Энергопоглощающее устройство

В полезной модели решается задача увеличения удельной энергоемкости за счет заполнения внутреннего пространства шарнирного четырехзвенника и обеспечения ступенчатой характеристики энергопоглощающего устройства при нагружении. Для этого энергопоглощающее устройство (фиг.1) содержит установленный между верхним 1 и нижним 2 основаниями трубчатый энергопоглощающий элемент 3, размещенные вдоль его боковых сторон в диаметральной плоскости пары стержней 4 и рычаги 5, шарнирно прикрепленные концами попарно шарнирно к стержням 4 и образующие шарнирный четырехзвенник, внутри шарнирного четырехзвенника относительно первого трубчатого энергопоглощающего элемента 3 дополнительно симметрично расположены два трубчатых энергопоглощающих элемента 6 меньшего одинакового диаметра.

Полезная модель относится к средствам пассивной ударозащиты наземных транспортных средств при столкновении с другими транспортными средствами или препятствиями.

Известно энергопоглощающее устройство [1], содержащее основание и рабочий энергопоглощающий элемент в виде инверсируемой (выворачиваемой) с помощью радиусного штампа трубы, работающей в режиме пластической деформации. Недостатком известного энергопоглощающего устройства является то, что оно имеет значительные габариты и вес, ограниченное количество циклов нагружения и невозможность восприятия нагрузки с различными углами приложения действия сил и возврата в исходное положение.

Наиболее близким по технической сущности к предполагаемой полезной модели является энергопоглощающее устройство [2], состоящее из установленного между верхним и нижним основаниями трубчатого энергопоглощающего элемента, размещенных вдоль его боковых сторон в диаметральной плоскости пар стержней и рычаги, шарнирно прикрепленные концами попарно шарнирно к стержням и образующие шарнирный четырехзвенник.

Недостатком известного устройства является недостаточно высокая энергопоглощающая способность и большое свободное пространство внутри шарнирного четырехзвенника (неиспользуемый объем), что влечет за собой применение нескольких энергопоглощающих устройств для решения одной задачи. При этом увеличивается рабочий объем, занимаемый размещенными в нем энергопоглощающими устройствами.

Целью предполагаемой полезной модели является увеличение удельной энергоемкости шарнирного четырехзвенника и обеспечение ступенчатой характеристики энергопоглощающего устройства при нагружении.

Указанная цель достигается тем, что в энергопоглощающем устройстве, состоящем из установленного между верхним и нижним основаниями трубчатого энергопоглощающего элемента, размещенных вдоль его боковых сторон в диаметральной плоскости пар стержней и рычаги, шарнирно прикрепленные концами попарно шарнирно к стержням и образующие шарнирный четырехзвенник, внутри шарнирного четырехзвенника относительно первого трубчатого энергопоглощающего элемента дополнительно симметрично размещены два трубчатых энергопоглощающих элемента меньшего одинакового диаметра.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая модель отличается наличием дополнительно находящихся внутри шарнирного четырехзвенника двух трубчатых энергопоглощающих элементов меньшего одинакового диаметра, размещенных с возможностью контакта с одной стороны с верхними и нижними рычагами шарнирного четырехзвенника, а с другой - с трубчатым энергопоглощающим элементом большего диаметра.

На фиг.1 схематически изображен общий вид энергопоглощающего устройства. Энергопоглощающее устройство содержит установленный между верхним 1 и нижним 2 основаниями трубчатый энергопоглощающий элемент 3, размещенные вдоль его боковых сторон в диаметральной плоскости пары стержней 4 и рычаги 5, шарнирно прикрепленные концами попарно шарнирно к стержням 4 и образующие шарнирный четырехзвенник, внутри шарнирного четырехзвенника относительно первого трубчатого энергопоглощающего элемента 3 дополнительно симметрично расположены два трубчатых энергопоглощающих элемента 6 меньшего одинакового диаметра.

Полезная модель работает следующим образом: в случае воздействия, например, на верхнее опорное основание 1 нагрузки расчетно-допустимого значения, трубчатый энергопоглощающий элемент 3 подвергается пластической деформации, причем нагрузка на трубчатые

энергопоглощающие элементы 3 и 6 от верхнего основания 1 передается через четыре шарнирно соединенные между собой рычага 5 шарнирного четырехзвенника. При сближении рычагов 5 происходит одновременная деформация трубчатых энергопоглощающих элементов 3 и 6, причем на трубчатые энергопоглощающие элементы 3 и 6 по касательной воздействуют рычаги 5, сжимая последние. Трубчатые энергопоглощающие элементы 3 и 6 при деформации их рычагами 5 стараются принять эллипсоидную форму и при этом происходит их одновременное обжатие друг друга боковыми сторонами. С ростом нагрузки наблюдается эффект пластического деформирования трубчатых энергопоглощающих элементов 3 и 6 с образованием множественных пластических шарниров. В процессе пластического деформирования трубчатых энергопоглощающих элементов 3 и 6 верхние и нижние углы шарнирного четырехзвенника разворачиваются, а боковые становятся более острыми, в результате верхнее 1 и нижнее 2 основания сближаются.

Таким образом, технико-экономический эффект предполагаемой полезной модели заключается в том, что установленные дополнительно трубчатые энергопоглощающие элементы позволяют увеличить удельную энергоемкость энергопоглощающего устройства и ступенчато регулировать силовую характеристику в зависимости от перегрузок, допускаемых для защищаемого объекта.

Источники информации:

1. Круглов Ю.А., Туманов Ю.А. Ударозащита машин, оборудования и аппаратуры. М.: Ленинград «Машиностроение». - 1986. - 219 с.

2. А.С. СССР №1283455, 1987 г.

Энергопоглощающее устройство, состоящее из установленного между верхним и нижним основаниями трубчатого энергопоглощающего элемента, размещенных вдоль его боковых сторон в диаметральной плоскости пар стержней и рычагов, шарнирно прикрепленных концами попарно шарнирно к стержням и образующих шарнирный четырехзвенник, отличающееся тем, что внутри шарнирного четырехзвенника относительно первого трубчатого энергопоглощающего элемента дополнительно симметрично размещены два трубчатых энергопоглощающих элемента меньшего одинакового диаметра.