RU2596006C1

RU2596006C1 - Vehicle seat user safety system

Info

Publication number: RU2596006C1
Application number: RU2015109011/11A
Authority: RU
Inventors: Давид Михайлович Белый
Priority date: 2015-03-13
Filing date: 2015-03-13
Publication date: 2016-08-27

Abstract

FIELD: safety devices.

SUBSTANCE: invention relates to means of passive safety of passenger transport facilities. Vehicle seat user safety system, which includes control mechanism over limited seat displacement in direction of inertia forces with viscoelastic damping and fixation in initial and final positions along sled guides. Mechanism of control over limited seat displacement with damping and fixation is made in form of strips of plastic medium-carbon steel with transverse serrated corrugations arranged longitudinally above each other in horizontal planes and jointed by fastening plates welded to ends of seat backrest rear surface and mounted on cabin floor behind vertical post. Corrugation of each strip are tightly pressed to each other in form of folded bellows and rigidly connected by means of through multi point contact electric welding.

EFFECT: higher safety of seat user at vehicle emergency braking.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к средствам пассивной безопасности пассажирских транспортных средств.The invention relates to means of passive safety of passenger vehicles.

Известны пассажирские сиденья, снабженные механизмом изменения их продольного и углового положения относительно кузова транспортного средства в процессе сборки и регулировки, включающим салазки для закрепления каркаса сиденья, продольные направляющие, механизм перемещения салазок в виде ходового резьбового винта, продольные ползуны, стопорный механизм, регулятор наклона спинки с кронштейнами для поворота подушки и спинки сиденья друг относительно друга /см. патент РФ на изобретение №2225797, кл. B60N 2/07, 2000 [1]; патент РФ на изобретение №2290331, кл. B60N 2/07, 2008 [2]; патент РФ на полезную модель №47296, кл. B60N 2/02, 2/22, 2005 [3]/.Known passenger seats are equipped with a mechanism for changing their longitudinal and angular position relative to the vehicle body during assembly and adjustment, including a slide for securing the seat frame, longitudinal guides, a slide moving mechanism in the form of a threaded screw, longitudinal sliders, a locking mechanism, a backrest angle adjuster with brackets for turning the cushions and backrests relative to each other / cm. RF patent for the invention No. 2225797, cl. B60N 2/07, 2000 [1]; RF patent for the invention No. 2290331, cl. B60N 2/07, 2008 [2]; RF patent for utility model No. 47296, class. B60N 2/02, 2/22, 2005 [3] /.

Недостатками известных устройств являются невозможность адаптивной перестройки своего положения в пространстве непосредственно в момент удара при столкновении транспортного средства и под действием удара, и, как следствие, низкая эффективность обеспечения безопасности.The disadvantages of the known devices are the impossibility of adaptively restructuring their position in space immediately at the time of impact in a collision of a vehicle and under the influence of an impact, and, as a consequence, low efficiency of safety.

Известны также устройства безопасных сидений, обеспечивающие их адаптивное продольное перемещение и ограниченный подъем относительно кузова непосредственно в момент аварийного столкновения и приводимые в действие в результате удара либо путем включения специального датчика столкновения, связанного с силовым механизмом через блок управления /см. патент РФ на полезную модель №46231, кл. B60N 2/427, 2004 [4]/, либо путем осуществления кинематической связи бампера с механизмом управления ограниченным подъемом и перемещением пассажирских сидений, выполненным в виде штоков и гидроцилиндров /см. Иванов В.Н. Лялина В.А. Пассивная безопасность автомобиля, М., “Транспорт", 1979, с. 274, рис. 12.54 [5]/.Safety seat devices are also known that provide their adaptive longitudinal movement and limited rise relative to the body immediately at the time of an emergency collision and are actuated as a result of an impact or by switching on a special collision sensor connected to the power mechanism via a control unit / cm. RF patent for utility model No. 46231, cl. B60N 2/427, 2004 [4] /, or by kinematically connecting the bumper with a mechanism for controlling the limited lifting and movement of passenger seats, made in the form of rods and hydraulic cylinders / cm. Ivanov V.N. Lyalina V.A. Passive car safety, M., “Transport", 1979, S. 274, Fig. 12.54 [5] /.

Недостатками данных устройств являются предельная сложность и громоздкость гидравлических, электромеханических и т.п. силовых механизмов блоков управления и регулирования для связи ударовоспринимающего бампера с сиденьями, что также обуславливает увеличение постоянной времени срабатывания устройств, и, соответственно - снижение степени зашиты пассажиров.The disadvantages of these devices are the extreme complexity and bulkiness of hydraulic, electromechanical, etc. power mechanisms of control and regulation units for connecting the shock-absorbing bumper with the seats, which also leads to an increase in the response time of the devices, and, accordingly, a decrease in the degree of protection of passengers.

Кроме того, известны устройства, обеспечивающие как автоматический угловой разворот сидений в горизонтальной плоскости непосредственно в момент аварийного столкновения со взаимной силовой компенсацией /см. патент РФ на полезную модель №93052, кл. В60Н 2/42, 2006 [6]/, так и автоматическое опрокидывание сидений в вертикальной плоскости за счет обеспечения связи бампера при помощи поршневой системы с гидравлическими цилиндрами гидросистемы /см. [5]; а.с. СССР №1039764, кл. B60R 21/08, B60N 1/08, 1982 [7]/.In addition, devices are known for providing automatic angular rotation of seats in the horizontal plane immediately at the time of an emergency collision with mutual force compensation / cm. RF patent for utility model No. 93052, class. В60Н 2/42, 2006 [6] /, as well as automatic tipping of seats in a vertical plane due to the connection of the bumper using a piston system with hydraulic cylinders of the hydraulic system / cm. [5]; A.S. USSR No. 1039764, cl. B60R 21/08, B60N 1/08, 1982 [7] /.

Недостатками данных устройств также являются предельная сложность их конструкций, и, как следствие - низкие надежность, технологичность и степень обеспечения безопасности.The disadvantages of these devices are also the extreme complexity of their designs, and, as a consequence, low reliability, manufacturability and degree of safety.

Наиболее близким устройством того же назначения к предлагаемому изобретению по совокупности существенных признаков является система пассивной безопасности пользователя сиденьем пассажирского автотранспортного средства, содержащая энергопоглощающий бампер, кинематически связанный с механизмом управления ограниченным перемещением сиденья по направляющим салазкам в направлении действия сил инерции, включающим смонтированные на бампере демпфирующую упругофрикционную втулку и шток, шарнирно связанный через двуплечий рычаг с тягой привода фиксатора начального и конечного положений сиденья, взаимодействующего с его направляющими салазками и состоящего из установленного в жестко связанной с кузовом направляющей ползуна с пальцем для взаимодействия с двухступенчатой профилированной выемкой, равной ходу перемещения сиденья /см. а.с. СССР №943036, кл. B60R 19/02, B6GN 1/00, 1981 [8]/, и принятая за прототип.The closest device of the same purpose to the present invention, in combination of essential features, is a passenger passive safety system for a passenger vehicle seat, comprising an energy-absorbing bumper kinematically connected to a mechanism for controlling the limited movement of the seat along the guide rails in the direction of inertia, including damping elastic-friction mounted on the bumper a sleeve and a rod pivotally connected through a two-arm lever with a rod the drive of the lock of the initial and final positions of the seat, interacting with its guide rails and consisting of a slide mounted in a guide rail rigidly connected to the body with a finger for interaction with a two-stage profiled recess equal to the seat travel / cm. A.S. USSR No. 943036, class B60R 19/02, B6GN 1/00, 1981 [8] /, and adopted as a prototype.

Данное устройство обеспечивает в момент удара перемещение сиденья с пассажиром в направлении действия сил инерции при одновременном демпфировании, что приводит к снижению величины замедлений, действующих на пассажира инерционных перегрузок при торможении, и, как следствие, к повышению уровня безопасности.This device provides, at the time of impact, the seat and passenger moving in the direction of inertia forces while damping, which reduces the amount of deceleration acting on the passenger's inertial overloads when braking, and, as a result, increases the level of safety.

Недостатками устройства-прототипа является предельная сложность конструкции, кинематической связи бампера с сиденьем и механизма перемещения сиденья и его фиксации в начальном и конечном положениях, что обуславливает снижение надежности конструкции, увеличение постоянной времени срабатывания при ударе, и, соответственно, частичному снижению уровня безопасности.The disadvantages of the prototype device are the extreme complexity of the design, the kinematic connection of the bumper with the seat and the mechanism for moving the seat and its fixation in the initial and final positions, which leads to a decrease in the reliability of the structure, an increase in the response time constant upon impact, and, accordingly, a partial decrease in the level of safety.

Сущность изобретения заключается в создании предельно простой конструкции системы безопасности пользователя сиденьем транспортного средства, имеющей при этом высокую надежность и степень защиты пассажиров при столкновениях за счет осуществления при ударе и под его воздействием адаптивного взаимного пространственного изменения положений элементов конструкции с помощью непосредственно возникающих при ударе сил инерции.The essence of the invention is to create an extremely simple design of the safety system of the user with a vehicle seat, while having high reliability and the degree of protection of passengers in collisions due to the adaptive mutual spatial change in the position of the structural elements upon impact and under its influence with the help of inertia .

Технический результат - упрощение конструкции устройства, повышение его надежности и степени безопасности пассажиров при аварийных торможениях.The technical result is a simplification of the design of the device, increasing its reliability and the degree of safety of passengers during emergency braking.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известной системе безопасности пользователя сиденьем транспортного средства, включающей механизм управления ограниченным перемещением сиденья в направлении действия сил инерции с упруго-пластическим демпфированием и фиксацией в начальном и конечном положениях по направляющим салазкам, особенность заключается в том, что механизм управления ограниченным перемещением сиденья с демпфированием и фиксацией выполнен в виде полос из пластичной среднеуглеродистой стали с поперечными пильчатыми гофрами, расположенных продольно друг над другом в горизонтальных плоскостях и соединенных приваренными к концам крепежными планками с задней поверхностью спинки сиденья и установленной на полу салона за сиденьем вертикальной стойкой, при этом гофры каждой из полос плотно прижаты друг к другу в виде сложенной гармошки и жестко соединены с помощью сквозной контактной многоточечной электросварки, причем количество полос и точек сварки выбраны из условия разрыва всех сварочные соединений гофров с выпрямлением гармошек в плоские полосы с длиной, равной необходимому перемещению сиденья, величиной растягивающей нагрузки, соответствующей заданной минимальной величине опасных для пользователя сиденьем инерционных перегрузок при аварийном торможении транспортного средства.The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known safety system of the user by the vehicle seat, including a mechanism for controlling the limited movement of the seat in the direction of action of inertia with elastic-plastic damping and fixing in the initial and final positions along the guide rails, the feature is that the mechanism for controlling the limited movement of the seat with damping and fixing is made in the form of strips of plastic mid-angle stainless steel with transverse serrated corrugations, located longitudinally one above the other in horizontal planes and connected to the ends of the seat back by welded to the ends with the rear surface of the seat back and a vertical strut mounted on the floor of the cabin behind the seat, while the corrugations of each of the strips are tightly pressed against each other in the form folded accordion and are rigidly connected using a through contact multipoint electric welding, and the number of strips and welding points are selected from the condition of rupture of all corrugated welding joints with straightening bellows into flat strip of length equal to the required displacement of the seat, the size of a tensile load corresponding to a predetermined minimum value of dangerous for the user's seat inertial overloads during emergency braking of the vehicle.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично изображена предлагаемая система на виде сбоку в транспортном состоянии до удара со сложенной гармошкой; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - система после аварийного столкновения с выпрямленными гармошками и смещенным вперед сиденьем.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 schematically shows the proposed system in a side view in a transport state before impact with a folded accordion; in FIG. 2 is a view A in FIG. one; in FIG. 3 - system after an emergency collision with straightened accordions and a forward-shifted seat.

Система безопасности пользователя 1 сиденьем 2 транспортного средства включает механизм управления ограниченным перемещением сиденья 2 внутри салона 3 в направлении действия сил инерции с упруго-пластическим демпфированием и фиксацией в начальном и конечном положениях по направляющим салазкам 4 с помощью жестко прикрепленного к нижней части сиденья 2 ползуна 5. При этом механизм управления ограниченным перемещением сиденья 2 с демпфированием и фиксацией выполнен в виде полос 6 из пластичной среднеуглеродистой стали с поперечными пильчатыми гофрами 7, расположенных продольно друг над другом в горизонтальных плоскостях. Полосы 6 с помощью приваренных к их концам крепежных планок 8 соединены винтами с задней поверхностью спинки сиденья 2 и установленной на полу 9 салона 3 за сиденьем 2 вертикальной стойкой 10. При этом гофры 7 каждой из полос 6 в исходном транспортном состоянии устройства до удара плотно прижаты друг к другу в виде сложенной гармошки /см. фиг. 1 и фиг. 2/ и жестко соединены с помощью контактной многоточечной электросварки, осуществленной насквозь всех гофр 7 в нескольких точках 11, по возможности равномерно распределенных по поверхности гофр 7 /на фиг. 1 и фиг. 2 для лучшей иллюстрации гофры 7 показаны не плотно прижатыми друг к другу/. При соединении планок 8 с концами полос 6 приварка полос к планкам осуществляется внахлестку по площади 12 примерно в половину наружных поверхностей крайних гофров 7. При сварке гофров 7 друг с другом насквозь электроды располагается в зоне планок 8 с обеих концов полос 6. В качестве пластичной среднеуглеродистой стали для изготовления полос 6 с гофрами 7 наиболее целесообразно использовать сталь марок 08X13, 20X13, 12X13, применяемую обычно для холодной штамповки и глубокой вытяжки деталей с повышенной пластичностью, подвергающихся ударным разрывным нагрузкам, и отличающуюся значительным энергопоглощением и энергоемкостью при упруго-пластическом деформировании. Количество полос 6 и точек 11 сквозной сварки выбраны из условия разрыва всех сварочных соединений 11 гофров 7 с выпрямлением гармошек /см. фиг. 3/ в плоские полосы 6 с длиной, равной необходимому перемещению сиденья 2 вперед величиной растягивающей нагрузки, соответствующей заданной минимальной величине опасных для пользователя 1 сиденья 2 инерционных перегрузок при аварийном торможении транспортного средства. Проведенный заявителем расчет /см. далее/, подтверждаемый экспериментом, позволяет довольно точно и стабильно определить необходимое число полос 6 и точек 11 сварка, обеспечивающих отрыв приваренных гофров 7 друг от друга и выпрямление полос 6 именно при растягивающих нагрузках, соответствующих вышеуказанным минимальным опасным перегрузкам. При этом в случае изменения заданной величины опасной вибгоперегрузки, зависящей от типа сиденья и ремней безопасности, наличия подушки безопасности, необходимой степени комфорта при езде, характера и режимов использования транспортного средства /общего назначения, специального, спортивного и т.п./, очень легко путем изменения числа полос 6 и точек 11 сварки гофров 7 перенастраивать разрывную, растягивающую полосы 6 нагрузку на заданную величину. Так как в исходном состоянии /см. фиг. 1/ длина полос 6, сложенных в гармошки, пренебрежима мала по сравнению с длиной выпрямленных полос /как было указано выше на фиг. 1, для повышения информативности полосы 6 показаны с несколько растянутой гармошкой/, то практически длина выпрямленных полос 6 на фиг. 3 совпадает с необходимым перемещением сиденья 2 вперед. При этом выпрямленные полосы 6 должны выдерживать вышеуказанную растягивающую нагрузку, отрывающую горы 7 друг от друга, однако, обеспечивать при этом демпфирование удара за счет возникновения при растяжении упруго-пластических деформаций. Очевидно, что полосы 6 в исходном состоянии в виде сложенных гармошек выполняют функцию фиксатора начального положения сиденья 2, а в конечном положении выпрямленной гармошки - фиксатора конечного положения сиденья 2.The security system of the user 1 by the vehicle seat 2 includes a mechanism for controlling the limited movement of the seat 2 inside the passenger compartment 3 in the direction of action of inertia forces with elastic-plastic damping and fixing in the initial and final positions along the slide rails 4 using the slide 5 rigidly attached to the bottom of the seat 2 At the same time, the mechanism for controlling the limited movement of the seat 2 with damping and fixing is made in the form of strips 6 of plastic medium-carbon steel with transverse pilch corrugations 7 located longitudinally one above the other in horizontal planes. The strips 6 are connected with screws to the rear surface of the seatback 2 and the vertical strut 10 mounted on the floor 9 of the passenger compartment 3 behind the seat 2 by means of the fastening plates 8 welded to their ends. At the same time, the corrugations 7 of each of the strips 6 are firmly pressed before the impact to each other in the form of a folded accordion / cm. FIG. 1 and FIG. 2 / and are rigidly connected by contact multipoint electric welding carried out through all the corrugations 7 at several points 11, as evenly distributed as possible on the surface of the corrugations 7 / in FIG. 1 and FIG. 2 for a better illustration, the corrugations 7 are shown not tightly pressed against each other /. When connecting the strips 8 with the ends of the strips 6, the welding of strips to the strips is carried out with an overlap of 12 on approximately half the outer surfaces of the extreme corrugations 7. When welding the corrugations 7 with each other, the electrodes are located through the strips 8 in the area of the strips 8 on both ends of the strips 6. As a plastic medium carbon steel for the manufacture of strips 6 with corrugations 7, it is most advisable to use steel grades 08X13, 20X13, 12X13, which is usually used for cold stamping and deep drawing of parts with high ductility, subjected to impact bursting m load, and is characterized by significant energy absorption and power consumption when the elastic-plastic deformation. The number of strips 6 and points 11 through welding selected from the condition of rupture of all welding joints 11 corrugations 7 with the straightening of accordions / cm FIG. 3 / into flat strips 6 with a length equal to the necessary movement of the seat 2 forward by the magnitude of the tensile load corresponding to the specified minimum amount of dangerous for the user 1 seat 2 inertial overloads during emergency braking of the vehicle. Calculation carried out by the applicant / cm. further /, confirmed by experiment, it is possible to fairly accurately and stably determine the required number of strips 6 and welding points 11, providing separation of the welded corrugations 7 from each other and straightening of strips 6 precisely under tensile loads corresponding to the above-mentioned minimum dangerous overloads. Moreover, in the event of a change in the specified value of the dangerous vibration overload, depending on the type of seat and seat belts, the presence of an airbag, the necessary degree of ride comfort, the nature and modes of use of the vehicle / general purpose, special, sports, etc. /, it is very easy by changing the number of strips 6 and points 11 of the welding of the corrugations 7 to reconfigure the breaking, tensile strip 6 load by a predetermined value. Since in the initial state / cm. FIG. 1 / the length of the bands 6 folded into accordions is negligible compared to the length of the straightened bands / as indicated above in FIG. 1, to increase the information content of the strip 6 shown with a slightly stretched accordion /, then practically the length of the straightened strip 6 in FIG. 3 coincides with the necessary movement of the seat 2 forward. In this case, the straightened strips 6 must withstand the aforementioned tensile load, tearing mountains 7 apart, however, while providing shock damping due to the occurrence of elastoplastic deformations during stretching. Obviously, the strip 6 in the initial state in the form of folded accordions perform the function of the latch for the initial position of the seat 2, and in the final position of the straightened accordion - the latch for the final position of the seat 2.

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

Согласно устройству-прототипу /[8], стр. описания/ перемещение сиденья 2 вперед в направлении действии сил инерции на S=0,2 м в процессе аварийного торможения /столкновения транспортного средства с жестким препятствием на скорости 48 км/час ≈ 13,3 м/с/ позволяет снизить замедление, то есть действующее на пассажира тормозящее ускорение с 1000 g ≈ 10000 м/с² до 50 g ≈ 500 м/с², то есть примерно в 20 раз, и, соответственно, увеличить /растянуть/ время ударного взаимодействия с t=0,0015 с до t₁=0,03 с. Следует отметить, что заявителем экспериментально и теоретически были подтверждены выше указанные цифры, и при создании предлагаемого устройства он ориентировался на получение тех же самых параметров, но естественно другими средствами. Более того, как показывают испытания, при использовании ремней безопасности именно линейные ускорения порядка 50 g ≈ 500 м/с² и более начинают представлять опасность для пассажира вследствие возможности получения травм со стороны ремней безопасности, поэтому эти ускорения и использованы в качестве ориентировочной минимальной величины опасных для пользователя 1 сиденьем 2 инерционных перегрузок. Естественно, что конструктивно-технологические параметры сварочных соединений 11 гофров 7 полос 6 подобраны таким образом, чтобы именно при данных инерционных перегрузках происходило разрушение сварных соединений 11 гофров 7. Данный процесс разрушения также несколько растянут во времени, что позволяет частично погасить первоначальный удар, дальнейшее демпирование которого, как было указано выше, осуществляется за счет упруго-пластических деформаций полос 6. Также выше было указано, что изменение технических характеристик транспортного средства /типа сидений 2, ремней безопасности и т.п./, его предназначения/ специальные, спортивные, испытательные и т.п./, характера специальной подготовки пользователя 1 сиденьем 2 и т.п. вызывает соответственно уменьшение или увеличение минимальной величины опасных для пользователя 1 сиденьем 2 инерционных перегрузок, при этом синхронно должна изменяться величина растягивающей разрывной нагрузки для сварочных соединений 11 гофров 7 за счет изменения числа полос 6, сварных точек 11 гофров 7 или того и другого одновременно.According to the prototype device / [8], description page / moving seat 2 forward in the direction of inertia by S = 0.2 m during emergency braking / collision of a vehicle with a hard obstacle at a speed of 48 km / h ≈ 13.3 m / s / allows to reduce the deceleration, that is, the braking acceleration acting on the passenger from 1000 g ≈ 10,000 m / s ² to 50 g ≈ 500 m / s ² , i.e. approximately 20 times, and, accordingly, increase / extend / time shock interaction from t = 0.0015 s to t ₁ = 0.03 s. It should be noted that the applicant experimentally and theoretically confirmed the above figures, and when creating the proposed device, he focused on obtaining the same parameters, but naturally by other means. Moreover, as tests show, when using seat belts, it is linear accelerations of the order of 50 g ≈ 500 m / s ² and more that begin to pose a danger to the passenger due to the possibility of injuries from the seat belts, therefore these accelerations are used as an indicative minimum dangerous for the user 1 seat 2 inertial overloads. Naturally, the structural and technological parameters of the welding joints of 11 corrugations of 7 strips 6 are selected so that it is with these inertial overloads that the welding joints of 11 corrugations are destroyed 7. This destruction process is also somewhat stretched in time, which allows partial repayment of the initial impact, further dumping which, as mentioned above, is due to the elastic-plastic deformation of the strips 6. It was also indicated above that the change in the technical characteristics of the transport redstva / type 2 seats, seat belts, etc. /, its purpose / special, sports, testing, etc. /, the nature of special training user 1 seat 2, etc. causes, respectively, a decrease or increase in the minimum value of inertial overloads that are dangerous for the user 1 by seat 2, while the tensile breaking load for welding joints 11 of the corrugations 7 should simultaneously change due to a change in the number of strips 6, weld points 11 of the corrugations 7, or both.

Пример реализации устройства. Данные для расчета: m=150 кг - масса сиденья с пользователем a^min = 50 g ≈ 600 м/с² - минимальная величина опасных для пользователя инерционных перегрузок; 08X13 - материал полос; [G_p]=300 МПа - допустимое расчетное значение предела прочности материала полос; i - число точек сварки гофров; b=0, 5 мм - толщина полос; S=0,2 м - необходимое перемещение сиденья; l=2,5 см - ширина половины пильчатого гофра; l′=5 см - ширина полного гофра; n=4 - число гофров; l′·n=S=0,2 мм; b′=b·8=4 мм - толщина всех сложенных в гармошку гофров; d = 1,5 b+4 мм = 5 мм - диаметры сварных точек; N - число полос; L=30 см - ширина полосы. Разрывающая инерционная нагрузка F^u = ma^min = 150·500 = 75000 H. Условие прочности при расчете сварочного соединения на разрыв $G = \frac{F^{u}}{N i π d^{2} / 4} \leq [G_{p}]$

, отсюда

N i \leq \frac{4 F^{u}}{π d^{2} [G_{p}]} = \frac{4 \cdot 75000}{3,14 \cdot {(5 \cdot 10^{- 3})}^{2} \cdot 300 \cdot 10^{6}} = 12

. То есть принимаем число полос N=3 /на рисунках показаны две полосы 6/, тогда число сварных точек i=4.An example implementation of the device. Data for calculation: m = 150 kg - seat mass with the user a ^min = 50 g ≈ 600 m / s ² - minimum value of inertial overloads dangerous for the user; 08X13 - strip material; [G _p ] = 300 MPa - allowable calculated value of the tensile strength of the strip material; i is the number of weld points of the corrugations; b = 0.5 mm is the thickness of the strips; S = 0.2 m - the necessary movement of the seat; l = 2.5 cm - the width of half of the serrated corrugation; l ′ = 5 cm is the width of the full corrugation; n = 4 is the number of corrugations; l ′ · n = S = 0.2 mm; b ′ = b · 8 = 4 mm - thickness of all corrugations folded into an accordion; d = 1,5 b + 4 mm = 5 mm - diameters of welded points; N is the number of bands; L = 30 cm - the width of the strip. Tearing inertial load F ^u = ma ^min = 150 · 500 = 75000 H. Strength condition when calculating the tensile weld

G = \frac{F^{u}}{N i π d^{2} / four} \leq [G_{p}]

from here

N i \leq \frac{four F^{u}}{π d^{2} [G_{p}]} = \frac{four \cdot 75,000}{3.14 \cdot {(5 \cdot 10^{- 3})}^{2} \cdot 300 \cdot 10^{6}} = 12

. That is, we take the number of strips N = 3 / the figures show two strips 6 /, then the number of weld points i = 4.

Проверяем прочность растянутых выпрямленных полос на разрыв. Условие прочности $G \frac{F^{u}}{N b L} \leq [G_{p}]$

, где bL - площадь сечения полосы:

G = \frac{75000}{3 \cdot 0,5 \cdot 10^{- 3} \cdot 30 \cdot 10^{- 2}} = 166 М П а < 300 М П а

We check the strength of the stretched straightened strip for breaking. Strength condition

G \frac{F^{u}}{N b L} \leq [G_{p}]

where bL is the cross-sectional area of the strip:

G = \frac{75,000}{3 \cdot 0.5 \cdot 10^{- 3} \cdot thirty \cdot 10^{- 2}} = 166 M P but < 300 M P but

Предлагаемое устройство характеризуется предельной простотой, высокой надежностью, расширенными возможностями регулировки и перенастройки характеристик, позволяет максимально повысить безопасность пассажиров и водителя при авариях. Устройство универсально, может быть использовано практически для любых транспортных средств при любых условиях эксплуатации, любого назначения и т.п., в том числе для воздушных, водных, позволяет исключить сложные механизмы управления и регулирования, гидравлические, электромеханические и т.п. Устройство приводится в действие непосредственно от тех же инерционных сил при аварийном торможении, которые и представляют опасность.The proposed device is characterized by extreme simplicity, high reliability, advanced features of adjustment and reconfiguration of characteristics, which allows to maximize the safety of passengers and the driver in case of accidents. The device is universal, can be used for almost any vehicle under any operating conditions, for any purpose, etc., including air, water, eliminates complex control and regulation mechanisms, hydraulic, electromechanical, etc. The device is driven directly from the same inertial forces during emergency braking, which are dangerous.

Claims

The safety system of the user by the vehicle seat, including a mechanism for controlling the limited movement of the seat in the direction of action of inertia with elastoplastic damping and fixing in the initial and final positions along the guide rails, characterized in that the control mechanism for the limited movement of the seat with damping and fixing is made in the form of strips of ductile medium-carbon steel with transverse serrated corrugations arranged longitudinally one above the other in horizontal lacquers and connected to the ends by fixing strips with the rear surface of the back of the seat and the vertical strut mounted on the floor of the passenger compartment behind the seat, while the corrugations of each of the strips are tightly pressed against each other in the form of a folded accordion and are rigidly connected using through contact multipoint electric welding, the number of bands and welding points are selected from the condition of rupture of all welding joints of corrugations with straightening of accordions into flat strips with a length equal to the necessary movement of the seat, the magnitude of the stretch load, corresponding to a specified minimum value of inertial overloads dangerous for the user of the seat during emergency braking of the vehicle.