RU2207261C1

RU2207261C1 - Truck energy absorbing buffer

Info

Publication number: RU2207261C1
Application number: RU2001134079/28A
Authority: RU
Inventors: А.А. Краснов; В.П. Ткачев; Р.В. Сахабудинов
Original assignee: Ткачев Виктор Петрович; Краснов Александр Александрович
Priority date: 2001-12-13
Filing date: 2001-12-13
Publication date: 2003-06-27

Abstract

FIELD: transport engineering. SUBSTANCE: invention relates to means of protection of road vehicles in case of collisions and it can be used in front and rear bumpers of trucks of different model. Proposed buffer connected to front and/or rear bumper of truck and mounted, respectively, lower than bumper, includes energy absorbing devices uniformly spaced lengthwise the bumper and connected to its support surface. Each device consists of two energy absorbing members, each made of length of metal rod and including bases, bridges and braces located in relatively perpendicular planes. Bases of energy absorbing members are connected to support surface, additional braces are connected to rear surface of movable bases of devices, and support plate is connected to lower section of main braces reinforced by additional section. Said plate engages with movable base. Each device is furnished with leaf springs and segments of shock absorbing foam material, wedge-shaped in cross section, and enclosed, each, in sealing envelope and connected to outer surface of movable bases. Proposed buffer includes outer casing with lip which are provided with relatively intersecting vertical and horizontal thin parts. Vertical thin parts adjoin side edges of energy absorbing devices, thus providing regulated destruction of casing and possibility of deformation in case of collision only that part of buffer which is exposed to impact. EFFECT: prevention of getting passenger cars under truck frame, improved passive safety on roads. 3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к средствам защиты транспортных средств при столкновении, в частности средствам защиты легковых автомобилей при их столкновении с грузовыми, имеющими, как правило, более высокую посадку. Предлагаемое устройство позволяет предотвратить попадание легкового автомобиля под раму грузового автомобиля, является средством пассивной безопасности, обладающим высокой энергопоглощающей способностью, и может найти применение для оснащения передних и задних бамперов грузовых автомобилей различных марок и разной высоты посадки, передвигающихся по магистральным автодорогам и в черте города. The invention relates to means of protecting vehicles in a collision, in particular to means for protecting passenger cars in a collision with trucks, which generally have a higher landing. The proposed device can prevent a passenger car from falling under the frame of a truck, is a passive safety tool with high energy absorption capacity, and can be used to equip the front and rear bumpers of trucks of various brands and different landing heights moving along main roads and in the city.

Известны такие технические решения, когда к переднему и/или заднему бамперу грузовика снизу присоединен жесткий П-образный профиль той или иной высоты, расположенный вертикально, причем данный дополнительный профиль, в частности, может быть подкреплен раскосами (или наклонными жесткими опорными элементами), присоединенными к нему и раме грузовика; известно также, что бампер может быть оснащен фартуком или юбкой, которые присоединены к нему снизу и расположены под углом к вертикальной плоскости [1, 2 и др.]. Указанные технические решения не способны обеспечить эффективную защиту легкового автомобиля ввиду своего конструктивного исполнения и очень низких амортизационных качеств. Such technical solutions are known when a rigid U-shaped profile of one or another height located vertically is attached to the front and / or rear bumper of the truck, and this additional profile, in particular, can be supported by braces (or inclined rigid support elements) attached to him and the truck frame; It is also known that the bumper can be equipped with an apron or skirt, which are attached to it from below and are located at an angle to the vertical plane [1, 2, etc.]. These technical solutions are not able to provide effective protection for a car due to its design and very low depreciation qualities.

Известны конструкции многослойных панелей и оболочек [3, 4 и др.], включающие несущие слои и соединенный с ними заполнитель в виде структуры армирующих элементов, каждый из которых выполнен в виде чередующихся поперечных один относительно другого участков - основания и полураскоса, расположенных в отстоящих одна относительно другой нормальных к несущим листам плоскостях и соединенных между собой перемычками, а с несущими листами - основаниями через перемычки, при этом ряды армирующих элементов соединены один с другим поочередно соответствующими основаниями и полураскосами, а в полостях между рядами армирующих элементов и оснований расположены соединенные с ними фигурные профили, углы которых выполнены в виде пластинчатых пружин. Указанные и аналогичные устройства обладают достаточно высокой энергоемкостью и стабильностью характеристик амортизации, однако в силу своего конструктивного исполнения не могут быть применены для защиты транспортных средств при столкновении. Known designs of multilayer panels and shells [3, 4, etc.], including bearing layers and a filler connected to them in the form of a structure of reinforcing elements, each of which is made in the form of alternating transverse sections relative to the other - the base and half mantle, located in spaced one relative to the other planes normal to the supporting sheets and connected by jumpers, and with the bearing sheets by bases through the jumpers, while the rows of reinforcing elements are connected to each other in turn the supporting bases and half-bevels, and in the cavities between the rows of reinforcing elements and the bases there are figured profiles connected to them, the corners of which are made in the form of leaf springs. These and similar devices have a sufficiently high energy intensity and stability of depreciation characteristics, however, due to their design, they cannot be used to protect vehicles in a collision.

Известны многочисленные конструкции энергопоглощающих бамперов [5, 6, 7 и др. ] , включающие обшивки, жесткие опорные поверхности, и амортизирующие устройства, и элементы различных видов; однако они не обладают высокой энергопоглощающей способностью и не способны предотвратить попадание легкового автомобиля под раму грузового при столкновении. Numerous designs of energy-absorbing bumpers are known [5, 6, 7, etc.], including sheathing, rigid supporting surfaces, and shock-absorbing devices, and elements of various kinds; however, they do not have a high energy absorption capacity and are not able to prevent a passenger car from falling under the cargo frame in a collision.

Наиболее близким - по совокупности признаков - аналогом является "Бампер для транспортного средства"[8] , включающий заднюю жесткую опорную поверхность, присоединенную к транспортному средству, пружинные и другие амортизирующие устройства и элементы, взаимодействующие с опорной поверхностью через опорные и подвижные направляющие элементы, передний элемент, выполняющий функции наружной обшивки, и расположенные внутри объемы (или сегменты) амортизирующего пеноматериала. Указанная конструкция обладает более высокой - по сравнению с другими аналогами - энергопоглощающей способностью, но, в силу своего конструктивного исполнения, не способна предотвратить попадание легкового автомобиля под раму грузового при столкновении. The closest - in terms of combination of features - analogue is the “Bumper for a vehicle" [8], including a rear rigid supporting surface attached to the vehicle, spring and other shock absorbing devices and elements interacting with the supporting surface through the supporting and movable guide elements, the front an element that performs the functions of the outer skin, and the volumes (or segments) of the absorbent foam located inside. This design has a higher - compared with other counterparts - energy-absorbing ability, but, due to its design, is not able to prevent a passenger car from falling under the cargo frame in a collision.

Задача, на решение которой направлена предлагаемая конструкция, заключается в повышении эффективности защиты, обусловленном повышением энергопоглощения при амортизации столкновения двух автомобилей, в частности столкновения легкового и грузового автомобилей, а также двух грузовых автомобилей, снабженных каждый буфером данной конструкции, и предотвращением возможности попадания легкового автомобиля под раму грузового и высоким энергопоглощением при этом, обеспечивающим защиту легкового автомобиля. The task to which the proposed design is aimed is to increase the efficiency of protection due to increased energy absorption during depreciation of a collision of two cars, in particular a collision of a passenger car and a truck, as well as two trucks equipped with each buffer of this design, and preventing the possibility of a passenger car under the cargo frame and high energy absorption at the same time, providing protection for the car.

Достигаемый технический результат, помимо выполнения поставленной выше задачи, заключается в том, что обеспечена возможность деформирования только той или иной, но определенной части энергопоглощающего буфера, именно в которую непосредственно пришлось соударение двух автомобилей, а также в том, что обеспечена возможность многократного восстановления конструкции энергопоглощающих устройств, причем без замены их основных элементов, и амортизирующих свойств буфера в целом или его части после полного или частичного заданного деформирования - вследствие определенного ремонта и замены наружной обшивки. The technical result achieved, in addition to fulfilling the task set above, is that it is possible to deform only one or another, but a certain part of the energy-absorbing buffer, into which directly the collision of two cars was necessary, and also that it is possible to repeatedly restore the structure of energy-absorbing devices, and without replacing their basic elements, and the shock-absorbing properties of the buffer in whole or in part after a full or partial predetermined deformation anija - owing to a certain repair and replacement of the outer skin.

Указанные технические результаты достигаются тем, что энергопоглощающий буфер грузового автомобиля, включающий бампер, присоединенный к несущей конструкции автомобиля, пружинные и другие энергопоглощающие устройства и элементы, взаимодействующие с бампером через жесткие опорные и подвижные направляющие элементы, наружную обшивку и расположенные между обшивкой и опорными элементами и взаимодействующие с ними сегменты амортизирующего пеноматериала, выполнен следующим образом: энергопоглощающие устройства равномерно расположены по его длине на определенном расстоянии друг от друга и присоединены к опорной поверхности в виде профиля Г-образного сечения, присоединенного к бамперу посредством разъемных соединений, каждое энергопоглощающее устройство выполнено из двух энергопоглощающих элементов, каждый из которых является зеркальным отображением другого и выполнен за одно целое из отрезка круглого металлического прута, участки которого последовательно изогнуты во взаимно перпендикулярных плоскостях, и соответственно включает вертикальное основание, верхнюю горизонтальную перемычку, основной раскос, нижнюю горизонтальную перемычку и дополнительный (или вспомогательный) раскос, длина которого соответственно меньше длины основного раскоса, основания обоих энергопоглощающих элементов каждого энергопоглощающего устройства с обоих сторон и по всей своей длине посредством сварки присоединены к наружной поверхности Г-образного профиля, верхние горизонтальные перемычки взаимодействуют своей боковой поверхностью с наружной поверхностью Г-образного профиля и расположены заподлицо с его нижней кромкой, прилегающие друг к другу основные раскосы энергопоглощающих элементов каждого энергопоглощающего устройства по всей своей длине соединены между собой посредством сварки, дополнительные раскосы энергопоглощающих элементов каждого энергопоглощающего устройства с обоих сторон и по всей своей длине присоединены посредством сварки к тыльной поверхности подвижного основания устройства в виде жесткой пластины, выполненной за одно целое с верхним и боковыми, обращенными наружу выступами, причем основные и дополнительные раскосы расположены ниже бампера и наклонены, соответственно, под заданными углами, наружу относительно бампера, при этом верхние горизонтальные перемычки энергопоглощающих элементов расположены каждая во втулке, выполненной с вырезом вдоль образующей, прилегающей кромками выреза к наружной поверхности Г-образного профиля и соединенной с ним посредством сварки по обоим сторонам выреза и по всей своей длине, присоединенные друг к другу основные раскосы каждого энергопоглощающего устройства расположены в жестком профиле П-образного сечения и соединены с ним посредством сварки, верхний участок каждого П-образного профиля присоединен к горизонтальной полке Г-образного профиля через соединенную с ними пластинчатую пружину, к нижнему участку каждого П-образного профиля присоединена жесткая изогнутая опорная пластина, взаимодействующая своей вогнутой и обращенной наружу поверхностью с боковыми поверхностями нижних горизонтальных перемычек энергопоглощающих элементов, и к наружной поверхности изогнутой опорной пластины присоединены две пластинчатые пружины, которые расположены по разные стороны П-образного профиля и присоединены к тыльной поверхности пластины подвижного основания, сегменты амортизирующего пеноматериала выполнены клиновидного поперечного сечения, заключены каждый в герметизирующую оболочку, выполненную из резины с оплеткой, и присоединены к наружной поверхности пластин подвижных оснований энергопоглощающих устройств посредством клеевого соединения, наружная обшивка снабжена козырьком, выполненным с ней за одно целое, расположенным под углом к вертикальной плоскости и присоединенным к наружной поверхности Г-образного профиля, обшивка и козырек выполнены с взаимно пересекающимися вертикальными и горизонтальными утонениями, причем вертикальные утонения прилегают к боковым кромкам энергопоглощающих устройств, а козырек выполнен с горизонтальным уступом, взаимодействующим своей внутренней поверхностью с верхними выступами пластин подвижных оснований энергопоглощающих устройств; кроме этого, каждое энергопоглощающее устройство может быть снабжено ограничителем поворота основных раскосов энергопоглощающих элементов, выполненным в виде жесткого упора и присоединенным к горизонтальной полке Г-образного профиля, причем обращенная наружу поверхность ограничителя поворота расположена под заданным углом к вертикальной плоскости, а энергопоглощающие элементы и пластинчатые пружины энергопоглощающих устройств могут быть выполнены из материала, обладающего эффектом "памяти формы" [9], например никелида титана. These technical results are achieved in that the energy-absorbing buffer of a truck, including a bumper attached to the supporting structure of the vehicle, spring and other energy-absorbing devices and elements interacting with the bumper through rigid support and movable guide elements, the outer skin and located between the skin and support elements and the segments of the shock-absorbing foam interacting with them, made as follows: energy-absorbing devices are evenly spaced its length at a certain distance from each other and attached to the supporting surface in the form of an L-shaped profile attached to the bumper via detachable connections, each energy-absorbing device is made of two energy-absorbing elements, each of which is a mirror image of the other and is made in one piece from segment of a round metal rod, sections of which are successively bent in mutually perpendicular planes, and accordingly includes a vertical base, upper g the horizontal jumper, the main brace, the lower horizontal jumper and an additional (or auxiliary) brace, the length of which is shorter than the length of the main brace, the bases of both energy-absorbing elements of each energy-absorbing device on both sides and along their entire length by welding are connected to the outer surface of the L-shaped profile , the upper horizontal jumpers interact with their lateral surface with the outer surface of the L-shaped profile and are flush with its lower along the edge, adjacent to each other, the main braces of the energy-absorbing elements of each energy-absorbing device along their entire length are connected by welding, additional braces of the energy-absorbing elements of each energy-absorbing device on both sides and along their entire length are connected to the back surface of the moving base of the device in the form of a rigid a plate made in one piece with the upper and lateral outward protrusions, the main and additional braces located below the bumper and tilted, respectively, at predetermined angles, outward relative to the bumper, while the upper horizontal jumpers of the energy-absorbing elements are each located in a sleeve made with a cut along the generatrix, adjacent edges of the cut to the outer surface of the L-shaped profile and connected to it by welding on both sides of the cutout and along its entire length, the main braces of each energy-absorbing device attached to each other are located in a rigid profile of a U-shaped section and connected to it by welding, the upper section of each U-shaped profile is connected to the horizontal shelf of the L-shaped profile through a leaf spring connected to them, a rigid curved support plate is connected to the lower section of each U-shaped profile, interacting with its concave and outward facing surface with the side surfaces of the lower horizontal jumpers of the energy-absorbing elements, and two leaf springs are connected to the outer surface of the curved support plate, which are located They are married on opposite sides of the U-shaped profile and attached to the back surface of the plate of the movable base, the segments of the shock-absorbing foam are made in the form of a wedge-shaped cross section, each is enclosed in a sealing shell made of braided rubber, and attached to the outer surface of the plates of the movable bases of energy-absorbing devices by means of adhesive bonding , the outer skin is equipped with a visor, made with it in one piece, located at an angle to the vertical plane and attached facing the outer surface of the L-shaped profile, the lining and the visor are made with mutually intersecting vertical and horizontal thinning, with vertical thinning adjacent to the lateral edges of the energy-absorbing devices, and the visor is made with a horizontal ledge interacting with its inner surface with the upper protrusions of the plates of the moving bases of the energy-absorbing devices ; in addition, each energy-absorbing device can be equipped with a rotation limiter of the main braces of energy-absorbing elements, made in the form of a hard stop and attached to the horizontal shelf of the L-shaped profile, the outward facing surface of the rotation limiter being at a predetermined angle to the vertical plane, and the energy-absorbing elements and plate springs of energy-absorbing devices can be made of a material having the effect of "shape memory" [9], for example, titanium nickelide.

Сущность предлагаемой конструкции энергопоглощающего буфера поясняется чертежами, где на фиг.1 показан (вид сверху) буфер со снятой наружной обшивкой и буфер в сборе с наружной обшивкой, выполненной с козырьком; на фиг.2, 3 представлены(соответственно, вид спереди и разрез по А-А) соединенные друг с другом энергопоглощающие элементы каждого энергопоглощающего устройства буфера, причем на фиг.2 пунктиром условно показаны разграничения участков энергопоглощающих элементов, а на фиг.3 пунктиром условно показаны положения энергопоглощающих элементов в различных стадиях деформирования под воздействием нагрузки; на фиг.4 показано (вид спереди) энергопоглощающее устройство буфера, но без сегмента амортизирующего пеноматериала, присоединяемого при сборке к пластине подвижного основания устройства, причем на фиг.4 вид Б-Б представлено увеличенное изображение поперечного сечения соединения основных раскосов с П-образным профилем; а на фиг.5 представлен поперечный разрез буфера в сборе и энергопоглощающего устройства. The essence of the proposed design of energy-absorbing buffer is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows (top view) a buffer with the outer skin removed and a buffer assembly with the outer skin made with a visor; figure 2, 3 presents (respectively, a front view and a section along aa) connected to each other energy-absorbing elements of each energy-absorbing device of the buffer, and in figure 2, the dashed diagram shows the demarcation of the sections of energy-absorbing elements, and figure 3 conventionally dashes the positions of energy-absorbing elements in various stages of deformation under load are shown; figure 4 shows (front view) an energy-absorbing device of the buffer, but without a segment of shock-absorbing foam attached during assembly to the plate of the movable base of the device, and figure 4 is a view BB shows an enlarged cross-sectional image of the connection of the main braces with a U-shaped profile ; and FIG. 5 is a cross-sectional view of a buffer assembly and an energy absorbing device.

Конструкция энергопоглощающего буфера грузового автомобиля включает (см. фиг.1, 5) передний или задний бампер 1, присоединенный к несущей конструкции автомобиля и выполненный, как обычно, в виде жесткого профиля с закругленными концевыми участками. Непосредственно к жесткому профилю бампера 1 посредством разъемных соединений присоединена жесткая опорная поверхность 2 буфера в виде металлического профиля Г-образного сечения 2. Равномерно по длине Г-образного профиля 2 расположены на заданном расстоянии друг от друга и присоединены непосредственно к нему отдельные энергопоглощающие устройства 3, каждое из которых выполнено из двух энергопоглощающих элементов 4, каждый из которых в свою очередь является зеркальным отображением другого и выполнен за одно целое из отрезка круглого металлического прута, участки которого последовательно изогнуты во взаимно перпендикулярных плоскостях. Каждый энергопоглощающий элемент 4 включает (см. фиг.2, 3) вертикальное основание 5, верхнюю горизонтальную перемычку 6, основной раскос 7, нижнюю горизонтальную перемычку 8 и дополнительный (или вспомогательный) раскос 9, длина которого соответственно меньше длины основного раскоса 7; при этом, прилегающие друг к другу основные раскосы 7 двух энергопоглощающих элементов 4 каждого энергопоглощающего устройства 3 по всей своей длине соединены между собой посредством сварки 10, причем сварочный шов 10 не только соединяет указанные раскосы 7 между собой, но и значительно повышает прочность и жесткость данного несущего и направляющего узла каждого энергопоглощающего устройства 3. The design of the energy-absorbing buffer of a truck includes (see FIGS. 1, 5) a front or rear bumper 1 connected to the supporting structure of the vehicle and made, as usual, in the form of a rigid profile with rounded end sections. Directly to the rigid profile of the bumper 1 by means of detachable joints, a rigid supporting surface 2 of the buffer in the form of a metal profile of an L-shaped section 2 is connected. Uniformly along the length of the L-shaped profile 2 are located at a predetermined distance from each other and separate energy-absorbing devices 3 are attached directly to it, each of which is made of two energy-absorbing elements 4, each of which in turn is a mirror image of the other and is made in one piece from a segment of a round metal an allic rod, sections of which are successively bent in mutually perpendicular planes. Each energy-absorbing element 4 includes (see FIGS. 2, 3) a vertical base 5, an upper horizontal jumper 6, a main brace 7, a lower horizontal jumper 8 and an additional (or auxiliary) brace 9, the length of which is correspondingly less than the length of the main brace 7; however, adjacent to each other, the main braces 7 of two energy-absorbing elements 4 of each energy-absorbing device 3 along their entire length are connected by welding 10, and the weld 10 not only connects these braces 7 to each other, but also significantly increases the strength and rigidity of this bearing and guide node of each energy absorbing device 3.

Необходимо отметить, что непосредственно рабочими или деформируемыми, т. е. энергопоглощающими, участками каждого энергопоглощающего элемента 4 являются верхние 6 и нижние 8, симметрично расположенные в составе каждого энергопоглощающего устройства 3, горизонтальные перемычки, представляющие собой пластические торсионы 6 и 8, а соединенные между собой в составе каждого устройства 3 основные 7 и дополнительные 9 раскосы являются рычагами, которые под воздействием нагрузки, величина которой превышает силу сопротивления торсионов скручиванию, поворачиваются на угол φ, обусловленный величиной воздействующей нагрузки, и обеспечивают пластическое скручивание торсионов 6, 8 и, тем самым, поглощение энергии, воздействующей нагрузки. Предельные (или максимальные) углы поворота раскосов 7 и 9 представлены на фиг. 3 (где направления воздействия нагрузки и поворота раскосов условно показаны стрелками), причем, если угол φ_д - предельный угол поворота дополнительных раскосов 9 - задан исходным углом между ними и основными раскосами 7, то угол φ_oc - предельный угол поворота основных раскосов 7 - в составе энергопоглощающего устройства 3 может быть задан углом между исходным положением основных раскосов 7 и ограничителем поворота, который в составе устройства может быть установлен, в частности, строго вертикально, задавая соответственно предельный угол поворота

, или под заданным углом к вертикальной плоскости, задавая уже гораздо больший предельный угол поворота φ_oc основных раскосов 7, соответственно обеспечивая больший возможный угол скручивания торсионов и, тем самым, большую величину энергоемкости устройства при амортизации.It should be noted that directly working or deformable, i.e., energy-absorbing, sections of each energy-absorbing element 4 are the upper 6 and lower 8, symmetrically located in the composition of each energy-absorbing device 3, horizontal jumpers, which are

plastic torsions

6 and 8, and connected between As a part of each device, 3 main 7 and 9 additional braces are levers, which are twisted under the influence of a load whose value exceeds the resistance force of torsion bars w, rotated by an angle φ, due to the magnitude of the impact load, and provide the

plastic twisting torsions

6, 8 and thus, the absorption of energy acting load. The limiting (or maximum) rotation angles of the

braces

7 and 9 are shown in FIG. 3 (where the directions of the influence of the load and the rotation of the braces are conventionally shown by arrows), and if the angle φ _d is the limit angle of rotation of the additional braces 9 is given by the initial angle between them and the main braces 7, then the angle φ _oc is the limit angle of rotation of the main braces 7 - as part of the energy-absorbing device 3 can be set by the angle between the initial position of the main braces 7 and the rotation limiter, which as part of the device can be installed, in particular, strictly vertically, setting respectively the maximum angle of rotation company

, or at a predetermined angle to the vertical plane, setting a much larger limit angle of rotation φ _{oc of the} main braces 7, respectively, providing a larger possible torsion angle of rotation of the torsion bars and, thus, a large amount of energy consumption of the device during depreciation.

В составе конструкции буфера в целом и каждого энергопоглощающего устройства 3 основания 5 обоих энергопоглощающих элементов 4 присоединены к наружной поверхности металлического Г-образного профиля 2 с обоих сторон и по всей своей длине посредством сварки 10 (см. фиг.4, 5), при этом верхние горизонтальные перемычки 6 взаимодействуют своей боковой поверхностью с наружной поверхностью Г-образного профиля 2 и расположены заподлицо с его нижней кромкой, прилегающие друг к другу основные раскосы 7 энергопоглощающих элементов 4 каждого энергопоглощающего устройства 3 по всей своей длине соединены между собой посредством сварки 10, дополнительные раскосы 9 энергопоглощающих элементов 4 с обоих сторон и всей своей длине присоединены к тыльной поверхности подвижного основания данного устройства 3, причем основные 7 и дополнительные 9 раскосы каждого энергопоглощающего устройства 3 расположены ниже бампера 1 и наклонены, соответственно под заданными углами, наружу относительно бампера 1. При этом верхние горизонтальные перемычки 6 энергопоглощающих элементов 4 расположены каждая во втулке 11, выполненной с вырезом вдоль образующей, прилегающей кромками выреза к наружной поверхности Г-образного профиля 2 (см. также фиг.5, вид II) и соединенной с ним посредством сварки с обоих сторон (по обоим кромкам выреза) и по всей своей длине. Присоединенные друг к другу основные раскосы 7 энергопоглощающих элементов 4 каждого устройства 3 расположены в жестком металлическом профиле 12 П-образного сечения (см. фиг.4, 5) и соединены с ним посредством сварки 10 (см. фиг. 4, вид Б-Б). Верхний участок П-образного профиля 12 каждого устройства 3 присоединен к горизонтальной полке Г-образного профиля 2 через соединенную с ними пластинчатую пружину 13, а к нижнему участку каждого П-образного профиля 12 присоединена жесткая изогнутая опорная пластина 14, взаимодействующая своей вогнутой наружной поверхностью с боковыми поверхностями нижних горизонтальных перемычек 8 энергопоглощающих элементов 4. С наружной поверхностью опорной пластины 14 также взаимодействует своей нижней кромкой подвижное основание 15 энергопоглощающего устройства 3, выполненное в виде жесткой пластины 15, снабженной выполненными с ней заодно целое верхним 16 и боковыми 17 выступами, обращенными наружу; при этом к тыльной поверхности подвижного основания 15 в виде пластины присоединены посредством сварки 10 с обоих сторон и по всей своей длине дополнительные раскосы 9 энергопоглощающих элементов 4. Кроме этого, к наружной поверхности изогнутой опорной пластины 14 каждого устройства 3 присоединены две пластинчатые пружины 18, которые расположены по разные стороны П-образного профиля 12 и присоединены также к тыльной поверхности пластины подвижного основания 15 каждого энергопоглощающего устройства 3 (см. фиг.4, 5). As part of the design of the buffer as a whole and each energy-absorbing device 3, the bases 5 of both energy-absorbing elements 4 are attached to the outer surface of the metal L-shaped profile 2 on both sides and along their entire length by welding 10 (see Fig. 4, 5), while the upper horizontal jumpers 6 interact with their lateral surface with the outer surface of the L-shaped profile 2 and are flush with its lower edge, adjacent to each other main braces 7 of the energy-absorbing elements 4 of each energy absorption the combining device 3 are connected along their entire length by welding 10, additional braces 9 of the energy-absorbing elements 4 on both sides and their entire length are connected to the back surface of the movable base of this device 3, the main 7 and additional 9 braces of each energy-absorbing device 3 are located below bumpers 1 and are inclined, respectively, at predetermined angles, outward relative to bumper 1. In this case, the upper horizontal jumpers 6 of the energy absorbing elements 4 are located each in lke 11, made with a cut along the generatrix adjacent to the edges of the cut to the outer surface of the L-shaped profile 2 (see 5, view II) and connected to it by welding on both sides (along both edges of the cutout) and along its entire length. Attached to each other, the main braces 7 of the energy-absorbing elements 4 of each device 3 are located in a rigid metal profile 12 of the U-shaped cross section (see Fig. 4, 5) and connected to it by welding 10 (see Fig. 4, view BB ) The upper section of the U-shaped profile 12 of each device 3 is connected to the horizontal shelf of the L-shaped profile 2 through a leaf spring 13 connected to them, and a rigid curved support plate 14 is connected to the lower section of each U-shaped profile 12, interacting with its concave outer surface with the lateral surfaces of the lower horizontal jumpers 8 of the energy-absorbing elements 4. The movable base 15 of the energy-absorbing also interacts with the lower surface of the base plate 14 with its lower edge device 3, made in the form of a rigid plate 15, provided with the upper 16 and side 17 protrusions facing the outside made integral with it; while to the back surface of the movable base 15 in the form of a plate are connected by welding 10 on both sides and along their entire length additional braces 9 of energy-absorbing elements 4. In addition, two leaf springs 18 are attached to the outer surface of the curved support plate 14 of each device 3, which are located on opposite sides of the U-shaped profile 12 and are also attached to the back surface of the plate of the movable base 15 of each energy-absorbing device 3 (see Fig. 4, 5).

Конструкция энергопоглощающего буфера включает также отдельные сегменты 19 твердого амортизирующего пеноматериала, например пенопласта, которые выполнены клиновидного поперечного сечения, заключены каждый в герметизирующую оболочку 20, выполненную из резины, включающей оплетку, и присоединены к наружной поверхности пластин подвижных оснований 15 энергопоглощающих устройств 3 посредством клеевого соединения 21, причем внутренние боковые поверхности верхнего 16 и боковых 17 выступов пластин подвижных оснований 15 частично охватывают оболочки 20 сегментов 19 пеноматериала и также присоединены к соответствующим участкам поверхности герметизирующих оболочек 20 сегментов амортизирующего пеноматериала 19 посредством клеевого соединения 21. The design of the energy-absorbing buffer also includes individual segments 19 of solid shock-absorbing foam, for example, foam, which are wedge-shaped cross-section, each enclosed in a sealing shell 20 made of rubber, including a braid, and attached to the outer surface of the plates of the movable bases 15 of the energy-absorbing devices 3 by adhesive bonding 21, the inner side surfaces of the upper 16 and lateral 17 protrusions of the plates of the movable bases 15 partially cover hibernation segments 20 and foam 19 are also connected to respective portions of the surface of the sealing shell 20 segments of cushioning foam 19 by means of an adhesive compound 21.

Все отдельные энергопоглощающие устройства 3 конструкции буфера заключены в общую наружную обшивку 22, которая изготовлена из полимерного материала с заданной прочностью и снабжена козырьком 23, выполненным (см. фиг.1, 5 и вид I) с ней за одно целое и расположенным под углом к вертикальной плоскости; при этом козырек 23 выполнен с горизонтальным уступом 24, взаимодействующим своей внутренней поверхностью с верхними выступами 16 пластин подвижных оснований 15 энергопоглощающих устройств 3, а обшивка 22 и козырек 23 с уступом 24 снабжены взаимно пересекающимися вертикальными 25 и горизонтальными 26 утонениями, причем вертикальные утонения 25 соответственно прилегают к боковым кромкам энергопоглощающих устройств 3. Необходимо отметить, что наружная обшивка 22 и козырек 23 присоединены посредством равномерно расположенных по длине буфера разъемных соединений (см. фиг.5, где показана осевая одного из указанных соединений), во-первых, к наружной поверхности Г-образного профиля 2, а, во-вторых, к горизонтальным участкам изогнутых опорных пластин 14 всех энергопоглощающих устройств 3; кроме этого, обращенные внутрь буфера участки поверхности наружной обшивки 22 и козырька 23 могут быть дополнительно присоединены посредством клеевого соединения к соответствующим поверхностям сегментов 19 пеноматериала, заключенных в герметизирующие оболочки 20, и обращенным вверх поверхностям выступов 16 подвижных оснований 15 всех энергопоглощающих устройств 3, но это уже чисто техническое решение задачи. All individual energy-absorbing devices 3 of the buffer design are enclosed in a common outer casing 22, which is made of a polymer material with a given strength and is equipped with a visor 23 made (see Figs. 1, 5 and view I) with it in one piece and located at an angle to vertical plane; wherein the visor 23 is made with a horizontal ledge 24, interacting with its inner surface with the upper protrusions 16 of the plates of the movable bases 15 of the energy absorbing devices 3, and the casing 22 and the visor 23 with the ledge 24 are provided with mutually intersecting vertical 25 and horizontal 26 thinning, with vertical thinning 25 adjacent to the lateral edges of the energy-absorbing devices 3. It should be noted that the outer skin 22 and the visor 23 are connected via a connector evenly spaced along the length of the buffer 's compounds (see Figure 5, which shows the axial one of said compounds.) First, the outer surface of the T-shaped profile 2, and, secondly, to the horizontal bent portions of the support plates 14 of energy absorbing devices 3; in addition, the sections of the surface of the outer skin 22 and the visor 23 facing the inside of the buffer can be additionally glued to the corresponding surfaces of the foam segments 19 enclosed in the sealing shells 20 and the upwardly facing surfaces of the protrusions 16 of the movable bases 15 of all energy absorbing devices 3, but this already a purely technical solution to the problem.

Далее необходимо отметить то, что каждое энергопоглощающее устройство 3 конструкции буфера может быть снабжено, при необходимости, в частности, для полного исключения возможности попадания легкового автомобиля под раму грузового при исчерпании энергопоглощающей способности устройств 3 в тех случаях, когда общую энергию соударения поглотить полностью не представляется возможным, ограничителем поворота 27 основных раскосов 7 энергопоглощающих элементов 4, выполненным в виде жесткого упора 27 (см. фиг.5 и вид II), представленного на чертеже или иного вида, присоединенным снизу к горизонтальной полке Г-образного профиля 2, например посредством сварки, и взаимодействующим (соответственно - после опирания в него) с тыльной поверхностью П-образного профиля 12, в который заключены основные раскосы 7 энергопоглощающих элементов 4, причем обращенная наружу поверхность ограничителя поворота 27 расположена под заданным углом к вертикальной плоскости, что задает предельный угол поворота основных раскосов 7 (см. также фиг.3) энергопоглощающих устройств 3 при восприятии воздействия ударной нагрузки и тем самым определяет общую (или конечную) величину энергопоглощения данного устройства 3 при амортизации, а также исключает возможность продвижения легкового автомобиля далее - под раму грузовика. Further, it should be noted that each energy-absorbing device 3 of the buffer structure can be equipped, if necessary, in particular, to completely eliminate the possibility of a passenger car falling under the cargo frame when the energy-absorbing capacity of devices 3 is exhausted in cases where the total impact energy cannot be completely absorbed a possible rotation limiter 27 of the main braces 7 of the energy-absorbing elements 4, made in the form of a hard stop 27 (see figure 5 and type II), shown in the drawing and another type attached from below to the horizontal shelf of the L-shaped profile 2, for example by welding, and interacting (respectively, after supporting it) with the back surface of the U-shaped profile 12, which encloses the main braces 7 of the energy-absorbing elements 4, and outwardly, the surface of the rotation limiter 27 is located at a predetermined angle to the vertical plane, which sets the limit angle of rotation of the main braces 7 (see also 3) energy-absorbing devices 3 when perceiving the impact of the shock load and thereby determines the total (or final) value of the energy absorption of this device 3 during depreciation, and also eliminates the possibility of moving the car further under the truck frame.

Изготовление и сборка предлагаемой конструкции энергопоглощающего буфера очень просты и выполняются обычными известными методами. Большинство конструктивных элементов изготавливается из обычных сплавов и сталей, обычными методами выполняются подвижные основания, пластинчатые пружины, сегменты пеноматериала, которые затем помещают в герметизирующие оболочки, и наружная обшивка с козырьком. И только к изготовлению энергопоглощающих элементов, которые могут быть выполнены из Ст. 20, Ст. 40Х и других сталей с последующей термообработкой, а также, с целью упрощения и ускорения ремонтно-восстановительных работ буфера, из материала, обладающего эффектом "памяти формы" [9] , например никелида титана, предъявляются определенные требования. Каждый отрезок металлического прута заготовки энергопоглощающего элемента - соответственно определенного диаметра и заданных размеров - последовательно изгибают (см. фиг.2, 3) во взаимно перпендикулярных плоскостях соответственно под заданными углами, причем в случае изготовления энергопоглощающего элемента из материала с эффектом "памяти формы", гибку прута осуществляют при температуре задания "памяти формы". В последнем случае пластинчатые пружины 13 и 18 также целесообразно изготовить из такого же материала, обладающего эффектом "памяти формы", и формование пружин осуществляется описанным выше способом. Изготовленные энергопоглощающие элементы размещают в П-образных профилях и присоединяют к ним с помощью сварки, затем также с помощью сварки присоединяют опорные пластины и подвижные основания устройств. Далее частично собранные энергопоглощающие устройства присоединяют по месту к несущей и опорной поверхности буфера в виде Г-образного профиля, причем сначала посредством сварки присоединяют основания энергопоглощающих элементов, затем на верхние горизонтальные перемычки энергопоглощающих элементов надевают втулки с вырезом и также с помощью сварки присоединяют последние к наружной поверхности Г-образного профиля. После этого монтируют ограничители поворота и присоединяют пластинчатые пружины, а на заключительном этапе к пластинам подвижных оснований посредством клеевого соединения присоединяют сегменты амортизирующего пеноматериала и надевают и присоединяют с помощью разъемных соединений наружную обшивку с козырьком. Полностью собранную конструкцию буфера посредством разъемных соединений присоединяют к бамперам или только переднему бамперу грузового автомобиля. The manufacture and assembly of the proposed design of the energy-absorbing buffer is very simple and performed by conventional known methods. Most of the structural elements are made of conventional alloys and steels, using movable bases, leaf springs, segments of foam, which are then placed in sealing shells, and the outer skin with a visor using conventional methods. And only to the manufacture of energy-absorbing elements that can be made from Art. 20, Art. 40X and other steels with subsequent heat treatment, as well as, in order to simplify and speed up the repair and restoration work of the buffer, certain requirements are imposed from a material having the shape memory effect [9], for example titanium nickelide. Each piece of metal rod of the workpiece of the energy-absorbing element — respectively, of a certain diameter and given sizes — is successively bent (see FIGS. 2, 3) in mutually perpendicular planes, respectively, at given angles, and in the case of manufacturing an energy-absorbing element from a material with the effect of “shape memory”, the bending of the rod is carried out at a temperature setting "shape memory". In the latter case, leaf springs 13 and 18 are also expedient to be made of the same material with the effect of “shape memory”, and the springs are formed by the method described above. The manufactured energy-absorbing elements are placed in U-shaped profiles and attached to them by welding, then, by means of welding, support plates and movable bases of the devices are attached. Further, partially assembled energy-absorbing devices are attached locally to the supporting and supporting surface of the buffer in the form of a L-shaped profile, and first, by welding, the bases of the energy-absorbing elements are attached, then sleeves with a cutout are put on the upper horizontal bridges of the energy-absorbing elements, and also, by welding, they are connected to the outer the surface of the L-shaped profile. After that, rotation limiters are mounted and leaf springs are attached, and at the final stage, shock-absorbing foam segments are attached to the plates of the movable bases by means of an adhesive joint and the outer skin with a visor is put on and connected using detachable joints. The fully assembled buffer structure is detachably connected to the bumpers or only the front bumper of the truck.

При столкновении автомобилей, легкового и грузового, а также двух грузовых, каждый из которых снабжен данным энергопоглощающим буфером, конструкция буфера работает следующим образом. In the collision of cars, cars and trucks, as well as two trucks, each of which is equipped with this energy-absorbing buffer, the buffer design works as follows.

В первую очередь именно по месту соударения и около него происходит разрушение наружной обшивки 22 и козырька 23, ограниченное по периметру вертикальными 25 и горизонтальными 26 утонениями, прилегающими к месту столкновения. Утонения локализуют разрушение обшивки и обуславливают деформацию конструкции буфера именно и непосредственно по месту столкновения автомобилей, так как энергопоглощающие устройства 3 расположены на определенном расстоянии друг от друга. Далее бампер легкового автомобиля (см. фиг.5) вызывает деформирование сегментов 19 пеноматериала именно тех энергопоглощающих устройств 3, на которые пришлось столкновение. Деформирующиеся сегменты твердого пеноматериала 19, например пенопласта, заключенные в оболочку 20 из резины с оплеткой, с одной стороны, являются амортизирующими "подушками", а с другой, деформируясь именно по месту воздействия, - в определенной степени фиксируют бампер легкового автомобиля в вертикальной плоскости, чему также способствует заданное наклонное положение подвижного основания 15 энергопоглощающих устройств 3, снабженного обращенным и значительно выдающимся наружу верхним выступом 16. Затем, в зависимости от скорости и величины энергии соударения, происходит деформирование энергопоглощающих устройств 3 конструкции буфера в зоне столкновения. Воздействие нагрузки, величина которой превышает силу сопротивления скручиванию горизонтальных 6 и 8 перемычек (или торсионов) энергопоглощающих элементов 4 и жесткость подкрепляющих данные узлы устройства 3 пластинчатых пружин 13 и 18 непосредственно на наружную поверхность пластин подвижных оснований 15 вызывает поворачивание их и, соответственно, соединенных с ними дополнительных раскосов 9 относительно основных раскосов 7 энергопоглощающих элементов 4, а также поворачивание основных раскосов 7 относительно оснований 5 энергопоглощающих элементов 4, присоединенных к наружной поверхности Г-образного профиля 2, что обуславливает пластическое скручивание горизонтальных 6 и 8 перемычек (торсионов) энергопоглощающих элементов 4 и, соответственно, поглощение энергии воздействующей нагрузки. Одновременно с этим происходит и деформирование пластинчатых пружин 13 и 18, обладающих заданной жесткостью и обеспечивающих поглощение энергии воздействующей нагрузки, а подвижные основания 15 устройств 3, поворачиваясь вокруг нижних горизонтальных перемычек 8 энергопоглощающих элементов и взаимодействуя с изогнутой опорной пластиной 14, постепенно перемещаются (см. фиг.3, 5) по направлению воздействия ударной нагрузки. Общая величина энергопоглощения каждого устройства 3 и всех устройств 3 конструкции буфера, на которые непосредственно пришлось соударение, соответственно складывается из соответствующих величин энергопоглощения, обеспечиваемых перечисленными выше пластинчатыми пружинами и пластическими торсионами при деформировании. Поворачивание указанных элементов и раскосов, скручивание перемычек и сжатие пластинчатых пружин происходит либо до прекращения воздействия нагрузки, и тогда указанные элементы устройств 3 остаются в каком-то промежуточном деформированном положении (см. фиг.3), обусловленном величиной воздействующей нагрузки, либо продолжается до тех пор, пока ход амортизации и энергопоглощающая способность устройств 3 не будут исчерпаны. В последнем случае (см. фиг.3, 5) подвижное основание 15 и дополнительные раскосы 9, сжимающие пластинчатые пружины 18, будут повернуты на угол φ_д, соответственно на этот же угол будут скручены нижние перемычки 8, и тыльная поверхность основания 15 упрется в основные раскосы 7, соединенные с П-образным профилем 12, которые в свою очередь, сжимая пластинчатую пружину 13, осуществят поворот на угол

или угол φ_oc, соответственно на этот же угол скручивая верхние перемычки (торсионы) 6, и упрутся в обращенную наружу поверхность ограничителя поворота 27, расположенную под заданным углом к вертикальной плоскости.First of all, it is precisely at the place of collision and near it that the outer skin 22 and visor 23 are destroyed, limited along the perimeter by vertical 25 and horizontal 26 thinning adjacent to the place of collision. Thinning localizes the destruction of the casing and causes deformation of the buffer structure precisely at the point of collision of vehicles, since the energy-absorbing devices 3 are located at a certain distance from each other. Next, the bumper of the car (see figure 5) causes the deformation of the segments 19 of the foam of precisely those energy-absorbing devices 3, which had a collision. Deformable segments of solid foam 19, for example, foam, encased in braided rubber sheath 20, on the one hand, are shock-absorbing “pillows”, and on the other hand, deforming exactly at the point of impact, they fix the passenger car bumper to a certain extent in a vertical plane, This is also facilitated by the predetermined inclined position of the movable base 15 of the energy absorbing devices 3, provided with the upper protrusion 16 facing and significantly protruding outward. Then, depending on the speed and values collision energy, deformation of the energy absorbing devices 3 of the buffer structure in the collision zone occurs. The impact of the load, the magnitude of which exceeds the torsion resistance of the horizontal 6 and 8 jumpers (or torsions) of the energy absorbing elements 4 and the stiffness of the

plate springs

13 and 18 reinforcing these nodes of the device 3 directly on the outer surface of the plates of the movable bases 15 causes them to rotate and, accordingly, connected to them additional braces 9 relative to the main braces 7 energy-absorbing elements 4, as well as turning the main braces 7 relative to the bases 5 energy-absorbing their elements 4 attached to the outer surface of the L-shaped profile 2, which leads to plastic twisting of the horizontal 6 and 8 jumpers (torsions) of the energy-absorbing elements 4 and, accordingly, the absorption of energy of the acting load. Simultaneously with this, deformation of

leaf springs

13 and 18, which have a given stiffness and ensure the absorption of energy by the acting load, takes place, and the movable bases 15 of the devices 3, turning around the lower horizontal jumpers 8 of energy-absorbing elements and interacting with the curved support plate 14, gradually move (see 3, 5) in the direction of impact of the shock load. The total energy absorption of each device 3 and all devices 3 of the buffer design, which directly had a collision, respectively, consists of the corresponding energy absorption values provided by the leaf springs and plastic torsion bars listed above during deformation. The rotation of these elements and braces, twisting of jumpers and compression of leaf springs occurs either until the termination of the load, and then these elements of the devices 3 remain in some intermediate deformed position (see figure 3), due to the magnitude of the acting load, or continues until until the course of depreciation and energy absorption capacity of devices 3 are exhausted. In the latter case (see Figs. 3, 5), the movable base 15 and the additional braces 9 compressing the leaf springs 18 will be rotated through an angle φ _d , respectively, the lower jumpers 8 will be twisted to the same angle, and the back surface of the base 15 will abut against the main braces 7 connected to the U-shaped profile 12, which, in turn, compressing the leaf spring 13, will rotate

or angle φ _oc , respectively twisting the upper jumpers (torsion bars) 6 at the same angle, and abut against the outwardly facing surface of the rotation limiter 27 located at a given angle to the vertical plane.

Следует отметить, что энергопоглощающие устройства 3 обладают высокой энергоемкостью и стабильностью характеристик амортизации, которые вообще присущи амортизирующим устройствам, включающим пластические торсионы [3 и др. ] , подвергаемые кручению, и, тем более, торсионы, подкрепленные деформирующимися одновременно упругими или пластическими пластинчатыми пружинами, обладающими заданной жесткостью. При этом энергопоглощающие элементы и пластинчатые пружины могут быть выполнены из материала, обладающего эффектом "памяти формы" и в этом случае они являются пластическими амортизирующими элементами, необратимо деформирующимися при воздействии нагрузки. В другом случае, когда указанные выше амортизирующие элементы выполнены из обычных сталей и сплавов, перемычки (торсионы) энергопоглощающих элементов также являются пластическими амортизирующими элементами, а пластинчатые пружины могут быть и упругими и пластическими амортизирующими элементами, причем во всех вышеуказанных случаях жесткость пластинчатых пружин может быть задана меньше усилия сопротивления пластических торсионов скручиванию, равной ему или наоборот, соответственно таким же образом, как и в известных аналогах [3]. It should be noted that energy-absorbing devices 3 have a high energy intensity and stability of amortization characteristics, which are generally inherent in shock-absorbing devices, including plastic torsion bars [3, etc.], subjected to torsion, and, moreover, torsion bars supported by deformable simultaneously elastic or plastic leaf springs, possessing the set rigidity. In this case, the energy-absorbing elements and leaf springs can be made of a material with the effect of "shape memory" and in this case they are plastic shock-absorbing elements that are irreversibly deformed under the influence of the load. In another case, when the above shock absorbing elements are made of ordinary steels and alloys, jumpers (torsions) of energy absorbing elements are also plastic shock absorbing elements, and leaf springs can be elastic and plastic shock absorbing elements, and in all the above cases, the stiffness of leaf springs can be less force is given to the resistance of the plastic torsions to twisting equal to it or vice versa, respectively, in the same way as in the known analogues [3].

Необходимо подчеркнуть, что общая величина энергопоглощения каждого энергопоглощающего устройства 3 и ход амортизации могут быть заданы в широких пределах - путем увеличения или уменьшения углов φ_д и φ_oc между соответствующими раскосами и основаниями, определяющими угол и величину скручивания перемычек энергопоглощающих элементов, путем задания определенных размеров и соотношений размеров - длин и диаметров перемычек энергопоглощающих элементов - и тем самым задания различных величин усилий их сопротивления деформированию, а также путем задания определенных сочетаний характеристик энергопоглощающих элементов и пластинчатых пружин.It must be emphasized that the total energy absorption of each energy-absorbing device 3 and the depreciation course can be set in a wide range - by increasing or decreasing the angles φ _d and φ _oc between the corresponding braces and bases, determining the angle and amount of twisting of the jumpers of the energy-absorbing elements, by setting certain sizes and size ratios — the lengths and diameters of the lintels of the energy-absorbing elements — and thereby the task of various values of their resistance to deformation, as well as Then we set certain combinations of characteristics of energy-absorbing elements and leaf springs.

При этом необходимо подчеркнуть, что энергопоглощающие устройства данной конструкции обладают теми качествами, что при одинаковом конструктивном исполнении могут быть заданы различные варианты их срабатывания при воздействии нагрузки. Так, например, углы φ_д и φ_oc могут быть заданы одинаковыми и общие усилия сопротивления деформированию нижних перемычек 8 и пластинчатых пружин 18 и, соответственно, общие усилия сопротивления деформированию верхних перемычек 6 энергопоглощающих элементов 4 и пластинчатой пружины 13 также могут быть заданы одинаковыми; и в этом случае при воздействии нагрузки все указанные элементы будут деформироваться одновременно. Но можно задать различные величины углов φ_д и φ_oc и поочередное срабатывание указанных выше элементов, например, сначала при воздействии нагрузки полностью деформируются верхние перемычки 6 и подкрепляющая их пластинчатая пружина 13, а потом уже деформируются нижние перемычки 8 энергопоглощающих элементов и пластинчатые пружины 18, или наоборот. Все эти варианты достаточно просто могут быть заданы соответствующими сочетаниями и соотношениями усилий сопротивления деформированию энергопоглощающих элементов и пластинчатых пружин, а также другими параметрами и условиями, причем усилия срабатывания, ход амортизации и общая величина энергопоглощения данного устройства 3 могут быть заданы в широких пределах, а пластинчатые пружины 13 и 18, в различных заданных вариантах деформирования устройств, могут работать и как упругие, и как пластические энергопоглощающие элементы.It should be emphasized that the energy-absorbing devices of this design have the qualities that, with the same design, various options for their operation when exposed to the load can be set. So, for example, the angles φ _d and φ _oc can be set the same and the total forces of resistance to deformation of the lower jumpers 8 and leaf springs 18 and, accordingly, the total forces of resistance to deformation of the upper jumpers 6 of energy absorbing elements 4 and leaf springs 13 can also be set the same; and in this case, when exposed to a load, all of these elements will be deformed at the same time. But you can set different values of the angles φ _d and φ _oc and the successive operation of the above elements, for example, first, under the influence of the load, the upper jumpers 6 and the leaf spring 13 supporting them are completely deformed, and then the lower jumpers 8 of the energy-absorbing elements and leaf springs 18 are deformed or vice versa. All these options can be quite simply set by appropriate combinations and ratios of the forces of resistance to deformation of energy-absorbing elements and leaf springs, as well as other parameters and conditions, and the actuation forces, the course of depreciation and the total energy absorption of this device 3 can be set over a wide range, and plate springs 13 and 18, in various predetermined variants of deformation of devices, can work both as elastic and as plastic energy-absorbing elements.

Кроме этого, возможен и такой вариант, когда может быть задано и совместное срабатывание каждых двух соседних энергопоглощающих устройств 3 в составе конструкции буфера (на чертежах не показано); в этом случае соседние энергопоглощающие устройства соответственно попарно расположены рядом, их основные 7 раскосы, соединенные с П-образным профилем 12, и дополнительные 9 раскосы энергопоглощающих элементов 4 соответственно объединены между собой одной общей изогнутой опорной пластиной 14 и одной общей пластиной подвижного основания 15, которые присоединены аналогичным и описанным ранее образом, а наружная обшивка 22 в этом случае не имеет вертикальных утонений между двумя данными энергопоглощающими устройствами. In addition, it is also possible that a joint operation of every two adjacent energy-absorbing devices 3 as part of the buffer structure (not shown in the drawings) can be set; in this case, neighboring energy-absorbing devices are respectively arranged in pairs next to each other, their main 7 braces connected to the U-shaped profile 12, and an additional 9 braces of energy-absorbing elements 4, respectively, are interconnected by one common curved support plate 14 and one common plate of the movable base 15, which are connected in a similar and previously described manner, and the outer skin 22 in this case does not have vertical thinning between the two given energy-absorbing devices.

Энергопоглощающие устройства 3 данной конструкции, составляющие основную часть энергопоглощающего буфера, обладают и другим положительным качеством, заключающемся в том, что частично и даже полностью деформированное заданным образом устройство 3 может быть многократно приведено в исходное положение, а его энергопоглощающая способность восстановлена, что обеспечивается путем проведения определенных работ, причем без замены каких-либо элементов устройства. The energy-absorbing devices 3 of this design, which make up the main part of the energy-absorbing buffer, also have another positive quality, namely, that the device 3 can be repeatedly restored to its original position partially and even completely deformed in a predetermined manner, and its energy-absorbing ability is restored, which is ensured by certain works, and without replacing any elements of the device.

В том случае, когда энергопоглощающие элементы 4 и пластинчатые пружины 13, 18 устройств 3 выполнены из материала, обладающего эффектом "памяти формы", например никелида титана, для этого достаточно нагреть одновременно указанные элементы нагревательным устройством, например паяльной лампой, до температуры восстановления "памяти формы" и после этого указанные элементы сами примут заданную форму [9], соединенные с ними другие элементы также вернутся в исходное положение, а конструкция устройства и энергопоглощающая способность будут восстановлены. In the case when the energy-absorbing elements 4 and leaf springs 13, 18 of the devices 3 are made of a material having the effect of “shape memory”, for example titanium nickelide, for this it is enough to simultaneously heat these elements with a heating device, for example a blowtorch, to the “memory” recovery temperature forms "and after that the indicated elements themselves will take the given shape [9], other elements connected with them will also return to their original position, and the device’s design and energy-absorbing capacity will be restored ovled.

В том случае, когда энергопоглощающие элементы 4 и пластинчатые пружины 13, 18 устройств 3 выполнены из обычных сталей и сплавов, необходимо применение силовых устройств, например гидроцилиндров с выдвижным штоком или домкратов, присоединяемых к соответствующим элементам отдельных энергопоглощающих устройств и посредством воздействия создаваемой ими нагрузки подвергающих данные элементы медленному принудительному деформированию в обратном направлении. Так, например, сначала силовое устройство, присоединенное через шарнирные соединения к основным раскосам 7 и подвижному основанию 15, с которым соединены дополнительные раскосы 9, подвергает обратному деформированию нижние горизонтальные перемычки - торсионы 8 и пластинчатые пружины 18 (если последние, в частности, были выполнены пластическими) посредством разворота указанных раскосов на угол φ_д - в исходное положение; затем данное силовое устройство, но присоединенное к Г-образному профилю 2 и основным раскосам 7, посредством воздействия нагрузки осуществляет разворот на угол φ_oc основных раскосов 7 относительно оснований 5 энергопоглощающих элементов 4, присоединенных к Г-образному профилю 2, подвергая обратному деформированию верхние перемычки - торсионы 6 и пластинчатую пружину 13 (если последняя была выполнена пластической) и после этого все энергопоглощающие элементы данного устройства 3 приведены в исходное положение и амортизирующая способность восстановлена. Надо отметить, что, если пластинчатые пружины 13 и 18 энергопоглощающих устройств 3 были выполнены упругими, то при повороте раскосов и обратном деформировании перемычек энергопоглощающих элементов они сами возвращаются в исходное положение за счет собственной жесткости. Далее производят замену необратимо деформированных сегментов твердого пеноматериала, заключенных в герметизирующие оболочки, после чего данное энергопоглощающее устройство 3 вновь готово к работе, а после восстановления работоспособности всех деформированных энергопоглощающих устройств 3 конструкции буфера и замены наружной обшивки энергопоглощающий буфер вновь готов к восприятию ударных нагрузок. Указанную выше совокупность операций можно проводить и без отсоединения конструкции буфера от несущей конструкции грузового автомобиля, а количество циклов "деформирование под воздействием ударной нагрузки - обратное принудительное деформирование" составляет, как минимум, несколько тысяч, в зависимости от материала, из которого изготовлены энергопоглощающие элементы 4, и соотношения размеров - длин и диаметров их верхних и нижних 6 и 8 перемычек - торсионов.In the case when the energy-absorbing elements 4 and leaf springs 13, 18 of the devices 3 are made of ordinary steels and alloys, it is necessary to use power devices, for example hydraulic cylinders with a sliding rod or jacks, connected to the corresponding elements of individual energy-absorbing devices and subjecting them to the load these elements slow forced deformation in the opposite direction. So, for example, first a power device connected through hinges to the main braces 7 and the movable base 15, with which the additional braces 9 are connected, undergoes back deformation of the lower horizontal jumpers - torsion bars 8 and leaf springs 18 (if the latter, in particular, were made plastic) by turning the indicated braces at an angle φ _d to the initial position; then this power device, but attached to the L-shaped profile 2 and the main braces 7, by means of the load, rotates through the angle φ _{oc of the} main braces 7 relative to the bases 5 of the energy-absorbing elements 4 connected to the L-shaped profile 2, subjecting the upper jumpers back to deformation - torsion bars 6 and a leaf spring 13 (if the latter was made plastic) and after that all the energy-absorbing elements of this device 3 are brought to their original position and shock absorbing ability osstanovlena. It should be noted that if the leaf springs 13 and 18 of the energy-absorbing devices 3 were made elastic, then when the braces are rotated and the jumpers of the energy-absorbing elements are deformed back, they themselves return to their original position due to their own rigidity. Next, irreversibly deformed segments of the solid foam material enclosed in the sealing shells are replaced, after which this energy-absorbing device 3 is again ready for operation, and after the restoration of the operability of all the deformed energy-absorbing devices 3 of the buffer structure and replacement of the outer casing, the energy-absorbing buffer is again ready to absorb shock loads. The above set of operations can be carried out without disconnecting the buffer structure from the load-bearing structure of the truck, and the number of cycles "deformation under the influence of shock loading - reverse forced deformation" is at least several thousand, depending on the material from which the energy-absorbing elements are made 4 , and the ratio of sizes - lengths and diameters of their upper and lower 6 and 8 jumpers - torsion bars.

Таким образом, можно сделать вывод, что данная конструкция энергопоглощающего буфера предотвращает попадание легкового автомобиля под грузовой автомобиль при столкновении и при этом, обладая высокой энергопоглощающей способностью, значительным ходом и стабильностью характеристик амортизации, обеспечивает повышение эффективности защиты легкового автомобиля при столкновении, а также повышение эффективности защиты данного грузового автомобиля при столкновении с препятствием и защиты двух столкнувшихся грузовых автомобилей, каждый из которых снабжен буфером данной конструкции. Кроме этого, обеспечена возможность деформирования той или иной, но определенной части буфера, именно в которую непосредственно пришлось соударение, а также возможность многократного восстановления конструкции и ее энергопоглощающей способности после заданного деформирования под воздействием нагрузки, причем без замены основных элементов. Данный энергопоглощатоший буфер отличается простотой конструкции, простотой изготовления и проведения ремонтно-восстановительных работ, а также невысокими дополнительными весовыми затратами; при этом конструкция энергопоглощающих устройств буфера позволяет задавать различные варианты их срабатывания при воздействии нагрузки и в широких пределах изменять величину энергоемкости и ход амортизации путем задания определенных углов между соответствующими раскосами и основаниями энергопоглощающих элементов и задания определенных размеров и соотношений размеров - длин и диаметров перемычек (торсионов) энергопоглощающих элементов и задания определенных сочетаний характеристик энергопоглощающих элементов и подкрепляющих их перемычки пластинчатых пружин. Thus, we can conclude that this design of the energy-absorbing buffer prevents a passenger car from falling under a truck in a collision and, while possessing high energy-absorbing ability, a significant stroke and stability of depreciation characteristics, provides an increase in the efficiency of protection of a passenger car in a collision, as well as an increase in efficiency protecting a given truck in a collision with an obstacle and protecting two colliding trucks, each of which is equipped with a buffer of this design. In addition, it is possible to deform one or another, but a certain part of the buffer, into which the collision directly occurred, as well as the ability to repeatedly restore the structure and its energy-absorbing ability after a given deformation under the influence of the load, without replacing the main elements. This energy-absorbing buffer is characterized by simplicity of design, ease of manufacture and repair and restoration work, as well as low additional weight costs; the design of the energy-absorbing devices of the buffer allows you to set various options for their operation under the influence of the load and to widely vary the amount of energy consumption and the course of depreciation by setting specific angles between the corresponding braces and the bases of the energy-absorbing elements and setting specific sizes and aspect ratios - lengths and diameters of jumpers (torsions ) energy-absorbing elements and the task of certain combinations of characteristics of energy-absorbing elements and their supporting jumpers of leaf springs.

Данный энергопоглощающий буфер может найти применение для оснащения передних и задних бамперов грузовых автомобилей, причем разных марок и различной высоты посадки, передвигающихся в черте города и по магистральным автодорогам, для обеспечения защиты легковых автомобилей, причем вне зависимости от высоты их посадки. This energy-absorbing buffer can be used to equip the front and rear bumpers of trucks, of different brands and different landing heights, moving within the city and on highways, to protect cars, regardless of their height.

Литература
1. Заявка Франции 2606718 "Бампер самоходного транспортного средства", В 60 К 19/22, публ. 88.05.20, 20.Literature
1. French application 2606718 "Bumper of a self-propelled vehicle", 60 K 19/22, publ. 05/05/20, 20.

2. Заявка ФРГ OS 3224979 "Амортизатор с расположенной впереди обшивкой", В 60 К 19/08, публ. 83.08.25, 34. 2. Application of Germany OS 3224979 "Shock absorber with front cladding", 60 K 19/08, publ. 08/08/25, 34.

3. AC СССР 854751 "Многослойная амортизационная панель", В 32 В 3/08, от 27.07.79 г. 3. AC USSR 854751 "Multilayer cushioning panel", 32 V 3/08, dated July 27, 79.

4. АС СССР 1390966 "Многослойная амортизационная оболочка", В 64 С 3/26, В 32 В 3/12, от 14.07.86 г. 4. USSR AS 1390966 "Multilayer cushioning shell", B 64 C 3/26, B 32 B 3/12, dated July 14, 86.

5. Патент РФ 2023609 "Энергопоглощающий буфер для автомобиля", В 60 R 19/02, F 16 f 7/12. от 10.01.92 г. 5. RF patent 2023609 "Energy-absorbing buffer for a car", 60 R 19/02, F 16 f 7/12. from 01/10/92

6. АС СССР 1477595 "Бампер транспортного средства", В 60 R 19/28, от 8.07.87 г. 6. AU USSR 1477595 "Bumper of a vehicle", 60 R 19/28, from 8.07.87

7. Патент США 4787658 "Бампер для автомобиля", В 60 R 19/20, публ. 88.11.29. т. 1096, 5. 7. US patent 4787658 "Bumper for a car", 60 R 19/20, publ. 11/88/29. T. 1096, 5.

8. Заявка Великобритании 1493315 "Бампер для транспортного средства", В 60 R 19/08, публ. 77.11.30 4627 - "Изобретения в СССР и за рубежом" 8, 1978 г., с. 12. 8. UK application 1493315 "Bumper for a vehicle", 60 R 19/08, publ. 11.11.30 4627 - "Inventions in the USSR and abroad" 8, 1978, p. 12.

9. Тихонов А. С. и др. "Применение эффекта памяти формы в современном машиностроении". - М.: Машиностроение, 1981 г. 9. Tikhonov A. S. et al. "Application of the shape memory effect in modern engineering." - M.: Mechanical Engineering, 1981.

Claims

1. The energy-absorbing buffer of a truck, including a bumper attached to the supporting structure of the car, spring energy-absorbing devices and elements interacting with the bumper through rigid support and movable guiding elements, the outer skin and located between the skin and support elements and the segments of the shock-absorbing foam interacting with them, characterized in that the energy-absorbing devices are evenly spaced along its length at a distance from each other and are attached to a support surface In the form of a profile of a L-shaped section attached to the bumper, each energy-absorbing device is made of two energy-absorbing elements, each of which is a mirror image of the other and is made in one piece from a segment of a round metal rod, the sections of which are successively bent in mutually perpendicular planes, and accordingly includes a vertical base, an upper horizontal jumper, a main brace, a lower horizontal jumper and an additional brace, the length of which correspondingly less than the length of the main brace, the bases of both energy-absorbing elements of each energy-absorbing device are connected along the entire length to the outer surface of the L-shaped profile, the upper horizontal jumpers interact with their lateral surface with the outer surface of the L-shaped profile and are flush with its lower edge, adjacent to each other to each other, the main braces of the energy-absorbing elements of each energy-absorbing device along their entire length are interconnected, The braces of the energy-absorbing elements of each energy-absorbing device along their entire length are attached to the rear surface of the movable base of the device in the form of a rigid plate made in one piece with the upper and side protrusions facing outward, with the main and additional braces located below the bumper and tilted respectively at predetermined angles outward relative to the bumper, with the upper horizontal jumpers of the energy-absorbing elements located each in a sleeve made with a cut along the generatrix adjacent to the edges of the cutout to the outer surface of the L-shaped profile and connected with it along its entire length, the main braces of each energy-absorbing device attached to each other are located in a rigid profile of the U-shaped section and connected to it, the upper section of each U-shaped the profile is attached to the horizontal shelf of the L-shaped profile through a leaf spring connected to them, a rigid curved base plate is attached to the lower section of each U-shaped profile, I interact having its concave outer surface with the side surfaces of the lower horizontal jumpers of the energy-absorbing elements, and two leaf springs attached to the outer surface of the curved support plate, which are located on opposite sides of the U-shaped profile and attached to the back surface of the plate of the movable base, the segments of the shock-absorbing foam are made wedge-shaped transverse sections, each enclosed in a sealing shell made of braided rubber, and attached to the outer the surfaces of the plates of the movable bases of energy-absorbing devices by means of adhesive bonding, the outer skin is provided with a visor located at an angle to the vertical plane and attached to the outer surface of the L-shaped profile, the skin and visor are made with mutually intersecting vertical and horizontal thinning, with vertical thinning adjacent to the side edges energy-absorbing devices, and the visor is made with a horizontal ledge interacting with its inner surface with the upper and protrusions of plates of movable bases of energy absorbing devices.

2. The energy-absorbing buffer of a truck according to claim 1, characterized in that each energy-absorbing device is equipped with a rotation limiter of the main braces of the energy-absorbing elements, made in the form of a hard stop and attached to the horizontal shelf of the L-shaped profile, and the outward facing surface of the rotation limiter is located under a predetermined angle to the vertical plane.

3. The energy-absorbing buffer of a truck according to claim 1, characterized in that the energy-absorbing elements and leaf springs of the energy-absorbing devices are made of a material having the effect of "shape memory".