RU217886U1

RU217886U1 - INSTALLATION FOR DEMONSTRATION OF THE DEVICE FOR SAFETY OF THE CARGO IN COLLISION WITH ANOTHER UNIT

Info

Publication number: RU217886U1
Application number: RU2023102188U
Authority: RU
Inventors: Михаил Николаевич Ларин; Алексей Витальевич Солодовников; Андрей Владимирович Кривоногов; Антон Александрович Шабанович; Борис Алексеевич Шариков; Александр Павлович Дорожков; Руслан Ильич Васильев; Максим Сергеевич Епишкин; Виктор Сергеевич Косвинцев; Алексей Владимирович Крылов
Filing date: 2023-01-31
Publication date: 2023-04-24

Abstract

Полезная модель относится к демонстрационным приборам и может быть использована, например, в учебном процессе для демонстрации устройства для сохранности груза при столкновении с другим агрегатом. Задачей полезной модели является защита перевозимого груза за счет снижения до заданных предельно допустимых значений продольных перегрузок, возникающих в системе тележка-груз при столкновении с другим агрегатом или препятствием при совершении марша, при использовании пластического амортизатора S-образного типа, обладающего высоким удельным энергопоглощением. При столкновении тележки 3 с другим агрегатом или препятствием 17 во время совершения марша возникает ударное воздействие, при этом груз 4 по инерции начинает движение на кронштейне 12 в продольном направлении по тележке 3. Это движение передается на основания 15 пластического S-образного элемента 14. В случае превышения усилия, при котором напряжение в пластическом S-образном элементе 14 достигает предела текучести, он пластически деформируется в направлении действия внешней нагрузки. Относительное перемещение оснований 15 при этом происходит в осевом направлении в горизонтальной плоскости. Пластически деформированный S-образный элемент 14 совершает работу и обеспечивает энергопоглощение в соответствии с уровнем допускаемых на груз 4 перегрузок.

The utility model relates to demonstration devices and can be used, for example, in the educational process to demonstrate a device for the safety of cargo in a collision with another unit. The objective of the utility model is to protect the transported cargo by reducing to the specified maximum allowable values of longitudinal overloads that occur in the trolley-cargo system in a collision with another unit or an obstacle when making a march, using an S-shaped plastic shock absorber with high specific energy absorption. When the trolley 3 collides with another unit or obstacle 17 during the march, an impact occurs, while the load 4 begins to move by inertia on the bracket 12 in the longitudinal direction along the trolley 3. This movement is transmitted to the bases 15 of the plastic S-shaped element 14. In If the force is exceeded, at which the stress in the plastic S-shaped element 14 reaches the yield strength, it plastically deforms in the direction of the external load. The relative movement of the bases 15 occurs in the axial direction in the horizontal plane. The plastically deformed S-shaped element 14 performs work and provides energy absorption in accordance with the level of overloads allowed on the load 4.

Description

Полезная модель относится к демонстрационным приборам и может быть использована, например, в учебном процессе для демонстрации устройства для сохранности груза при столкновении с другим агрегатом.The utility model relates to demonstration devices and can be used, for example, in the educational process to demonstrate a device for the safety of cargo in a collision with another unit.

Известно устройство для демонстрации законов динамики, содержащее горизонтальное основание с направляющими, установленные на направляющих две тележки, связанные стыковочно-пусковым устройством с упругим элементом, сменный груз, установленный на первой тележке, и механизм перемещения тележек, размещенный на второй из них, оно снабжено размещенным на второй тележке источником сжатого воздуха с электропневмоклапаном, связанным магистралями с механизмом перемещения тележек, пружинным толкателем, установленным на одном конце направляющих и взаимодействующим с тележками, средством дистанционного управления разделением тележек и включением механизма их перемещения, имеющим геркон, размещенный между направляющими, и установленные на тележке магнит и переключатель, стыковочно-пусковое устройство выполнено в виде электромагнитной защелки, механизм перемещения тележек состоит из двух горизонтально установленных реактивных сопел с различными критическими сечениями, направленных в противоположные стороны, при этом механизм перемещения тележек и сменный груз установлены на проходящих через их центры масс вертикальных осях вращения, средство дистанционного управления связано с электропневмоклапаном и электромагнитной защелкой, а направляющие установлены с возможностью изменения угла наклона к основанию (Авторское свидетельство SU №1536427, 1987).A device for demonstrating the laws of dynamics is known, containing a horizontal base with guides, two carts mounted on the guides, connected by a docking device with an elastic element, a replaceable load mounted on the first cart, and a mechanism for moving the carts, located on the second of them, it is equipped with a placed on the second bogie, a source of compressed air with an electro-pneumatic valve connected by lines to the bogie movement mechanism, a spring pusher installed at one end of the guides and interacting with the bogies, a means of remote control for the separation of the bogies and switching on the mechanism for their movement, having a reed switch located between the guides, and installed on trolley magnet and switch, docking-starting device is made in the form of an electromagnetic latch, the trolley movement mechanism consists of two horizontally mounted jet nozzles with different critical sections, directed in opposite directions, while the trolley movement mechanism and a replaceable load are installed on masses passing through their centers vertical axes of rotation, the remote control means is connected with an electro-pneumatic valve and an electromagnetic latch, and the guides are installed with the possibility of changing the angle of inclination to the base (Author's certificate SU No. 1536427, 1987).

Наиболее близким по технической сущности решением является установка для демонстрации способов разделения ступеней ракет, содержащая горизонтальное основание с направляющими, установленные на направляющих две тележки, связанные стыковочно-пусковым устройством с упругим элементом, сменный груз, установленный на первой тележке, и механизм перемещения тележек, размещенный на второй из них, состоящий из источника сжатого воздуха с электропневмоклапаном, связанным магистралями с механизмом перемещения тележек, пружинный толкатель, установленный на одном конце направляющих и взаимодействующий с тележками, средство дистанционного управления разделением тележек и включением механизма их перемещения, имеющее геркон, размещенный между направляющими, и установленные на тележке магнит и переключатель, стыковочно-пусковое устройство выполнено в виде электромагнитной защелки, механизм перемещения тележек состоит из двух горизонтально установленных реактивных сопел с различными критическими сечениями, при этом механизм перемещения тележек и сменный груз установлены на проходящих через их центры масс вертикальных осях вращения, средство дистанционного управления связано с электропневмоклапаном и электромагнитной защелкой, а направляющие установлены под углом к основанию, реактивные сопла ориентированы в одну сторону и расположены диаметрально противоположно относительно продольной оси, а сменный груз выполнен в виде конуса (RU №154820, 2015 г.).The closest solution in terms of technical essence is an installation for demonstrating methods for separating rocket stages, containing a horizontal base with guides, two carts mounted on the guides, connected by a docking and launching device with an elastic element, a replaceable load mounted on the first cart, and a mechanism for moving carts placed on the second of them, consisting of a source of compressed air with an electro-pneumatic valve connected by lines to the mechanism for moving the carts, a spring pusher installed at one end of the guides and interacting with the carts, a means of remote control for separating the carts and turning on the mechanism for moving them, having a reed switch located between the guides , and a magnet and a switch mounted on the trolley, the docking-starting device is made in the form of an electromagnetic latch, the mechanism for moving the trolleys consists of two horizontally installed jet nozzles with different critical sections, while the mechanism for moving the trolleys and the replaceable load are mounted on vertical masses passing through their centers axes of rotation, the remote control means is connected with an electro-pneumatic valve and an electromagnetic latch, and the guides are installed at an angle to the base, the jet nozzles are oriented in one direction and are located diametrically opposite to the longitudinal axis, and the replaceable load is made in the form of a cone (RU No. 154820, 2015 ).

Недостатками является отсутствие элементов, снижающих до заданных предельно допустимых значений продольных перегрузок, действующих на систему тележка - груз при столкновении с другим агрегатом или препятствием при совершении марша.The disadvantages are the lack of elements that reduce to the specified maximum allowable values of longitudinal overloads acting on the trolley-cargo system in a collision with another unit or an obstacle when making a march.

Задачей полезной модели является защита перевозимого груза, за счет снижения до заданных предельно допустимых значений продольных перегрузок, возникающих в системе тележка - груз при столкновении с другим агрегатом или препятствием при совершении марша, при использовании пластического амортизатора S-образного типа обладающего высоким удельным энергопоглощением.The objective of the utility model is to protect the transported cargo by reducing to the specified maximum permissible values of the longitudinal overloads that occur in the bogie-cargo system in a collision with another unit or an obstacle when making a march, using an S-shaped plastic shock absorber with high specific energy absorption.

Техническим результатом является демонстрация устройства для сохранности груза при возникновении аварийных ситуаций при столкновении с другим агрегатом или препятствием при совершении марша.The technical result is a demonstration of a device for the safety of cargo in case of emergencies in a collision with another unit or an obstacle when making a march.

Сущность полезной модели заключается в том, что в установке для демонстрации устройства для сохранности груза при столкновении с другим агрегатом, содержащей горизонтальное основание с направляющими, установленную на направляющих тележку, механизм перемещения тележки, состоящий из источника сжатого воздуха с электропневмоклапаном, связанный магистралями с механизмом перемещения тележки, и двух горизонтально установленных реактивных сопел, ориентированных в одну сторону и расположенных диаметрально противоположно относительно продольной оси, пружинный толкатель, установленный на одном конце направляющих и взаимодействующий с тележкой, а направляющие установлены под углом к основанию, опора для крепления груза выполнена в виде переднего и заднего упоров, жестко закрепленных к тележке, между которыми установлены кронштейн, жестко закрепленный к грузу с возможностью его возвратно-поступательного продольного перемещения по тележке, и амортизатор, состоящий из пластического S-образного элемента с основаниями, жестко прикрепленный между передним упором и кронштейном, при этом тележка и кронштейн снабжены датчиками перегрузок.The essence of the utility model lies in the fact that in the installation for demonstrating the device for the safety of cargo in a collision with another unit, containing a horizontal base with guides, a trolley mounted on the guides, a trolley movement mechanism, consisting of a source of compressed air with an electro-pneumatic valve, connected by lines to the movement mechanism trolley, and two horizontally mounted jet nozzles oriented in one direction and located diametrically opposite to the longitudinal axis, a spring pusher installed at one end of the guides and interacting with the trolley, and the guides are installed at an angle to the base, the support for securing the load is made in the form of a front and back stops rigidly fixed to the bogie, between which there is a bracket rigidly fixed to the load with the possibility of its reciprocating longitudinal movement along the bogie, and a shock absorber consisting of a plastic S-shaped element with bases, rigidly attached between the front stop and the bracket, while the trolley and bracket are equipped with overload sensors.

Новизна заключаются в том, что опора для крепления груза выполнена в виде переднего и заднего упоров, жестко закрепленных к тележке, между которыми установлены кронштейн, жестко закрепленный к грузу с возможностью его возвратно-поступательного продольного перемещения по тележке, и амортизатор, состоящий из пластического S-образного элемента с основаниями, жестко прикрепленный между передним упором и кронштейном, при этом тележка и кронштейн снабжены датчиками перегрузок.The novelty lies in the fact that the support for securing the load is made in the form of front and rear stops rigidly fixed to the bogie, between which there is a bracket rigidly fixed to the load with the possibility of its reciprocating longitudinal movement along the bogie, and a shock absorber consisting of plastic S -shaped element with bases, rigidly attached between the front stop and the bracket, while the trolley and the bracket are equipped with overload sensors.

Анализ известных технических решений (аналогов) в исследуемой области и смежных областях позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявленном устройстве.An analysis of known technical solutions (analogues) in the study area and related areas allows us to conclude that they do not have features similar to the essential distinguishing features in the claimed device.

На фиг. 1 изображен общий вид установки для демонстрации устройства для сохранности груза при столкновении с другим агрегатом.In FIG. 1 shows a general view of the installation for demonstrating a device for the safety of cargo in a collision with another unit.

Установка содержит горизонтальное основание 1 с направляющими 2, установленную на направляющих тележку 3, на которой установлен груз 4 с механизмом перемещения тележки 3, состоящий из источника сжатого воздуха 5 с электропневмоклапаном 6, связанный магистралями с механизмом перемещения тележки 3, и двух горизонтально установленных реактивных сопел 7, ориентированных в одну сторону и расположенных диаметрально противоположно относительно продольной оси. Пружинный толкатель 8, установленный на одном (правом) конце направляющих 2 и взаимодействующий с тележкой 3. Направляющие 2 установлены под углом наклона, который бы максимально компенсировал силу трения между направляющими и колесами тележки 3. Опора 9 для крепления груза 4 выполнена в виде переднего 10 и заднего 11 упоров, жестко закрепленных к тележке 3, между которыми установлены кронштейн 12, жестко закрепленный к грузу 4 с возможностью его возвратно-поступательного продольного перемещения по тележке 3, и амортизатор 13, состоящий из пластического S-образного элемента 14 с основаниями 15, жестко прикрепленный между передним упором 10 и кронштейном 12. Тележка 3 и кронштейн 12 снабжены датчиками перегрузок 16, соединенных со средством регистрации. В конце направляющих 2 установлено препятствие 17.The installation comprises a horizontal base 1 with guides 2, a cart 3 mounted on the guides, on which a load 4 is mounted with a mechanism for moving the cart 3, consisting of a source of compressed air 5 with an electro-pneumatic valve 6 connected by lines to the mechanism for moving the cart 3, and two horizontally mounted jet nozzles 7, oriented in one direction and located diametrically opposite relative to the longitudinal axis. Spring pusher 8 mounted on one (right) end of the guides 2 and interacting with the trolley 3. The guides 2 are installed at an angle of inclination that would maximally compensate for the friction force between the guides and the wheels of the bogie 3. The support 9 for securing the load 4 is made in the form of a front 10 and 11 rear stops rigidly fixed to the cart 3, between which there is a bracket 12, rigidly fixed to the load 4 with the possibility of its reciprocating longitudinal movement along the cart 3, and a shock absorber 13, consisting of a plastic S-shaped element 14 with bases 15, rigidly attached between the front stop 10 and the bracket 12. The trolley 3 and the bracket 12 are equipped with overload sensors 16 connected to the registration means. An obstacle 17 is installed at the end of the guides 2.

Установка работает следующим образом.The installation works as follows.

Перед началом проведения опыта направляющие 2 устанавливают наклонно в левую сторону к основанию 1 под таким углом, который бы максимально компенсировал силу трения между направляющими и колесами тележки 3.Before the start of the experiment, the guides 2 are installed obliquely to the left side to the base 1 at such an angle that would maximally compensate for the friction force between the guides and the wheels of the cart 3.

Срабатывает пружинный толкатель 8 и тележка 3 совершает равномерное и прямолинейное движение, что подтверждается данными, зафиксированными средствами регистрации с датчиков перегрузок 16.The spring pusher 8 is activated and the trolley 3 performs a uniform and rectilinear movement, which is confirmed by the data recorded by the recording means from the overload sensors 16.

В процессе движения тележки, срабатывает средство дистанционного управления. В результате этого открывается электропневмоклапан 6 и сжатый воздух от источника 5 по магистралям поступает в сопла 7 механизма перемещения тележки 3, которые создают реактивную силу, действующую на тележку 3 в направлении движения. Тележка 3 начинает движение с ускорением, пропорциональным реактивной силе, которая зависит от давления газов в баллоне и времени истечения, что подтверждается данными, зафиксированными средствами регистрации. Тележка 3 с грузом 4 ударяется в препятствие 17.During the movement of the trolley, the remote control is activated. As a result, the electro-pneumatic valve 6 opens and compressed air from the source 5 through the lines enters the nozzles 7 of the trolley 3 movement mechanism, which create a reactive force acting on the trolley 3 in the direction of movement. Cart 3 starts moving with an acceleration proportional to the reactive force, which depends on the pressure of the gases in the cylinder and the time of expiration, which is confirmed by the data recorded by the recording means. Cart 3 with load 4 hits an obstacle 17.

При столкновении тележки 3 с другим агрегатом или препятствием 17 во время совершения марша возникает ударное воздействие, при этом груз 4 по инерции начинает движение на кронштейне 12 в продольном направлении по тележке 3. Это движение передается на основания 15 пластического S-образного элемента 14.When the trolley 3 collides with another unit or obstacle 17 during the march, an impact occurs, while the load 4 by inertia begins to move on the bracket 12 in the longitudinal direction along the trolley 3. This movement is transmitted to the bases 15 of the plastic S-shaped element 14.

В случае превышения усилия, при котором напряжение в пластическом S-образном элементе 14 достигает предела текучести, он пластически деформируется в направлении действия внешней нагрузки. Относительное перемещение оснований 15 при этом происходит в осевом направлении в горизонтальной плоскости. Пластически деформированный S-образный элемент 14 совершает работу и обеспечивает энергопоглощение в соответствии с уровнем допускаемых на груз 4 перегрузок. Перемещения кронштейна 12 ограничиваются передним 10 и задним 11 упорами.In case of exceeding the force at which the stress in the plastic S-shaped element 14 reaches the yield strength, it is plastically deformed in the direction of the external load. The relative movement of the bases 15 occurs in the axial direction in the horizontal plane. The plastically deformed S-shaped element 14 performs work and provides energy absorption in accordance with the level of overloads allowed on the load 4. Movement of the bracket 12 is limited to the front 10 and rear 11 stops.

Параметры опыта фиксируются средствами регистрации с датчиков перегрузок 16 и позволяют закрепить практические навыки по экспериментальному определению параметров устройства для сохранности груза при столкновении с другим агрегатом.The experience parameters are recorded by means of registration from overload sensors 16 and allow you to consolidate practical skills in experimentally determining the parameters of the device for the safety of cargo in a collision with another unit.

Установка для демонстрации устройства для сохранности груза при использовании пластического амортизатора S-образного типа имеет ряд достоинств: большой рабочий ход, большой пластический ресурс, многоцикловость нагружения, удобство компоновки, небольшая стоимость.The installation for demonstrating the device for the safety of cargo when using an S-shaped plastic shock absorber has a number of advantages: a large working stroke, a large plastic resource, multi-cycle loading, ease of layout, and low cost.

Использование устройства для сохранности перевозимого груза при возникновении аварийных ситуаций при столкновении пусковой установки с другим агрегатом или препятствием при совершении марша обеспечивает сохранность груза за счет снижения до заданных предельно допустимых значений продольных перегрузок, возникающих в системе тележка - груз при использовании пластического амортизатора S-образного типа обладающего высоким удельным энергопоглощением.The use of a device for the safety of the transported cargo in the event of emergency situations when the launcher collides with another unit or an obstacle during the march ensures the safety of the cargo by reducing to the specified maximum permissible values of longitudinal overloads that occur in the trolley-cargo system when using an S-shaped plastic shock absorber with high specific energy absorption.

Claims

Installation for demonstrating a device for the safety of cargo in a collision with another unit, containing a horizontal base with guides, a trolley mounted on guides, a trolley movement mechanism consisting of a compressed air source with an electropneumatic valve connected by lines to the trolley movement mechanism, and two horizontally mounted jet nozzles, oriented in one direction and located diametrically opposite to the longitudinal axis, a spring pusher installed at one end of the guides and interacting with the trolley, and the guides are installed at an angle to the base, characterized in that the support for securing the load is made in the form of front and rear stops, rigidly fixed to the cart, between which there is a bracket rigidly fixed to the load with the possibility of its reciprocating longitudinal movement along the cart, and a shock absorber consisting of a plastic S-shaped element with bases, rigidly attached between the front stop and the bracket, while the cart and bracket equipped with overload sensors.