Ударозащитный контейнер

Полезная модель 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 контейнерах для радиоактивных материалов. Техническим результатом является снижение массы защитного корпуса. Технический результат достигается тем, что в ударозащитном контейнере, содержащем защитный корпус и два амортизирующих пояса, каждый из которых состоит из пластически деформируемых элементов, выполненных в виде оболочек в форме половины тора, защитный корпус расположен внутри пластически деформируемых элементов, которые соединены на внутреннем диаметре с защитным корпусом, а на внешнем диаметре с жесткими силовыми кольцами, которые вынесены за габариты защитного корпуса в поперечном и продольном направлениях на величину рабочего хода амортизации при ударе с принятым запасом.

Полезная модель 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 контейнерах для радиоактивных материалов.

Известно, что пластическая деформация применяется в целях ударозащиты, см., например, Ю.А.Круглов, Ю.А.Туманов, «Ударовиброзащита машин, оборудования и аппаратуры», Л., Машиностроение, 1986 г., с.123-124.

Известна амортизирующая опора, 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. Авторское свидетельство СССР 1283455, МПК: F16F 7/12, 1984 г.

Известна гибкая связь для соединения сосредоточенных масс, 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. Авторское свидетельство СССР 352049, МПК: F16F 7/12, 1971 г.

Известен пластический амортизатор, содержащий корпус, размещенный в нем подвижный направляющий цилиндр, направляющие втулки и пластические элементы, соединяющие корпус с цилиндром и выполненные в виде двух полых цилиндрических участков большего и меньшего диаметров и плавного перехода между ними, имеющего форму кольца с S-образной образующей, во впадинах которого со стороны корпуса расположены направляющие втулки, в котором пластические элементы размещены один в другом и скреплены между собой. Авторское свидетельство СССР 968535, МПК: F16F 7/12, 1982 г.

Известные устройства обеспечивают амортизацию лишь в продольном направлении.

Известна ударозащитная подвеска, 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. Патент РФ 2151931, МПК: F16F 7/12, 1997 г.

Недостатком данной конструкции является сравнительно большая масса пластически деформируемых элементов (ПДЭ), что связано с тем, что они работают на изгиб и кручение.

Известна ударозащитная подвеска, состоящая из амортизаторов, выполненных из пластичного материала, в которой амортизаторы выполнены в виде оболочек в форме половины тора, образуют два амортизирующих пояса, амортизаторы которых на большем диаметре крепятся к защитному корпусу, а на меньшем диаметре - к защищаемому объекту. Патент на полезную модель 72027, МПК: F16F 7/12, 2007 г. (прототип).

Прототип обеспечивает ударозащиту во всех направлениях со снижением ударного ускорения до допустимого уровня. В данной конструкции ПДЭ работают при ударе на сдвиг и растяжение-сжатие, в силу чего их несущая способность больше, а масса существенно меньше, чем в вышеописанной ударозащитной подвеске по патенту РФ 2151931.

Недостатком прототипа является большая масса защитного корпуса. Во многих случаях масса конструкции, ее снижение, играет важную роль. Возникает задача снижения массы конструкции.

Техническим результатом является снижение массы защитного корпуса.

Технический результат достигается тем, что в ударозащитном контейнере, содержащем защитный корпус и два амортизирующих пояса, каждый из которых состоит из пластически деформируемых элементов, выполненных в виде оболочек в форме половины тора, защитный корпус расположен внутри пластически деформируемых элементов, которые соединены на внутреннем диаметре с защитным корпусом, а на внешнем диаметре с жесткими силовыми кольцами, которые вынесены за габариты защитного корпуса в поперечном и продольном направлениях на величину рабочего хода амортизации при ударе с принятым запасом.

Полезная модель поясняется чертежом, где показаны два амортизирующих пояса, каждый из которых состоит из ПДЭ 1 и 2, выполненных в форме половины тора. На внутреннем диаметре ПДЭ крепятся к защитному корпусу 3. Внутри защитного корпуса располагается защищаемое изделие 4. На внешнем диаметре к ПДЭ прикреплены жёсткие силовые кольца 5 и 6. Форма ПДЭ 1 и 2 такова, что силовые кольца 5 и 6 вынесены за габарит защитного корпуса 3 на величину рабочего хода амортизации при ударе с принятым запасом.

Полезная модель предназначена для защиты изделия 4 от удара при падении на твердое основание.

Полезная модель работает следующим образом. При падении на твердое основание под любым углом жесткие силовые кольца 5 и 6 входят в контакт с основанием. Начинается смещение жёстких силовых колец 5 и 6 относительно защитного корпуса 3 и, соответственно, деформация ПДЭ 1 и 2. Сначала происходят незначительные упругие деформации. По мере развития смещения начинается интенсивная упруго-пластическая деформация ПДЭ, за счет чего поглощается энергия удара. При этом ПДЭ 1 и 2 передают на защищаемое изделие 4 ограниченные, заданные материалом и размерами ПДЭ усилия. Передаваемые на защищаемое изделие 4 ограниченные усилия вызывают ударные ускорения, ограниченные допустимым для изделия 4 уровнем.

Жесткие силовые кольца 5 и 6 являются жесткими в смысле, принятом в прикладной механике, где жесткими называются тела, деформациями которых в рамках данной задачи можно пренебречь. Они могут быть выполнены, например, из закаленной стали 30ХГСА.

Изменение материала, геометрии и толщины ПДЭ 1 и 2 позволяет варьировать уровень ударного ускорения и получать ограниченные, допустимые для защищаемого изделия 4 значения ударного ускорения при падении с заданной высоты.

ПДЭ выполняются из пластичного материала, например, из алюминиевого сплава АМц. Определение нужных размеров ПДЭ производится расчетно-экспериментальным путем. Для расчёта деформирования ПДЭ используется метод конечных элементов.

Ударозащитный контейнер, содержащий защитный корпус и два амортизирующих пояса, каждый из которых состоит из пластически деформируемых элементов, выполненных в виде оболочек в форме половины тора, отличающийся тем, что защитный корпус расположен внутри пластически деформируемых элементов, которые соединены на внутреннем диаметре с защитным корпусом, а на внешнем диаметре с жесткими силовыми кольцами, которые вынесены за габариты защитного корпуса в поперечном и продольном направлениях на величину рабочего хода амортизации при ударе с принятым запасом.