равном количестве амортизаторов в обоих амортизирующих поясах это приведет к тому, что при продольном ударе ударное ускорение на защищаемом объекте в продольном направлении +Х будет в два раза меньше. При действии удара в направлении -X скользящее кольцо 7 упирается в упор 10, в результате чего работают все амортизаторы, и ударное ускорение получится таким же, что и при поперечном ударе.

Необходимость варьирования уровня ударного ускорения связана с допустимым для защищаемого объекта уровнем ударного ускорения, который может быть разным для разных направлений, а также с габаритными ограничениями на ход амортизаторов при ударе.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к амортизирующим системам однократного действия с пластически деформируемыми элементами. Сущность изобретения: ударозащитная подвеска состоит из двух амортизирующих цилиндрических поясов, каждый пояс содержит амортизаторы в виде удлиненных звеньев. Удлиненные звенья выполнены из пластичного материала и состоят из дугообразных элементов, к концам которых присоединены прямолинейные элементы. Второй конец одного из прямолинейных элементов каждого удлиненного звена предназначен для жесткого крепления на защитном корпусе. В каждый амортизирующий пояс введено кольцо, к которому прикреплены вторые концы второго прямолинейного элемента каждого удлиненного звена соответствующего амортизирующего пояса. Кольцо одного из амортизирующих поясов предназначено для жесткого крепления к защищаемому цилиндрическому объекту. Кольцо второго амортизирующего пояса устанавливается на защищаемом объекте с возможностью скольжения по его поверхности в продольном направлении. Техническим результатом является обеспечение снижения ударного ускорения до разных уровней в продольном и поперечном направлениях. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Ударозащитная подвеска, состоящая из двух амортизирующих цилиндрических поясов, каждый из которых содержит амортизаторы в виде удлиненных звеньев, выполненные из пластичного материала и состоящие из дугообразных элементов, к концам которых присоединены прямолинейные элементы, второй конец одного из прямолинейных элементов каждого удлиненного звена предназначен для жесткого крепления на защитном корпусе, отличающаяся тем, что в каждый амортизирующий пояс введено кольцо, к каждому из которых прикреплены вторые концы второго прямолинейного элемента каждого удлиненного звена соответствующего амортизирующего пояса, при этом кольцо одного из амортизирующих поясов предназначено для жесткого крепления к защищаемому цилиндрическому объекту, а кольцо второго амортизирующего пояса устанавливается на защищаемом объекте с возможностью скольжения по его поверхности в продольном направлении. 2. Ударозащитная подвеска по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит упор, устанавливаемый на защищаемом объекте и ограничивающий скольжение кольца второго амортизирующего пояса.