RU140296U1

RU140296U1 - SECURITY BARRIER

Info

Publication number: RU140296U1
Application number: RU2013145476/03U
Authority: RU
Inventors: Давид Михайлович Белый
Priority date: 2013-10-10
Filing date: 2013-10-10
Publication date: 2014-05-10

Abstract

Барьер безопасности, содержащий стойки, заглубленные в грунт дорожного полотна, и закрепленные на них заграждения, каждое из которых представляет собой эластичную бесконечную ленту, огибающую смонтированные на смежных стойках ролики, отличающийся тем, что эластичная лента выполнена из высококоэрцитивной магнитотвердой резины, намагниченной в аксиальном направлении.A security barrier containing racks buried in the ground of the roadway and barriers fixed on them, each of which is an elastic endless tape that envelopes the rollers mounted on adjacent racks, characterized in that the elastic tape is made of highly coercive hard magnetic rubber, axially magnetized .

Description

Полезная модель относится к строительству автомобильных дорог и предназначена для повышения безопасности движения.The utility model relates to the construction of roads and is designed to improve traffic safety.

Известны барьеры безопасности, содержащие заглубленные в грунт дорожного полотна вертикальные стойки со смонтированными на них горизонтальными упругими амортизирующими, либо пластически деформируемыми элементами для гашения удара /см., например, заявку Франции №2244875, кл. Е01F 15/00,1975 [1]; патент США №3540699, кл. 256 - 13.1, 1971 [2]/.Known safety barriers containing vertical racks buried in the ground of the roadway with mounted horizontal elastic shock-absorbing or plastically deformable elements to absorb shock / see, for example, French application No. 2244875, class. E01F 15 / 00.19975 [1]; US patent No. 3540699, cl. 256 - 13.1, 1971 [2] /.

Недостатками известных барьеров безопасности являются низкая эффективность гашения удара и повышенная опасность из-за непрогнозируемого поведения автомобиля на дороге после удара. Это объясняется тем, что уменьшение жесткости и повышение вязкости элементов барьера безопасности делает их работу неэффективной и может привести в случае значительной скорости автомобиля к его полному разрушению при перемещении вдоль барьера безопасности за счет значительных сил трения. Увеличение же жесткости барьера безопасности приводит к послеударному отбрасыванию автомобиля на дорогу со значительной вероятностью повторных столкновений.The disadvantages of the known safety barriers are the low efficiency of shock absorption and increased danger due to the unpredictable behavior of the car on the road after the impact. This is due to the fact that a decrease in stiffness and an increase in the viscosity of the elements of the safety barrier makes their work ineffective and can lead, in the case of a significant speed of the vehicle, to its complete destruction when moving along the safety barrier due to significant friction forces. An increase in the rigidity of the safety barrier leads to the shock of dropping the car onto the road with a significant probability of repeated collisions.

Известен также ряд конструкций барьеров безопасности, содержащих смонтированные на вертикальных стойках механические упругие элементы, имеющие возможность линейных и угловых смещений относительно стоек /см., например, патент США №3292909, кл. 256 - 13.1, 1966 [3]; а.с. СССР №1011770, кл. Е01F 15/00, 1982 [4]; а.с. СССР №1178828, кл. Е01F 15/00, 1984 [5]; патент РФ на изобретение №2393288, кл. Е01F 15/04, 2009 [6]/.A number of designs of safety barriers are also known, containing mechanical elastic elements mounted on vertical struts, with the possibility of linear and angular displacements relative to the struts / see, for example, US patent No. 3292909, class. 256 - 13.1, 1966 [3]; A.S. USSR No. 1011770, class E01F 15/00, 1982 [4]; A.S. USSR No. 1178828, cl. E01F 15/00, 1984 [5]; RF patent for the invention No. 2393288, class E01F 15/04, 2009 [6] /.

Данные устройства позволяют несколько растянуть время удара за счет создания эффектов качения автомобиля вдоль барьера безопасности и смены направлений соударений с его элементами. Однако, кардинально повысить эффективность гашения удара они не могут, а главное - характеризуются значительной сложностью конструкции, низкой надежностью подвижных элементов и высокой стоимостью, что практически исключает возможность их широкого использования на продолжительных участках дороги.These devices allow you to slightly extend the impact time by creating effects of rolling the car along the safety barrier and changing the direction of collisions with its elements. However, they cannot drastically increase the efficiency of shock absorption, and most importantly, they are characterized by significant design complexity, low reliability of moving elements and high cost, which practically excludes the possibility of their widespread use over long sections of the road.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности существенных признаков является бариер безопасности, содержащий стойки, заглубленные в грунт дорожного полотна, и закрепленные на них заграждения, каждое из которых выполнено в виде эластичной бесконечной ленты, огибающей смонтированные на смежных стойках ролики /см. а.с. СССР №962415, кл. Е01F 15/00, 1981 [7]/, и принятый за прототип.The closest device of the same purpose to the claimed utility model in terms of essential features is a safety barrier containing racks buried in the ground of the roadway and barriers fixed on them, each of which is made in the form of an elastic endless tape that envelopes the rollers mounted on adjacent racks / cm. A.S. USSR No. 962415, class E01F 15/00, 1981 [7] /, and adopted as a prototype.

Недостатком устройства-прототипа является низкая эффективность гашения силы удара автомобиля при его наезде на ограждение вследствие как малого поглощения и рассеяния последним энергии удара, так и незначительного изменения ограждением направлений каждого из последовательности соударений по отношению к предыдущему, а также значительная опасность послеударного отбрасывания автомобиля от барьера безопасности на дорожное полотно со значительной вероятностью повторных столкновений.The disadvantage of the prototype device is the low efficiency of damping the impact force of a car when it hits a fence due to both a small absorption and dispersion of the impact energy by the latter, and a slight change in the direction of each of the collision sequences relative to the previous one, as well as a significant risk of dropping the car from the barrier safety on the roadway with a significant probability of repeated collisions.

Сущность полезной модели заключается в создании сравнительно простой конструкции барьера безопасности для автомобильной дороги, обеспечивающей повышение эффективности гашения энергии соударений и снижение опасности послеударного отбрасывания автомобиля на дорожное полотно за счет дополнительного использования при контакте автомобиля с барьером сил их магнитного взаимодействия, а также сил магнитного взаимодействия элементов барьера.The essence of the utility model is to create a relatively simple design of the safety barrier for the road, which provides an increase in the efficiency of quenching the energy of collisions and reducing the risk of shocking the car on the roadbed due to the additional use of the forces of their magnetic interaction, as well as the forces of magnetic interaction of the elements when the car comes in contact with the barrier the barrier.

Технический результат - повышение эффективности гашения удара при наезде автомобиля на барьер и снижение опасности послеударного отбрасывания автомобиля.The technical result is an increase in the efficiency of damping the shock when the car hits the barrier and reduces the risk of impact shock of the car.

Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в известном барьере безопасности, содержащем стойки, заглубленные в грунт дорожного полотна, и закрепленные на них заграждения, каждое из которых представляет собой эластичную бесконечную ленту, огибающую смонтированные на смежных стойках ролики, особенность заключается в том, что эластичная лента выполнена из высококоэрцитивной магнитотвердой резины, намагниченной в аксиальном направлении.The specified technical result in the implementation of the utility model is achieved by the fact that in the known safety barrier containing racks buried in the ground of the roadway and barriers fixed on them, each of which is an elastic endless tape that envelopes the rollers mounted on adjacent racks, the peculiarity lies in that the elastic tape is made of highly coercive hard magnetic rubber magnetized in the axial direction.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где схематично изображен участок предлагаемого барьера безопасности: на фиг. 1 - на общем виде со стороны дорожного полотна; на фиг. 2 - на виде сверху.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where a section of the proposed security barrier is schematically shown: in FIG. 1 - in a general view from the side of the roadway; in FIG. 2 - in a top view.

Барьер безопасности содержит стойки 1, заглубленные в грунт 2 дорожного полотна 3, и закрепленные на них заграждения 4, каждое из которых представляет собой эластичную бесконечную ленту, огибающую смонтированные на смежных стойках 1 поворотные ролики 5, изготовленные из упругого материала, например, из твердой резины. При этом эластичная бесконечная лента выполнена из высококоэрцитивной магнитотвердой резины, намагниченной в аксиальном /поперечном/ направлении /см., например, А.Г. Алексеев, А.Е. Коренев "Эластичные магнитные материалы", М., "Химия", 1976, стр. 151-153 [8]; патент РФ на изобретение №2284597 "Высококоэрцитивная ткань", 2004 [9]/. В качестве полимерной основы /связующего полимера/ целесообразно использовать полиамид и акриловые сополимеры, а в качестве наполнителя в виде порошка из магнитотвердого материала-ферриты бария BaО·6Fe₂O₃. Процесс намагничивания таких эластичных постоянных магнитов в виде ленты в аксиальном направлении, то есть в направлении толщины ленты, в импульсных намагничивающих полях с помощью, например, конденсаторных установок с импульсным разрядом конденсатора также подробно отработан /см., например, [8], стр. 159-169/. Применение для изготовления магнитотвердой резины композиции вышеуказанных материалов и указанного характера намагничивания обеспечивает необходимое для выбранной цели оптимальное сочетание между магнитными, механическими и технологическими характеристиками резины. Так, в данном конкретном случае при средних величинах остаточной индукции и коэрцитивной силы обеспечиваются высокие эластичность материала, его прочность на разрыв и ударопрочность при отсутствии ломкости. Изготовленные вышеуказанным образом заграждения /ленты/ 4 в виде эластичных постоянных магнитов широко применяются в качестве транспортерных лент для перемещения ферромагнитных деталей, магнитных панелей и т.п. /см. [8], стр. 187-188/.The security barrier contains racks 1, buried in the ground 2 of the roadway 3, and barriers 4 fixed on them, each of which is an elastic endless tape envelopeing the swivel rollers 5 mounted on adjacent racks 1 made of elastic material, for example, hard rubber . In this case, the endless elastic tape is made of highly coercive hard magnetic rubber magnetized in the axial / transverse / direction / see, for example, A.G. Alekseev, A.E. Korenev "Elastic magnetic materials", M., "Chemistry", 1976, p. 151-153 [8]; RF patent for the invention No. 2284597 "Highly coercive tissue", 2004 [9] /. It is advisable to use polyamide and acrylic copolymers as the polymer base / binder polymer /, and BaO · 6Fe ₂ O ₃ as a filler in the form of a powder of a magnetically hard material — barium ferrite. The magnetization process of such elastic permanent magnets in the form of a tape in the axial direction, that is, in the direction of the thickness of the tape, in pulsed magnetizing fields using, for example, capacitor units with a pulsed discharge of the capacitor, is also worked out in detail / see, for example, [8], p. 159-169 /. The use for the manufacture of hard magnetic rubber of the composition of the above materials and the indicated character of magnetization provides the optimal combination necessary for the chosen purpose between the magnetic, mechanical and technological characteristics of the rubber. So, in this particular case, with average values of residual induction and coercive force, high elasticity of the material, its tensile strength and impact resistance in the absence of brittleness are ensured. Barriers / tapes / 4 made in the above manner in the form of elastic permanent magnets are widely used as conveyor belts for moving ferromagnetic parts, magnetic panels, etc. /cm. [8], pp. 187-188 /.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.The work of the proposed device is as follows.

При ударе автомобиля о барьер в виде замкнутой эластичной ленты 4 последняя поворачивается на роликах 5, установленных на стойках 1, изменяя первоначальное направление движения автомобиля и значительно смягчая силу удара /см. описание к устройству-прототипу [7]/. Однако, дополнительно к [7] ударный контакт ферромагнитного кузова автомобиля с магнитной лентой 4 сопровождается магнитным взаимодействием /притяжением/, что в любом случае не зависимо от угла соударения растягивает время контактирования, обеспечивает дополнительное гашение кинетической энергии удара за счет ее преобразования в потенциальную энергию магнитного взаимодействия автомобиля и ленты 4, резко дополнительно изменяет первоначальное направление движения автомобиля. Очевидно, что вышеуказанное магнитное взаимодействие за счет притяжения автомобиля к барьеру резко снижает опасность послеударного отбрасывания автомобиля на дорожное полотно 3 с большой вероятностью столкновений с другими транспортными средствами. Как видно из фиг. 2, удар автомобиля в обращенную к дорожному полотну 3 ветвь любого кольцевого участка ленты 4 приводит к сближению внутренних сторон ветвей, имеющих при аксиальном /поперечном/ намагничивании лент 4 одноименные полюса. Это обуславливает отталкивание ветвей при сближении, то есть дополнительное магнитное противодействие лент 4 поперечным ударным нагрузкам, что приводит к повышению динамической поперечной жесткости барьера при одновременном сохранении им ударной вязкости, увеличивает диссипацию /рассеяние/ энергии и поглощение барьером кинетической энергии удара. Предлагаемый барьер, практически сохраняя по сравнению с известным простоту и технологичность, позволяет резко повысить эффективность гашения ударов и снизить опасность послеударного отбрасывания автомобиля на дорогу.When a car hits a barrier in the form of a closed elastic band 4, the latter rotates on rollers 5 mounted on racks 1, changing the initial direction of the car and significantly softening the force of impact / cm. description of the prototype device [7] /. However, in addition to [7], the shock contact of the car’s ferromagnetic body with magnetic tape 4 is accompanied by magnetic interaction / attraction /, which in any case, regardless of the angle of impact, stretches the contact time, provides additional damping of the kinetic energy of the impact due to its transformation into potential magnetic energy the interaction of the car and the tape 4, dramatically additionally changes the initial direction of movement of the car. Obviously, the above magnetic interaction due to the attraction of the car to the barrier sharply reduces the risk of shock dropping the car onto the roadway 3 with a high probability of collisions with other vehicles. As can be seen from FIG. 2, a car hit in the branch of any annular portion of the tape 4 facing the roadway 3 leads to a rapprochement of the inner sides of the branches having the same poles during axial / transverse / magnetization of the belts 4. This leads to the repulsion of the branches when approaching, that is, additional magnetic resistance of the tapes 4 to transverse impact loads, which leads to an increase in the dynamic transverse stiffness of the barrier while maintaining its impact strength, increases dissipation / scattering / energy and absorption of the kinetic energy of the impact by the barrier. The proposed barrier, while preserving simplicity and manufacturability in comparison with the known one, can dramatically increase the efficiency of shock absorption and reduce the risk of shocking the car on the road.

Claims

A security barrier containing racks buried in the ground of the roadway and barriers fixed on them, each of which is an endless elastic tape that envelopes the rollers mounted on adjacent racks, characterized in that the elastic tape is made of highly coercive hard magnetic rubber, axially magnetized .