Энергопоглощающее устройство

В полезной модели решается задача повышения устойчивости и обеспечения необходимой подвижности конструкции при различном 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, причем верхнее 1 и нижнее 2 основания снабжены жестко закрепленными на них продольными направляющими 6 сплошного сечения одинакового диаметра в виде выступов полусферической формы, расположенными симметрично относительно геометрических центров оснований 1 и 2 (фиг.2).

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 следующее. При установке нижнего основания энергопоглощающего устройства, например, на жесткой балке, в случае воздействия усилия на верхнее основание, оно допускает сжимающее нагружение строго осевого направления приложения действия сил. Появление нагружения с различными углами приложения действия сил к одному из оснований крайне нежелательно, так как это приведет к снижению энергопоглощения, связанному с потерей устойчивости всей конструкции вследствие неограниченной подвижности верхнего и нижнего оснований относительно шарнирного четырехзвенника. Таким образом, малейшее

изменение направления действия нагрузки может привести к демонтажу энергопоглощающего устройства, что снижает надежность работы устройства.

Целью предполагаемой полезной модели является повышение устойчивости и обеспечение необходимой подвижности конструкции при различном 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, верхнее и нижнее основания снабжены жестко закрепленными на них продольными направляющими сплошного сечения одинакового диаметра в виде выступов полусферической формы, расположенными симметрично относительно геометрических центров оснований.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая модель отличается наличием в ней продольных направляющих сплошного сечения одинакового диаметра в виде выступов полусферической формы, расположенных симметрично относительно геометрических центров оснований и служащих для передачи нагрузки на рычаги шарнирного четырехзвенника с возможностью их скольжения по внешним поверхностям рычагов в процессе нагружения.

Таким образом, заявляемая модель соответствует критерию изобретения «новизна».

Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию «существенные отличия».

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, причем верхнее 1 и нижнее 2 основания снабжены жестко закрепленными на них продольными направляющими 6 сплошного сечения одинакового диаметра в виде выступов полусферической формы, расположенными симметрично относительно геометрических центров оснований 1 и 2. Шарнирный четырехзвенник в исходном положении имеет ромбовидную форму с тупыми верхним и нижним углами, опирающимися у оснований 1 и 2 на продольные направляющие 6 (фиг.2).

Полезная модель работает следующим образом: в случае воздействия, например, на верхнее опорное основание 1 нагрузки расчетно-допустимого значения с различными углами приложения действия сил, трубчатый энергопоглощающий элемент 3 подвергается пластической деформации, причем нагрузка на трубчатый энергопоглощающий элемент 3 от верхнего основания 1 передается через продольные направляющие 6 на четыре шарнирно соединенные между собой пластины 5 шарнирного четырехзвенника. При этом происходит направленное скольжение верхнего 1 и нижнего 2 оснований с продольными направляющими 6 по внешним поверхностям рычагов 5 от их оснований к центрам. В процессе пластического деформирования трубчатого энергопоглощающего элемента 3 верхние углы шарнирного четырехзвенника разворачиваются, а нижние становятся более острыми, в результате верхнее 1 и нижнее 2 основания сближаются.

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 верхнее и нижнее основания снабжены жестко закрепленными на них продольными направляющими сплошного сечения одинакового диаметра в виде выступов полусферической формы, расположенными симметрично относительно геометрических центров оснований.