RU109818U1

RU109818U1 - DEVICE FOR PROTECTING EQUIPMENT FROM SHOCK EXPOSURE

Info

Publication number: RU109818U1
Application number: RU2011132264/11U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Владимирович Сныткин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Опытно Конструкторское Бюро Специального Оборудования"
Priority date: 2011-08-01
Filing date: 2011-08-01
Publication date: 2011-10-27

Abstract

Устройство защиты размещенного на объекте оборудования от ударного воздействия, содержащее прикрепленные одним концом к защищаемому оборудованию, а другим концом - к объекту по меньшей мере один амортизатор, отличающееся тем, что амортизаторы выполнены спирально-тросовыми с неразъемными фиксирующими основаниями и прикреплены к бетонным элементам объекта химическим анкером, а к оборудованию - болтовым соединением. A device for protecting the equipment located at the facility from shock, comprising at least one shock absorber attached at one end to the protected equipment and the other end to the facility, characterized in that the shock absorbers are made of spiral-cable with one-piece fixing bases and are attached to the concrete elements of the facility by chemical anchor, and to equipment - bolted connection.

Description

Изобретение относится к устройствам смягчения ударов и вибровоздействий на объект и может быть использовано в космической технике, автомобильной промышленности, судостроении, приборостроении и т.п., в частности, обеспечения крепления и защиты аппаратуры, приборов, устройств и оборудования различного назначения от одиночных ударов, вызываемых взрывом а именно для уменьшение одиночного ударного воздействия на оборудование, при размещении его в помещениях, подверженных сейсмоударным воздействиям вызванных взрывом, с длительностью 30-50 мс и высокими значениями амплитуд ускорений 2…20g. Это связано с тем, что большинство современного оборудования не выдерживает воздействия более 5-7g.The invention relates to devices for mitigating shock and vibration on an object and can be used in space technology, the automotive industry, shipbuilding, instrument making, etc., in particular, for securing and protecting apparatus, instruments, devices and equipment for various purposes from single strokes, caused by an explosion, namely, to reduce a single impact on equipment when placed in rooms subject to seismic impact caused by an explosion with a duration of 30-50 m and high values of the amplitudes of the accelerations 2 ... 20g. This is due to the fact that most modern equipment can not withstand exposure to more than 5-7g.

Известно устройство для защиты оборудования от ударного воздействия, содержащее основание, шток, один конец которого имеет шарнир для связи с амортизируемым объектом, и крестообразный энергопоглощающий элемент, связанный с основанием и штоком посредством скоб, установленных во взаимно перпендикулярных плоскостях, одна - на основании, а вторая - на другом конце штока, и соединенных лапками с энергопоглощающим элементом, в котором крестообразный энергопоглощающий элемент выполнен в виде двух пар торсионов из пластичного материала, расположенных вдоль лучей крестообразного энергопоглощающего элемента, жестко скрепленных одними концами с лапками скоб, а другими - с призмой, установленной в центре энергопоглощающего элемента и имеющей на своих торцах цилиндрические поверхности, образующие которых параллельны осям соответствующих скоб, находящихся с ними в контакте по своим внутренним поверхностям. (RU №2221177).A device for protecting equipment from shock, containing a base, a rod, one end of which has a hinge for communication with a shock-absorbing object, and a cross-shaped energy-absorbing element connected to the base and rod by means of brackets installed in mutually perpendicular planes, one on the base, and the second - at the other end of the rod, and connected to the legs with an energy-absorbing element, in which the cross-shaped energy-absorbing element is made in the form of two pairs of torsions of plastic material, located married along the rays of a cross-shaped energy-absorbing element, rigidly fastened at one end with tabs of brackets, and others - with a prism mounted in the center of the energy-absorbing element and having cylindrical surfaces at their ends, the generatrices of which are parallel to the axes of the corresponding brackets in contact with them on their internal surfaces . (RU No. 2221177).

Недостатком этого технического решения является конструктивная сложность, а также зависимость эффективности от направления ударного воздействия.The disadvantage of this technical solution is the structural complexity, as well as the dependence of efficiency on the direction of impact.

Известно также устройство для защиты оборудования от ударных нагрузок, содержащее корпус и расположенный внутри него шток упругого элемента в виде по крайней мере одной плоской крестообразной пружины и скоб установленных во взаимно перпендикулярных плоскостях: одна на основании корпуса, а другая на другом конце штока и соединенных лапками с крестообразной пружиной. (RU №1583678). Однако это техническое решение имеет ограниченную область применения - защита от ударных воздействий аппаратуры РЭА массой до 150 кг.A device for protecting equipment from shock loads is also known, comprising a body and a rod of an elastic element located inside it in the form of at least one flat cruciform spring and brackets mounted in mutually perpendicular planes: one on the base of the body and the other on the other end of the stem and connected by tabs with a cross spring. (RU No. 1583678). However, this technical solution has a limited scope - protection against shock effects of REA equipment weighing up to 150 kg.

Технической задачей, на решение которой направлено данное предложение, является защита от ударного воздействия размещенного на объекте оборудования, способного функционировать при значениях амплитуд ускорений не более 5-7g, размещенного на объектах, подверженных воздействиям при различных направлениях воздействия с длительностью 30-50 мс и значениями амплитуд ускорений до 20g.The technical problem to which this proposal is directed is to protect against shock the equipment located on the object, capable of functioning at acceleration amplitudes of not more than 5-7g, located on objects exposed to various impact directions with a duration of 30-50 ms and values acceleration amplitudes up to 20g.

Для решения этой задачи предлагается устройство защиты размещенного на объекте оборудования от ударного воздействия, содержащее прикрепленные одним концом к защищаемому оборудованию, а другим концом - к объекту по меньшей мере один амортизатор, выполненные спирально-тросовыми с неразъемными фиксирующими основаниями и прикрепленные к бетонным элементам объекта химическим анкером, а к оборудованию - болтовым соединениемTo solve this problem, a device is proposed for protecting equipment located at the facility from shock, containing at least one shock absorber attached at one end to the protected equipment and at the other end to the object, made of spiral-cable with one-piece fixing bases and chemical attached to the concrete elements of the object anchor, and to equipment - bolted connection

Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых показаны примеры реализации устройства защиты размещенного на объекте оборудования от ударного воздействия нагрузок с различным расположением спирально-тросовых с неразъемными фиксирующими основаниями амортизаторов, прикрепленных к бетонным элементам объекта химическим анкером, а к оборудованию - болтовым соединением. Выбор схемы расположения определяется параметрами защищаемого оборудования. Испытания показали, что эффект защиты от одиночного ударного воздействия оборудования, способного функционировать при значениях амплитуд ускорений не более 5-7g и размещенного на объектах, подверженных воздействиям при различных направлениях воздействия с длительностью 30-50 мс и значениями амплитуд ускорений до 20g достигается независимо от схемы расположения амортизаторов. По мнению заявителя, это объясняется тем, что физика процессов в спирально-тросовых амортизаторах с неразъемными фиксирующими основаниями практически не зависит от направления воздействия.The essence of the utility model is illustrated by the drawings, which show examples of the implementation of the device for protecting equipment located on the object from impact loads with a different arrangement of spiral-cable with fixed clamp bases of shock absorbers attached to the concrete elements of the object with a chemical anchor, and to the equipment - bolted. The choice of location scheme is determined by the parameters of the protected equipment. Tests have shown that the effect of protection against a single impact of equipment capable of functioning at acceleration amplitudes of no more than 5-7g and placed on objects exposed to different directions of exposure with a duration of 30-50 ms and acceleration amplitudes up to 20g is achieved regardless of the circuit location of shock absorbers. According to the applicant, this is due to the fact that the physics of processes in spiral-cable shock absorbers with one-piece fixing bases is practically independent of the direction of action.

На фигурах обозначены:In the figures indicated:

Защищаемое оборудование 1, амортизатор 2, трос 3 амортизаторов 2, неразъемные фиксирующие основания 4 амортизаторов 2, анкер 5, двухкомпонентный винилэстеровый состав 6, болтовое соединение 7, объект 8.Protected equipment 1, shock absorber 2, cable 3 of shock absorbers 2, integral locking bases 4 of shock absorbers 2, anchor 5, two-component vinyl ester composition 6, bolt connection 7, object 8.

Совокупность существенных признаков заявляемого устройства защиты размещенного на объекте оборудования от ударных нагрузок не следуют явным образом из изученного уровня техники, имеет существенные отличия от рассмотренных аналогов. Поэтому заявитель считает, что заявляемое устройство защиты размещенного на объекте оборудования от ударных нагрузок соответствует критерию охраноспособности «новизна».The set of essential features of the inventive device for protecting the equipment located at the facility from shock loads does not follow explicitly from the studied prior art, has significant differences from the considered analogues. Therefore, the applicant believes that the claimed device for protecting the equipment located at the facility from shock loads meets the eligibility criteria of “novelty”.

Заявителем изготовлены и испытаны опытные образцы устройства защиты размещенного на объекте оборудования от ударных нагрузок Испытания показали возможность промышленного изготовления и эффективного использования предлагаемого технического решения. Поэтому заявитель считает, что предложение соответствует критерию «промышленная применимость».The applicant manufactured and tested prototypes of the device for protecting the equipment located at the facility from shock loads. Tests have shown the possibility of industrial manufacturing and the effective use of the proposed technical solution. Therefore, the applicant considers that the proposal meets the criterion of “industrial applicability”.

Устройство работает следующим образом:The device operates as follows:

Защищаемое оборудование 1 на амортизаторах 2, выполненных из тросов 3, зафиксированных в неразъемных фиксирующих основаниях 4 анкерами 5 устанавливается в объекте, который может подвергаться воздействию с амплитудой ускорений до 20g длительностью 30-50 мс, независимо от направления.Protected equipment 1 on shock absorbers 2 made of cables 3 fixed in one-piece fixing bases 4 with anchors 5 is installed in an object that can be exposed with an acceleration amplitude of up to 20g for a duration of 30-50 ms, regardless of direction.

При указанном исполнении устройства защиты размещенного на объекте оборудования от ударных нагрузок смещение объекта 8 при воздействии (взрыве) передается через анкер 5, зафиксированный в объекте двухкомпонентным винилэстеровым составом 6, который обеспечивает прочность соединения за счет проникновения двухкомпонентного винилэстерового состава 6 в бетон объекта 8, болтовые соединения 7 и спирально-тросовый амортизатор 2 с неразъемными фиксирующими основаниями 4. Благодаря жесткому креплению элементов демпфирование динамической (вибрационной или ударной) нагрузки происходит в спирально-тросовом амортизаторе 2 с неразъемными фиксирующими основаниями 4, в котором демпфирование обеспечивается за счет сухого трения между проволоками и прядями троса 3, при этом механическая энергия преобразуется в тепловую, что обеспечивает увеличение эффективности ударо- и виброзащиты с увеличением амплитуды перемещения. При попадании системы в область резонансных частот амплитуда колебаний увеличивается лишь в 1,5-2,5 раза (против 5-6 раз у резинометаллических).With the indicated design of the device for protecting the equipment located on the object from shock loads, the displacement of the object 8 when exposed (explosion) is transmitted through the anchor 5, fixed in the object by a two-component vinyl ester composition 6, which ensures the strength of the connection due to the penetration of the two-component vinyl ester composition 6 into the concrete of the object 8, bolted connections 7 and a spiral-cable shock absorber 2 with integral locking bases 4. Due to the rigid fastening of the elements, dynamic damping (vibration load or shock) occurs in a spiral-cable shock absorber 2 with one-piece fixing bases 4, in which damping is ensured by dry friction between wires and strands of cable 3, while mechanical energy is converted into heat, which increases the efficiency of shock and vibration protection with increase in the amplitude of displacement. When the system enters the region of resonant frequencies, the amplitude of the oscillations increases only 1.5-2.5 times (versus 5-6 times for rubber-metal ones).

Следует отметить, что при указанных режимах воздействия разрушения крепления анкеров 5 в бетон, нарушения болтовых соединений 7 не наблюдалось.It should be noted that under the indicated modes of impact of the destruction of the fastening of the anchors 5 to concrete, the violation of bolted joints 7 was not observed.

Устройство может длительно эксплуатироваться при температуре окружающей среды от - 80 до +260 градусов С, при попадании на амортизаторы 2 брызг масла, дизтоплива, морской и пресной воды. Отклонение от номинальной просадки амортизаторов 2 под действием номинальной статической нагрузки в течение первого месяца эксплуатации не превышает нескольких процентов, затем амортизаторы 2 самоустанавливаются в оптимальное положение.The device can be used for a long time at an ambient temperature from - 80 to +260 degrees C, if 2 splashes of oil, diesel fuel, sea and fresh water get on the shock absorbers. The deviation from the nominal subsidence of the shock absorbers 2 under the action of the nominal static load during the first month of operation does not exceed several percent, then the shock absorbers 2 are self-installed in the optimal position.

Claims

A device for protecting the equipment located at the facility from shock, comprising at least one shock absorber attached at one end to the protected equipment and the other end to the facility, characterized in that the shock absorbers are made of spiral-cable with one-piece fixing bases and are attached to the concrete elements of the facility by chemical anchor, and to equipment - bolted connection.