Энергопоглощающий элемент Советский патент 1983 года по МПК F16F1/14 

(54) ЭНЕРГОПОГЛОЩАЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ

1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к средствам защиты конструкций от динамических нагрузок.

Известна торсионная пружина, содержащая прямые торсионы, соединенные с ними рычаги, одни концы торсионов жестко соединены попарно между собой, а другие охвачены серьгами и закреплены в рычагах одинаковой длины, а пружина снабжена стержнями из пластического матернала, установленными параллельно оси упругих элементов, одни концы которых жестко соединены 1.

Недостатками данной торсионной пружины явлютяся громоздкость и сложность изготовления.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является энергопоглощающий элемент, содержащий цилиндрический корпус, внутри которого расположен торсион из упругого материала. Торсион одним концом, на котором нарезаны шлицы, соединен с корпусом, а второй его конец связан с элементом, воспринимающим нагрузку 2.

Недостатком известного энергопоглощающего элемента является низкая энергоемкость.

Цель изобретения - увеличение рассенвання энергии.

Указанная цель достигается тем, что энергопоглощающий элемент снабжен соосно установленными с двух концов в корпусе головками, в которых закреплен торсион, а последний выполнен из пластического

10 материала.

На фиг. 1 изображен энергопоглощающий элемент, общий вид; продольный разрез; на фиг. 2 - то же, в разобранном виде. Энергопоглощающий элемент содержит цилиндрический корпус 1, соосно установлен ные с двух его концов головки 2 и 3, выполненные в виде цилиндров переменного диаметра, в которых закреплен торсион 4, выполненный в виде стержня круглого поперечного сечения из пластического материала.

20 В головках 2 и 3 под торсион 4 выполнены призматические углубления (не обозначены) под его посадку, а головки 2 и 3 соединяются с корпусом 1 с помощью разъемного соединения или сваркой (не показано).

Элемент работает следующим образом.

При приложении к головкам 2 и 3 противоположно направленных крутящих моментов последние поворачиваются друг относительно друга, скручивая при этом жестко соединенные с ними корпус 1 и торсион 4, причем деформация материала корпуса 1 происходит в упругой области вплоть до максимального угла закручивания, определяемого конструкцией амортизирующего устройства (не показано), в котором установлен энергопоглощающий элемент, а деформация материала торсиона 4, начиная с определенного угла поворота его торцов, происходит в пластической области. Это объясняется различием величин относительных сдвигов деформаций к, возникающих в материале корпуса 1 и торсиона 4. Так как V - где ч - угол поворота торцов торсиона; d - наружный диаметр торсиона; L - длина торсиона, то сдвиговая деформация материала торсиона 4 в п - раз больще деформации корпуса 1.

Крутящий момент упругого сопротивления деформированию материала корпуса 1 энергопоглощающего элемента выбирается больше момента сопротивления пластическому деформированию торсиона 4, так что после окончания действия нагрузки энергопоглощающий элемент возвращается в исходное положение за счет накопленной упругой энергии, пластически деформируя при этом материал торсиона 4 в обратном направлении. Таким образом, рассеяние энергии в энергопоглощающем элементе осуществляется за счет циклической пластической деформации материала торсиона 4. Величина рассеяния энергии и долговечность пластического торсиона взаимосвязаны и зависят от материала торсиона и амплитуды деформации.

Формула изобретения

Энергопоглощающий элемент, содержащий цилиндрический корпус, внутри которого расположен торсион, отличающийся тем, что, с целью увеличения рассеивания энергии, он снабжен соосно установленными с двух концов в корпусе головками, в которых закреплен торсион, а последний выполнен из пластического материала. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

№ 302528, кл. F 16 F 1/14, 1969 (прототип).

фиг-i

cpus.