УДАРОЗАЩИТНАЯ ПОДВЕСКА Российский патент 2004 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.123-124).

Известна амортизирующая опора (см., например, а.с. №1283455, кл. F 16 F 7/12, 84 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, 71 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.

Известные амортизаторы обеспечивают амортизацию лишь в одном (продольном) направлении.

Известна ударозащитная подвеска (см., например, патент №2151931, кл. F 16 F 7/12, 97 г.), 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.

Недостатком данной конструкции ударозащитной подвески является сварное крепление амортизаторов к заделкам. В зоне сварки образуются трещины, и силовая характеристика амортизаторов отличается от расчетной.

Устранить этот недостаток за счет усиления концов амортизаторов не позволяют габаритные ограничения, уменьшается ход амортизации.

На решение указанной задачи направлено данное изобретение.

Это достигается тем, что концы омартизаторов вынесены из зоны их хода.

Для этого в предлагаемой ударозащитной подвеске, состоящей из двух амортизирующих цилиндрических поясов, каждый из которых содержит удлиненные звенья, выполненные из пластичного материала, удлиненные звенья выполнены в виде балочных амортизаторов, обеспечивающих под действием силы удара в поперечном направлении смещение корпуса защищаемого изделия относительно защитного корпуса контейнера, каждый амортизирующий цилиндрический пояс снабжен фланцами, один из которых вынесен наружу за габарит корпуса защищаемого изделия и жестко закреплен на корпусе защитного контейнера, к этому же фланцу прикреплены концы балочных амортизаторов, второй конец балочного амортизатора прикреплен к несущему кольцу, надетому на корпус защищаемого изделия с возможностью скольжения по его поверхности и соединенному через прорезную пружину, воздействующую под действием силы удара в продольном направлении на корпус защитного контейнера, с вторым фланцем, жестко закрепленным на фланце, расположенном на корпусе защищаемого изделия.

Предлагаемое техническое решение позволяет организовать надежное крепление концов амортизаторов прямо в массиве материала. Это очень важно, поскольку рабочая зона амортизаторов ("пластические шарниры") расположены как раз на концах амортизаторов. В данном техническом решении получаем определенность работы конструкции вне зависимости от качества сварного шва.

Кроме того, конструкция позволяет варьировать ударное ускорение по оси и поперек оси вне зависимости друг от друга 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 поясняется чертежами, где на фиг.1 показана конструкция предлагаемой ударозащитной подвески, а на фиг.2 - развертка амортизирующих поясов.

Ударозащитная подвеска (см. фиг.1) содержит два амортизирующих цилиндрических пояса, каждый из которых состоит из несущего кольца 1 и 2, балочных амортизаторов 3 и 4, соответственно выполненных из пластичного материала. Каждый амортизирующий цилиндрический пояс имеет фланец 5, 6 соответственно для жесткого крепления к корпусу 7 защитного контейнера, вынесенный наружу за габарит защищаемого изделия 8. К каждому из фланцев 5, 6 прикреплены концы балочных амортизаторов 3, 4 соответственно. Второй конец каждого балочного амортизатора 3, 4 прикреплен к несущему кольцу 1, 2, надетому на защищаемое изделие 8 с возможностью скольжения по его поверхности в продольном направлении. Каждый амортизирующий пояс имеет второй фланец 9, 10 для жесткого крепления к фланцу 11, 12 на корпусе защищаемого изделия 8. Между вторым фланцем 11, 12 и несущим кольцом 1, 2 соответственно выполнена прорезная пружина 13, 14 таким образом, что прорези образуют удлиненные звенья, расположенные по окружности корпуса защищаемого изделия 8 (см., например, Пономарев С.Д., Андреева Л.Е. Расчет упругих элементов машин и приборов. - М.: Машиностроение, 1980).

На развертке амортизирующих цилиндрических поясов (см. фиг.2) обозначены несущие кольца 1, 2, балочные амортизаторы 3, 4 и прорезные пружины 13, 14.

Ударозащитная подвеска работает следующим образом.

Под действием силы удара на защитный корпус 7 в поперечном направлении защищаемое изделие 8 смещается относительно защитного корпуса При этом начинается деформация балочных амортизаторов 3, 4. Сначала происходят незначительные упругие деформации. По мере развития смещения в заделках балочных амортизаторов 3, 4 образуются “пластические шарниры”. За счет интенсивной пластической деформации в зонах пластических шарниров поглощается энергия удара. При этом амортизаторы передают на корпус защищаемого изделия 8 усилия, ограниченные предельными значениями. Передаваемые на корпус защищаемого изделия 8 усилия вызывают ударные ускорения, ограниченные допустимым для него уровнем.

Под действием удара в продольном направлении в ударозащитной подвеске аналогичным образом работают удлиненные звенья прорезной пружины 13, 14, а балочные амортизаторы 3, 4 не работают.

Изменение геометрии балочных амортизаторов 3, 4 и удлиненных звеньев прорезной пружины 13, 14 позволяет варьировать уровень ударного ускорения и расширяет ударозащитные возможности подвески.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, а именно к амортизирующим системам однократного действия с пластически деформируемыми элементами. Сущность изобретения заключается в том, что ударозащитная подвеска состоит из двух амортизирующих цилиндрических поясов, каждый из которых содержит удлиненные звенья, выполненные из пластичного материала. Удлиненные звенья выполнены в виде балочных амортизаторов, обеспечивающих под действием силы удара в поперечном направлении смещение корпуса защищаемого изделия относительно корпуса защитного контейнера. Каждый амортизирующий цилиндрический пояс снабжен фланцами, один из которых вынесен наружу за габарит корпуса защищаемого изделия и жестко закреплен на корпусе защитного контейнера, к этому же фланцу прикреплены концы балочных амортизаторов. Второй конец балочного амортизатора прикреплен к несущему кольцу, надетому на корпус защищаемого изделия с возможностью скольжения по его поверхности и соединенному через прорезную пружину, воздействующую под действием силы удара в продольном направлении на корпус защитного контейнера, с вторым фланцем, жестко закрепленным на фланце, расположенном на корпусе защищаемого изделия. Техническим результатом является вынесение концов амортизаторов из зоны их хода. 2 ил.

Ударозащитная подвеска, состоящая из двух амортизирующих цилиндрических поясов, каждый из которых содержит удлиненные звенья, выполненные из пластичного материала, отличающаяся тем, что удлиненные звенья выполнены в виде балочных амортизаторов, обеспечивающих под действием силы удара в поперечном направлении смещение корпуса защищаемого изделия относительно корпуса защитного контейнера, каждый амортизирующий цилиндрический пояс снабжен фланцами, один из которых вынесен наружу за габарит корпуса защищаемого изделия и жестко закреплен на корпусе защитного контейнера, к этому же фланцу прикреплены концы балочных амортизаторов, второй конец балочного амортизатора прикреплен к несущему кольцу, надетому на корпус защищаемого изделия с возможностью скольжения по его поверхности и соединенному через прорезную пружину, воздействующую под действием силы удара в продольном направлении на корпус защитного контейнера, с вторым фланцем, жестко закрепленным на фланце, расположенном на корпусе защищаемого изделия.