RU79845U1 - PROTECTIVE DEVICE INCREASING THE SAFETY OF DRIVERS AND PASSENGERS DURING A CAR ACCIDENT - Google Patents
PROTECTIVE DEVICE INCREASING THE SAFETY OF DRIVERS AND PASSENGERS DURING A CAR ACCIDENT Download PDFInfo
- Publication number
- RU79845U1 RU79845U1 RU2008136922/22U RU2008136922U RU79845U1 RU 79845 U1 RU79845 U1 RU 79845U1 RU 2008136922/22 U RU2008136922/22 U RU 2008136922/22U RU 2008136922 U RU2008136922 U RU 2008136922U RU 79845 U1 RU79845 U1 RU 79845U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- car
- bumper
- corrugations
- corrugation
- tapes
- Prior art date
Links
Abstract
Предлагаемое защитное устройство предназначено для снижения возможности серьезного травмирования водителя и пассажиров при аварии автомобиля на скоростях до 60-64 км/час и может быть использовано на всех марках легковых автомобилей.The proposed protective device is designed to reduce the possibility of serious injury to the driver and passengers during a car accident at speeds up to 60-64 km / h and can be used on all brands of cars.
Защитное устройство, повышающее безопасность водителя и пассажиров при аварии автомобиля, содержащее бампер-балку с коробчатым прямоугольным поперечным сечением, закрепленный на корпусе автомобиля спереди или сзади корпуса, отличающееся тем, что бампер выполнен в виде прямой балки с длиной, приблизительно равной ширине автомобиля, и расположен внутри корпуса-балки, на длине бампера имеющего также коробчатое прямоугольное сечение, с зазорами по бокам бампера, в которых с натягом по вершинам гофров, большим остаточного выгиба гофров, вставлены два многослойных, многопролетных, гофрированных пакета, набранных из стальных, каленых, шлифованных, гофрированных лент «гофр в гофр», причем длина пакетов подобрана таким образом, что на обоих концах бампера имеются свободные участки, немного большие величины смещения вершины крайнего гофра пакета вдоль бампера при полном выпрямлении гофров (деформации гофров на величину остаточного выгиба гофров) при лобовом ударе, и концы корпуса балки, выступающие за бампер имеют швеллерное поперечное сечение и в плане повторяют обводы автомобиля до колесной пары, а расстояние между концом корпуса-балки и контуром автомобиля (измеренное по перпендикуляру к оси автомобиля) выбрано возможно большим, но конструктивно приемлемым, а детали крепления бампера к корпусу автомобиля, выполненные в виде скоб, приваренных к бамперу, свободно проходят через прямоугольное отверстие в верхней и нижней стенках корпуса-балки, причем размеры каждого отверстия больше ответного A safety device that increases the safety of the driver and passengers in the event of a car accident, comprising a bumper beam with a box-shaped rectangular cross-section mounted on the car body in front or behind the body, characterized in that the bumper is made in the form of a straight beam with a length approximately equal to the width of the car, and it is located inside the beam-housing, on the length of the bumper also having a box-shaped rectangular section, with gaps on the sides of the bumper, in which with an interference fit on the tops of the corrugations, large residual deflection of the corrugations, two multilayer, multi-span, corrugated bags made of steel, red-hot, sanded, corrugated ribbons “corrugations into corrugations” are avaliable, the length of the packages being chosen so that there are free sections at both ends of the bumper, slightly larger displacement of the tip of the extreme corrugation of the package along bumpers with full straightening of the corrugations (deformation of the corrugations by the value of the residual deflection of the corrugations) during a frontal impact, and the ends of the beam body protruding beyond the bumper have a channel cross section and in terms of repeating the contours of the machine beat to the wheelset, and the distance between the end of the body-beam and the contour of the car (measured perpendicular to the axis of the car) is selected as large as possible, but structurally acceptable, and the details of fastening the bumper to the car body, made in the form of brackets welded to the bumper, pass freely through a rectangular hole in the upper and lower walls of the beam body, and the dimensions of each hole are larger than the reciprocal
размера опорной поверхности детали крепления бампера - вдоль оси автомобиля на два остаточных выгиба гофра и перпендикулярно оси автомобиля на два расстояния между концом корпуса-балки и контуром автомобиля (или немного меньше этих двух расстояний).the size of the supporting surface of the bumper mounting part - along the vehicle axis by two residual corrugations of the corrugation and perpendicular to the vehicle axis by two distances between the end of the beam body and the vehicle outline (or slightly less than these two distances).
Предложено 5 компоновок этого устройства, способных рассеять от 15 до 50% кинетической энергии лобового удара автомобиля с массой 100-130 кг при скорости 64 км/час при соударении с упругим препятствием с коэффициентом перекрытия 40% (условия краш-испытания). Эти компоновки предложены вместо штатного переднего или заднего бамперов автомобиля.Five configurations of this device are proposed, capable of dissipating from 15 to 50% of the kinetic energy of a frontal impact of a car with a mass of 100-130 kg at a speed of 64 km / h when colliding with an elastic obstacle with an overlap coefficient of 40% (crash test conditions). These layouts are offered instead of the standard front or rear bumpers of the car.
Description
Полезная модель относится к устройствам, повышающим защиту водителя и пассажиров автомобиля при аварии.The utility model relates to devices that increase the protection of the driver and passengers of the car in an accident.
Широко известны защитные устройства автомобиля, выполненные в виде переднего и заднего бамперов, закрепленных на корпусе автомобиля, и представляющих из себя балку, повторяющую в плане обводы автомобиля до колесной пары. Сама балка может выполняться из стали, алюминиевого сплава, стеклопластика, или другого полимера.The car’s protective devices are widely known, made in the form of front and rear bumpers mounted on the car body, and they are a beam that repeats in terms of contours of the car to the wheelset. The beam itself can be made of steel, aluminum alloy, fiberglass, or another polymer.
Внутри бампер может содержать элементы, повышающие его прочность и жесткость - перегородки, ребра жесткости и соты и т.д. Снаружи - элементы дизайна.Inside the bumper may contain elements that increase its strength and stiffness - partitions, stiffeners and honeycombs, etc. Outside - design elements.
Защитная способность этих устройств при авариях, вызванных столкновением автомобиля с препятствием на скоростях, больших 50 км/час не высока. Об этом свидетельствует печальная ежегодная статистика жертв и травматизма ДТП.The protective ability of these devices in accidents caused by a collision of a car with an obstacle at speeds greater than 50 km / h is not high. This is evidenced by the sad annual statistics of victims and injuries of road accidents.
Конструкция бамперов по технической сущности наиболее близка к нашему предложению и принята за прототип.The design of the bumpers in technical essence is the closest to our proposal and adopted as a prototype.
Ставится задача повышения эффективного уровня защиты водителя и пассажиров при аварийном столкновении с препятствием с коэффициентом перекрытия 40% легкового автомобиля с массой 80-100 кг на скорости до 64 км/час.The task is to increase the effective level of protection for the driver and passengers in an emergency collision with an obstacle with a 40% overlap coefficient of a passenger car with a mass of 80-100 kg at a speed of up to 64 km / h.
Поставленная задача решается тем, что защитное устройство, повышающее безопасность водителя и пассажиров при аварии автомобиля, содержащее бампер - балку с коробчатым прямоугольным поперечным сечением, закрепленный на корпусе автомобиля спереди или сзади корпуса, отличается тем, что бампер выполнен в виде прямой балки с длиной, приблизительно равной ширине автомобиля, и расположен внутри корпуса - балки на длине бампера, имеющего также коробчатое прямоугольное The problem is solved in that the protective device that increases the safety of the driver and passengers in case of a car accident, containing a bumper - a beam with a box-shaped rectangular cross-section mounted on the car body in front or behind the body, differs in that the bumper is made in the form of a straight beam with a length approximately equal to the width of the car, and is located inside the body - beams along the length of the bumper, which also has a box-shaped rectangular
сечение, с зазором по бокам бампера, в которых с натягом по вершинам гофров, большим остаточного выгиба гофров, вставлены два многослойных, многопролетных, гофрированных пакета, набранных из стальных каленых, шлифованных, гофрированных лент «гофр в гофр», причем длина пакетов подобрана таким образом, что на обоих концах бампера имеются свободные участки, немного большие величины смещения вершины крайнего гофра вдоль бампера при полном выпрямлении гофров (деформации гофров на величину остаточного выгиба гофров) при лобовом ударе, и концы корпуса - балки, выступающие за бампер, имеют швеллерное поперечное сечение и в плане повторяют обводы автомобиля до колесной пары, а расстояние между концом корпуса - балки, отогнутым к боку автомобиля, и контуром автомобиля (измеренное по перпендикуляру к оси автомобиля) выбрано возможно большим, но конструктивно приемлемым, а детали крепления бампера к корпусу автомобиля, выполненные в виде скоб, приваренных к бамперу свободно проходят через отверстия в верхней и нижней стенках корпуса - балки, причем размеры каждого отверстия больше ответного размера опорной поверхности детали крепления бампера - вдоль оси автомобиля на два остаточных выгиба гофра и перпендикулярно оси автомобиля на два расстояния между концом корпуса - балки и контуром автомобиля (или немного меньше этих двух расстояний).cross-section, with a gap on the sides of the bumper, in which with an interference fit on the corrugation tops, greater than the residual deflection of the corrugations, two multilayer, multi-span, corrugated bags made of steel red-hot, polished, corrugated corrugations into corrugations are inserted, and the length of the packets is chosen so in such a way that there are free sections at both ends of the bumper, slightly larger displacement of the tip of the extreme corrugation along the bumper with full straightening of the corrugations (deformation of the corrugations by the amount of residual deflection of the corrugations) during a frontal impact, and the ends of the case - the beams protruding beyond the bumper have a channel cross-section and in terms of repeating the contours of the car to the wheelset, and the distance between the end of the body - the beam, bent to the side of the car, and the contour of the car (measured perpendicular to the axis of the car) is selected as large as possible, but structurally acceptable, and the details of fastening the bumper to the car body, made in the form of brackets welded to the bumper, pass freely through the holes in the upper and lower walls of the body - the beam, the dimensions of each hole being larger than the significant size of the supporting surface of the bumper mounting part - along the vehicle axis by two residual corrugations of the corrugation and perpendicular to the vehicle axis by two distances between the end of the body - beam and the vehicle outline (or slightly less than these two distances).
Выбор возможно большего расстояния между концом корпуса -балки и контуром автомобиля объясняется тем, что чем больше это расстояние, тем больше величина энергии, рассеиваемой предлагаемым устройством при боковом ударе. Естественно, это расстояние должно быть конструктивным, и при постановке предлагаемого устройства на автомобиль экстерьер автомобиля должен быть эстетически приемлемым.The choice of the largest possible distance between the end of the beam-frame and the contour of the car is explained by the fact that the greater this distance, the greater the amount of energy dissipated by the proposed device during a side impact. Naturally, this distance should be constructive, and when placing the proposed device on a car, the exterior of the car should be aesthetically acceptable.
Создание натяга по вершинам гофров, большего величины остаточного выгиба гофров, обеспечивает работу защитного устройства при лобовом ударе в режиме двустороннего упруго-гистерезисного упора, когда реактивные силы обоих гофрированных пакетов складываются.The creation of an interference fit on the corrugation tops, a larger value of the residual deflection of the corrugations, ensures the operation of the protective device during a frontal impact in the bilateral elastic-hysteresis stop mode, when the reactive forces of both corrugated packets are added.
Расположение деталей крепления бампера в средней части прямоугольных отверстий в верхней и нижней стенках корпуса - балки с указанными размерами обеспечивает смещение корпуса - балки относительно бампера при лобовом ударе на величину остаточного выгиба гофра, а при боковом ударе на величину расстояния между концами корпуса - балки и контуром автомобиля, или на большие величины за счет пластической деформации бампера при ударе.The location of the bumper mounting parts in the middle part of the rectangular holes in the upper and lower walls of the casing - beams with the indicated dimensions ensures the displacement of the casing - beams relative to the bumper during a frontal impact by the amount of residual deflection of the corrugation, and in a side impact by the distance between the ends of the body - the beam and the contour car, or at large values due to plastic deformation of the bumper upon impact.
Кроме того, с целью повышения рассеивающих свойств устройства ленты пакетов омеднены, или омеднены только ленты, установленные снаружи каждого пакета, или в пакетах омедненные ленты чередуются с неомедненными, причем и в этом случае снаружи пакета установлены омедненные ленты.In addition, in order to increase the scattering properties of the device, the tape tapes are copper-plated, or copper-plated only tapes installed on the outside of each packet, or copper-plated tapes alternate with copper-free tapes in packets, and in this case, copper-plated tapes are also installed outside the packet.
В этом случае рассеянная энергия увеличивается в разы (до 4-х раз), т.к. коэффициент трения увеличивается с 0,1 в контакте шлифованных стальных лент до 0,4 в контакте медь со сталью.In this case, the dissipated energy increases several times (up to 4 times), because the friction coefficient increases from 0.1 in the contact of polished steel strips to 0.4 in the contact of copper with steel.
Кроме того, с целью увеличения рассеиваемой устройством энергии при лобовом ударе корпус - балка предварительно смещен вперед по оси автомобиля у устройства, установленного спереди автомобиля, или назад от автомобиля, если оно размещено сзади, на величину остаточной деформации пакетов устройства, полученной при нагружении устройства в направлении лобового удара силой, вызывающей деформацию пакетов, равную остаточному выгибу гофра, и последующей разгрузки устройства до нулевого значения этой силы.In addition, in order to increase the energy dissipated by the device during a frontal impact, the body - beam is preliminarily shifted forward along the axis of the car at the device installed in front of the car, or back from the car, if it is located at the back, by the value of the residual deformation of the device packets obtained when the device is loaded in the direction of a frontal impact by a force causing deformation of the packets equal to the residual deflection of the corrugation, and the subsequent unloading of the device to a zero value of this force.
При этом во-первых приблизительно на эту величину смещения, умноженную на 2(n2+n), где n - число гофров одного пакета, увеличивается суммарное смещение с трением гофров относительно корпуса - балки, и, во-вторых, нагружение пакетов при лобовом ударе (и по направлению не строго лобовым) будет происходить по повторному процессу нагружения, при котором сила, вызывающая туже деформацию приблизительно в два раза больше, чем при нагружении по первичному процессу нагружения.In this case, firstly, by approximately this amount of displacement, multiplied by 2 (n 2 + n), where n is the number of corrugations of one package, the total displacement with friction of the corrugations relative to the body - beam increases, and, secondly, the load of the packages at the frontal impact (and in the direction not strictly frontal) will occur according to the repeated loading process, in which the force causing the same deformation is approximately two times greater than when loading along the primary loading process.
Следовательно, и переменная составляющая сил трения будет так же больше, и больше рассеется энергии при ударе.Consequently, the variable component of the friction forces will also be larger and the energy will be more dissipated upon impact.
Кроме того, с целью достижения величины рассеиваемой при лобовом ударе энергии, способной существенно понизить возможную деформацию кузова кабины автомобиля, средняя циклическая жесткость защитного устройства при смещении корпуса - балки на величину остаточного выгиба гофров подобрана таким образом, что бы сила, сместившая корпус-балку на эту величину, равнялась осредненной за время взаимодействия значению силы при лобовом ударе автомобиля со скоростью 64 км/час (время до начала отскока автомобиля).In addition, in order to achieve the amount of energy dissipated during a frontal impact, which can significantly reduce the possible deformation of the car body, the average cyclic rigidity of the protective device when the body - beam is displaced by the amount of residual deflection of the corrugations is selected so that the force that displaces the beam body by this value was equal to the value of force averaged during the interaction during a frontal impact of a car at a speed of 64 km / h (time before the start of a car bounce).
Это осредненное значение силы может быть легко вычислено, если известна масса автомобиля и время соударения до начала отскока от упругого препятствия, полученное в процессе краш-теста.This averaged force value can be easily calculated if the mass of the car and the collision time before the start of the rebound from the elastic obstacle obtained during the crash test are known.
Заметим, что для большинства иномарок в Интернете записаны процессы краш-испытаний и это время там либо измерено, либо его можно измерить по записи краш-теста, (galeriden.com)Note that for most foreign cars on the Internet, crash test processes are recorded and this time is either measured there, or it can be measured by a crash test record, (galeriden.com)
По нашим оценкам величина этой силы для легковых автомобилей с массой 80-100 кг составляет 14-18 т.According to our estimates, the value of this force for cars with a mass of 80-100 kg is 14-18 tons.
Создание предлагаемого устройства с конструктивными размерами, у которого под действием такой силы при лобовом ударе пакеты деформировались на величину остаточного выгиба гофра, вполне реально.The creation of the proposed device with structural dimensions, in which under the influence of such a force during a frontal impact, the packages were deformed by the value of the residual deflection of the corrugation, is quite realistic.
Кроме того, с целью увеличения энергии, рассеянной устройством при лобовом ударе, в разы каждый пакет набран из двух или более пакетов гофрированных лент, собранных «гофр в гофр», между которыми проложены гладки! ленты - полосы с толщиной, большей толщины гофрированной ленты, причем пакеты гофрированных лент опираются на проложенную между ними гладкую ленту - полосу вершинами друг на друга, т.е. в каждом пакете пакеты гофрированных лент соединены последовательно, причем натяг по вершинам гофров каждого гофрированного пакета больше остаточного выгиба гофров.In addition, in order to increase the energy dissipated by the device during a frontal impact, at times each packet is composed of two or more packets of corrugated ribbons assembled “corrugations into corrugations”, between which smooths are laid! tapes are strips with a thickness greater than the thickness of the corrugated tape, and the packets of corrugated tapes rest on a smooth tape laid between them - a strip with its vertices on top of each other, i.e. in each package, packets of corrugated tapes are connected in series, and the tightness along the corrugation vertices of each corrugated packet is greater than the residual deflection of the corrugations.
При той же действующей силе на каждый двусторонний упруго-гистерезисный упор, состоящий из пакетов, набранных «гофр в гофр», опертых вершинами через гладкую ленту друг на друга, суммарное смещение гофров в направлении вдоль бампера увеличится во столько раз, во сколько увеличено число двусторонних упруго-гистерезисных упоров.With the same acting force on each bilateral elastic-hysteresis emphasis, consisting of packets collected “corrugations into corrugations”, supported by vertices through a smooth tape on each other, the total displacement of corrugations in the direction along the bumper will increase by so many times the number of bilateral elastic hysteresis stops.
Например, если в компоновку пакетов введены дополнительно два пакета гофрированных лент (и две гладкие ленты) энергия рассеиваемая защитным устройством увеличивается в два раза.For example, if two packages of corrugated tapes (and two smooth tapes) are added to the package arrangement, the energy dissipated by the protective device doubles.
Конструкция предлагаемой полезной модели поясняется рисунками.The design of the proposed utility model is illustrated by drawings.
На фигурах автомобиль или его детали показаны как «обстановка» на сборочном чертеже тонкими сплошными линиями.In the figures, a car or its parts are shown as “decor” in the assembly drawing by thin solid lines.
На фиг.1 изображено аксонометрическое изображение предлагаемого защитного устройства.Figure 1 shows a perspective view of the proposed protective device.
На фиг.2 - вид сверху предлагаемого защитного устройства.Figure 2 is a top view of the proposed protective device.
На фиг.3 - разрез по А-А на фиг.2.Figure 3 is a section along aa in figure 2.
На фиг.4 изображено жесткое соединение балок корпуса - балки заклепочным и сварным швом.Figure 4 shows the rigid connection of the beams of the body - beams with a rivet and a weld.
На фиг.5 изображен выносной элемент Б на фиг.2.Figure 5 shows the remote element B in figure 2.
На фиг.6 изображена компоновка с двумя гофрированными пакетами в каждом из двух пакетов устройства.Figure 6 shows the layout with two corrugated bags in each of the two packages of the device.
На фиг.7 изображен разрез по А-А на фиг.6.In Fig.7 shows a section along aa in Fig.6.
Предлагаемое защитное устройство, повышающее безопасность водителя и пассажиров при аварии автомобиля (см. фиг..1, 2), содержит бампер 1, выполненный в виде прямой балки с длиной, приблизительно равной ширине автомобиля, с прямоугольным коробчатым поперечным сечением (см. фиг..3), сваренный из двух балок 2 швеллерного сечения. К балкам 2 приварены скобы 3, которыми бампер 1 (см. фиг.1, 2, 3) жестко крепится к передней или задней части автомобиля.The proposed protective device that increases the safety of the driver and passengers in case of a car accident (see Fig. 1, 2), contains a bumper 1 made in the form of a straight beam with a length approximately equal to the width of the car, with a rectangular box-shaped cross section (see Fig. .3) welded from two beams 2 of channel section. Brackets 3 are welded to the beams 2, with which the bumper 1 (see Figs. 1, 2, 3) is rigidly attached to the front or rear of the car.
Бампер 1 размещен внутри корпуса балки 4 с зазорами по боковым поверхностям, в которых с натягом по вершинам гофров, большим The bumper 1 is placed inside the housing of the beam 4 with gaps on the side surfaces, in which with an interference fit over the corrugation tops,
остаточного выгиба гофра, установлены многослойные, многопролетные, гофрированные пакеты 5, набранные «гофр в гофр» из стальных каленых, шлифованных, гофрированных лент 6.residual corrugation of the corrugation, multilayer, multi-span, corrugated bags 5 were installed, assembled “corrugations into corrugations” of steel red-hot, polished, corrugated tapes 6.
Ленты 6 омеднены или омеднены только крайние ленты 6, или в каждом из двух пакетов 5 чередуются омедненные и неомедненные ленты 6, причем снаружи каждого пакета 5 установлены омедненные ленты 6.Tapes 6 are copper-plated or copper-plated only the outermost tapes 6, or copper-plated and non-copper-plated tapes 6 alternate in each of the two packets 5, and copper-plated tapes 6 are installed on the outside of each packet 5.
Применение омедненных лент обеспечивает контакт трущихся поверхностей либо «медь по меди», либо «сталь по меди» с коэффициентом трения 0,4, в четыре раза большем, чем в контакте «сталь по стали». Соответственно при применении омедненных лент увеличивается и величина энергии, рассеиваемой устройством как при лобовом, так и при боковом ударах.The use of copper-plated tapes provides a contact between the rubbing surfaces either “copper on copper” or “steel on copper” with a friction coefficient of 0.4, four times greater than in the contact “steel on steel”. Accordingly, when using copper-plated tapes, the amount of energy dissipated by the device both during frontal and side impacts increases.
Натяг в мм, больший величины остаточного выгиба гофра. обеспечивает работу защитного устройства в режиме двухстороннего упруго-гистерезисного упора вплоть до максимального упругого смещения в направлении лобового удара, равного величине остаточного выгиба гофра. При работе в этом режиме реактивные силы обоих пакетов 5 складываются.Preload in mm, greater than the residual deflection of the corrugation. ensures the operation of the protective device in the bilateral elastic-hysteresis stop mode up to the maximum elastic displacement in the direction of a frontal impact equal to the value of the residual deflection of the corrugation. When working in this mode, the reactive forces of both packets 5 are added.
Корпус - балка 4 на длине бампера 1 также имеет прямоугольную коробчатую форму поперечного сечения (см. фиг.2, 3) и собран из двух балок 7 и 8, жестко соединенных с помощью стальных заклепок 9 (см. фиг.4), и дополнительно могут быть сварены торцовым швом. Для исключения возможного «выстреливания» заклепок из отверстий при ударе заклепочный шов закрыт накладкой 10, приваренной к обеим балкам 7 и 8 (см. фиг.2, 4).The body - the beam 4 along the length of the bumper 1 also has a rectangular box-shaped cross-sectional shape (see Fig. 2, 3) and is assembled from two beams 7 and 8, rigidly connected with steel rivets 9 (see Fig. 4), and additionally can be welded with butt weld. To exclude the possible "shooting" of rivets from the holes upon impact, the rivet seam is closed by a cover 10 welded to both beams 7 and 8 (see Fig. 2, 4).
Балка 7 длиннее балки 8 и ее свободные концы 11 (см. фиг..2) в плане повторяют обводы автомобиля до колесной пары. Причем расстояние l (см. фиг..2) между концом 11 балки 7 и автомобилем выбрано возможно наибольшим, но таким, чтобы оно не портило экстерьер автомобиля.The beam 7 is longer than the beam 8 and its free ends 11 (see Fig. 2) in the plan repeat the contours of the car to the wheelset. Moreover, the distance l (see Fig. 2) between the end 11 of the beam 7 and the car is selected as large as possible, but so that it does not spoil the exterior of the car.
Длина пакетов 5 меньше длины бампера 1 и на концах бампера, боковые зазоры между бампером 1, и корпусом -балкой 4 имеют свободные участки 12. Причем длина пакетов 5 определена таким образом, чтобы при The length of the packages 5 is less than the length of the bumper 1 and at the ends of the bumper, the lateral gaps between the bumper 1 and the housing-beam 4 have free sections 12. Moreover, the length of the packages 5 is determined so that when
полном выпрямлении гофров пакета 5 его длина была немного меньшей длины бампера 1.full straightening of the corrugations of the package 5, its length was slightly less than the length of the bumper 1.
Из этого условия легко определяется длина свободных участков 12. В верхней и нижней полках балки 7 выполнены сквозные пазы 13 (см. фиг.5), имеющие прорези 14 с шириной, немного большей ответного размера опорной поверхности скобы 3, и паз 15 прямоугольной формы, размеры которого выполнены таким образом, что вместе с выемкой в накладке 10, он образует прямоугольное отверстие 16 (см. фиг..1, 2) с шириной, большей ответного размера опорной поверхности размещенной в отверстии скобы 3 немного больше, чем на два остаточных выгиба гофра (центр опорной поверхности скобы 3 совпадает с центром отверстия 16). А длина отверстия 16 больше ответного размера опорной поверхности скобы 3 немного больше, чем на два расстояния l.The length of the free sections 12 is easily determined from this condition. The through grooves 13 (see FIG. 5) are made in the upper and lower shelves of the beam 7, having slots 14 with a width slightly larger than the corresponding size of the supporting surface of the bracket 3, and a groove 15 of a rectangular shape, the dimensions of which are made in such a way that, together with the recess in the plate 10, it forms a rectangular hole 16 (see Fig. 1, 2) with a width greater than the reciprocal size of the supporting surface of the bracket 3 located in the hole, slightly more than two residual bends corrugation (center of the supporting surface and the bracket 3 coincides with the center of the hole 16). And the length of the hole 16 is greater than the reciprocal size of the supporting surface of the bracket 3 is slightly larger than two distances l.
Такие геометрия и размеры отверстий 16 позволяют смещаться без пластических деформаций деталей защитного устройства корпусу - балке, при лобовом ударе вдоль оси автомобиля на величину остаточного выгиба гофра и при боковом ударе в направлении перпендикулярном оси автомобиля на расстояние l.Such geometry and dimensions of the holes 16 allow displacement without plastic deformation of the parts of the protective device to the body - the beam, with a frontal impact along the vehicle axis by the amount of residual bending of the corrugation and with a side impact in the direction perpendicular to the vehicle axis by a distance l.
Балки 2 бампера 1 и балки 7 и 8 могут быть изготовлены из стали, алюминиевого сплава или высокопрочного полимера. В последнем случае снаружи пакетов 5 устанавливаются омедненные гладкие ленты (на фигурах не показаны).Beams 2 of bumper 1 and beams 7 and 8 can be made of steel, aluminum alloy or high-strength polymer. In the latter case, copper-plated smooth tapes are installed outside the packages 5 (not shown in the figures).
Перед сборкой лент 6 в пакеты они обезжириваются. Кроме компоновки (см. фиг.3), у которой оба пакета 5 набраны из гофрированных лент 6 «гофр в гофр», т.е. ленты 6 соединены в пакете 5 параллельно, предлагается компоновка (см. фиг.6, 7), где каждый из пакетов 5 набран из двух и более пакетов, набранных из гофрированных лент 6 «гофр в гофр», между которыми установлены гладкие ленты - полосы 18 с толщиной, большей толщины лент 6, на которые гофрированные пакеты 17 опираются Before assembling the tapes 6 into packages, they are degreased. In addition to the layout (see figure 3), in which both packages 5 are composed of corrugated tapes 6 "corrugation into corrugation", i.e. tapes 6 are connected in a packet 5 in parallel, an arrangement is proposed (see FIGS. 6, 7), where each packet 5 is composed of two or more packets composed of corrugated ribbons 6 “corrugations into corrugations”, between which smooth ribbons are installed - strips 18 with a thickness greater than the thickness of the tapes 6, on which the corrugated bags 17 are supported
вершинами друг к другу, т.е.в пакетах 17 ленты 6 соединены параллельно, а сами пакеты 17 в каждом пакете 5 соединены последовательно.vertices to each other, i.e. in packages 17 of the tape 6 are connected in parallel, and the packages 17 in each package 5 are connected in series.
Причем натяг по вершинам гофров каждого пакета 17 в собранном пакете 5 больше остаточного выгиба гофра.Moreover, the tightness on the corrugation tops of each packet 17 in the assembled packet 5 is greater than the residual deflection of the corrugation.
Показанная на фиг.6 и 7 компоновка содержит два пакета 5, каждый из которых содержит два гофрированных пакета 17, набранных из гофрированных лент 6 «гофр в гофр», между которыми установлена лента -полоса 18, на которую эти пакеты 17 опираются «вершина к вершине гофра». Так как в компоновке создан натяг по вершинам гофров каждого гофрированного пакета 17, больший остаточного выгиба гофра, в компоновке последовательно соединены два двусторонних упруго-гистерезисных упора. Поэтому при одной и той же действующей при лобовом ударе на защитное устройство силе это защитное устройство по сравнению с устройством с одним двусторонним упруго-гистерезисным упором (состоящим только из двух аналогичных гофрированных пакетов 17) будет рассеивать в два раза больше энергии лобового удара за счет в два раза большего суммарного смещения вершин гофров по контактным поверхностям бампера 1 и корпуса - балки 4.The arrangement shown in FIGS. 6 and 7 contains two packages 5, each of which contains two corrugated bags 17, assembled from corrugated ribbons 6 “corrugations into corrugations”, between which a strip band 18 is mounted, on which these packets 17 rest “top to top of the corrugation. " Since the arrangement creates an interference fit on the corrugation vertices of each corrugated packet 17, which is greater than the residual deflection of the corrugation, two bilateral elastic-hysteresis stops are connected in series. Therefore, with the same force acting upon a frontal impact on a protective device, this protective device will dissipate twice as much energy of a frontal impact as a device with one bilateral elastic-hysteresis stop (consisting of only two similar corrugated packets 17) twice the total total displacement of the corrugation vertices along the contact surfaces of the bumper 1 and the body - the beam 4.
Рассеянная энергия защитного устройства (фиг.6) при боковом ударе будет приблизительно одинакова с энергией, рассеиваемой защитным устройством (фиг.3) с одним упруго-гистерезисным упором при одной и той же величине смещения корпуса - балки в направлении, перпендикулярном оси автомобиля.The dissipated energy of the protective device (Fig.6) during a side impact will be approximately the same as the energy dissipated by the protective device (Fig.3) with one elastic hysteresis stop at the same displacement of the body - beam in the direction perpendicular to the axis of the car.
Кроме того, корпус - балка 4 может быть смещен вперед, если защитное устройство крепится впереди автомобиля или назад, если сзади, на величину остаточной деформации, полученной в результате нагружения защитного устройства в специальном приспособлении силой, деформирующей пакеты 5 на величину остаточного выгиба гофра, и последующим уменьшением этой силы до нуля.In addition, the housing - the beam 4 can be shifted forward if the protective device is mounted in front of the car or back, if behind, by the amount of permanent deformation obtained as a result of loading the protective device in a special device with a force that deforms the packets 5 by the value of the residual deflection of the corrugation, and a subsequent decrease in this force to zero.
Сборка предлагаемого защитного устройства выполняется следующим образом: на бампер 1, сваренный из двух балок 2, с приваренными к нему скобами 3 для крепления его к автомобилю, устанавливают собранные пакеты 5. Затем устанавливают балки 7 и 8 и в специальном приспособлении сжимают эти балки усилием, направленным вдоль оси автомобиля, и создают требуемый натяг по вершинам гофров пакетов 5. Склепывают балки 7 и 8 заклепками и дополнительно сваривают торцовыми швами, следя за тем, чтобы температура пакетов при сварке не превышала 300°С. В случае необходимости при сварке охлаждают пакеты прокачкой через пакеты охлаждающего воздуха или воды.The assembly of the proposed protective device is as follows: on the bumper 1, welded from two beams 2, with brackets 3 welded to it to fasten it to the car, assembled packages 5. Then beams 7 and 8 are installed and these beams are pressed in a special device, directed along the axis of the car, and create the required interference on the tops of the corrugations of the packages 5. Rivets the beams 7 and 8 with rivets and additionally weld with butt welds, making sure that the temperature of the packages during welding does not exceed 300 ° C. If necessary, during welding, cool the packages by pumping through packages of cooling air or water.
Затем на корпус-балку 4 устанавливают накладки 10 и приваривают их к корпусу-балке, следя за тем чтобы температура пакетов 5 при сварке не повышалась свыше 300°С.Then, lining 10 is installed on the beam casing 4 and welded to the beam casing, making sure that the temperature of the packets 5 during welding does not rise above 300 ° C.
Собранное защитное устройство закрепляют на автомобиле.The assembled safety device is fixed to the vehicle.
Предлагаемое защитное устройство работает следующим образом:The proposed protective device operates as follows:
при лобовом ударе корпус-балка 4 смещается в направлении удара и гофры многослойных, многопролетных пакетов 5 деформируются - вплоть до полного их уплощения.during a frontal impact, the beam-body 4 is displaced in the direction of impact and the corrugations of multilayer, multi-span packages 5 are deformed, up to their flattening.
При этом вершины гофров с трением разъезжаются в горизонтальном направлении перпендикулярно оси автомобиля. В результате силы трения по вершинам гофров на этом суммарном смещении совершают работу.At the same time, the corrugated vertices move with friction in a horizontal direction perpendicular to the axis of the car. As a result, the friction forces along the corrugation peaks at this total displacement do the work.
Кроме того при взаимных проскальзываниях, получаемых при повороте сечений соседних лент 6 пакетов 5, при деформации гофров с трением между лентами также совершается работа.In addition, with mutual slippage obtained by turning the cross sections of adjacent tapes 6 of packages 5, when the corrugations are deformed with friction between the tapes, work is also done.
Эта работа по нашим приблизительным оценкам составляет примерно 10-15% от работы на граничных поверхностях пакетов.According to our rough estimates, this work is approximately 10-15% of the work on the boundary surfaces of the packages.
Сумма этих работ и составляет энергию, рассеиваемую устройством при лобовом ударе. Эта энергия и будет вычитаться из кинетической энергии лобового удара.The sum of these works is the energy dissipated by the device during a frontal impact. This energy will be subtracted from the kinetic energy of the frontal impact.
Кроме того предлагаемое защитное устройство является устройством одноразового применения. Поэтому оно проектируется так, что при аварийном ударе (лобовом или боковом) на скорости 64 км/час возникают пластические деформации устройства и на это также тратится часть кинетической энергии удара.In addition, the proposed protective device is a disposable device. Therefore, it is designed so that in case of an emergency impact (frontal or lateral) at a speed of 64 km / h, plastic deformations of the device occur and part of the kinetic energy of the impact is also spent on this.
При боковом ударе корпус - балка 4 смещается с трением по вершинам гофров пакетов 5 в направлении, перпендикулярном оси автомобиля на величины меньшие, равные расстоянию l или большие l (при наличии пластической деформации устройства и автомобиля). При этом совершается работа, которая вычитается из кинетической энергии бокового удара.In case of a side impact, the body - beam 4 shifts with friction along the vertices of the corrugations of packages 5 in the direction perpendicular to the axis of the car by values smaller equal to the distance l or large l (in the presence of plastic deformation of the device and the car). At the same time, work is done that is subtracted from the kinetic energy of the side impact.
Эффективность предлагаемого защитного устройства для защиты водителя и пассажиров может быть надежно выяснена только экспериментально в результате проведения краш-испытания.The effectiveness of the proposed protective device for protecting the driver and passengers can be reliably ascertained only experimentally as a result of a crash test.
Дело здесь в том, что предлагаемое защитное устройство включено в динамическую упругую систему автомобиля последовательно, и вся сила действующая на защитное устройство, передается на автомобиль.The point here is that the proposed protective device is included in the dynamic dynamic system of the car in series, and all the force acting on the protective device is transmitted to the car.
Но закон изменения этой силы во времени первичного соударения и ее амплитуда во многом будут определяться жесткостными и рассеивающими свойствами устройства. Естественно, распределение жесткостей и масс автомобиля и величины этих параметров также оказывают существенное влияние на силу удара. Поэтому получение удачного закона изменения силы удара во времени зависит от того насколько удачно подобраны все эти параметры.But the law of change of this force in the time of the primary collision and its amplitude will be largely determined by the stiffness and scattering properties of the device. Naturally, the distribution of stiffness and mass of the car and the magnitude of these parameters also have a significant effect on the strength of the impact. Therefore, obtaining a successful law of change in impact force over time depends on how well all these parameters are selected.
Кроме того, направление удара может быть различным и может оказаться что мало эффективное при одном направлении удара защитное устройство, может оказаться весьма эффективным при другом направлении и использование защитного устройства будет целесообразным.In addition, the direction of impact can be different and it may turn out that the protective device is not very effective in one direction of impact, it can be very effective in the other direction, and the use of a protective device will be advisable.
Достоинством предлагаемого защитного устройства является его простота и универсальность - оно может быть применено на любой марке легкового автомобиля (но и не только легкового).The advantage of the proposed protective device is its simplicity and versatility - it can be applied on any make of a car (but not only a car).
Его экспериментальный образец легко может быть изготовлен кустарным способом в механической мастерской. Первичное экспериментальное исследование не будет дорогим, если в качестве экспериментального образца автомобиля будет выбран автомобиль с большим сроком эксплуатации, но с достаточно хорошим состоянием кузова автомобиля.His experimental sample can easily be made by handicraft in a mechanical workshop. Initial experimental research will not be expensive if a vehicle with a long service life, but with a fairly good condition of the car body, is chosen as an experimental model of the car.
Оценка эффективности предлагаемого защитного устройства для защиты водителя и пассажиров от травм может быть выполнена по той же бальной системе EURO-NCAP, которая применяется при краш-испытаниях.Evaluation of the effectiveness of the proposed protective device for protecting the driver and passengers from injuries can be performed using the same ball system EURO-NCAP, which is used in crash tests.
По нашим приблизительным расчетным оценкам в случае лобового удара при краш-испытании автомобиля с массой 80-100 кг на скорости 64 км/час с коэффициентом перекрытия 40% предлагаемое защитное устройство с приемлемыми конструктивными параметрами, не портящими экстерьер автомобиля, может соответственно рассеять 12-10% кинетической энергии лобового удара при одном упруго-гистерезисном упоре в компоновке устройства, 24 и 20% - при двух упруго-гистерезисных упорах в компоновке устройства (см. фиг..6 и 7) и 36 и 30% - при трех упруго-гистерезисных упорах в компоновке устройства.According to our approximate estimates, in the case of a frontal impact during a crash test of a car with a mass of 80-100 kg at a speed of 64 km / h with an overlap factor of 40%, the proposed protective device with acceptable design parameters that do not spoil the exterior of the car can accordingly dissipate 12-10 % of the kinetic energy of a frontal impact with one elastic hysteresis stop in the device layout, 24 and 20% with two elastic hysteresis stops in the device layout (see Fig. 6 and 7) and 36 and 30% with three elastic hysteresis emphasis in com onovke device.
При боковом ударе примем, что кинетическая энергия бокового удара при соударении на параллельных курсах автомобилей, например, при обгоне составляет одну пятую от кинетической энергии лобового удара.In a side impact, we assume that the kinetic energy of a side impact during a collision on parallel courses of cars, for example, when overtaking, is one fifth of the kinetic energy of a frontal impact.
Предлагаемое защитное устройство рассеет более 70% кинетической энергии бокового удара.The proposed protective device will dissipate more than 70% of the kinetic energy of the side impact.
По нашему мнению это очень хорошие результаты, дающие большие потенциальные возможности для успешного практического применения предлагаемого защитного устройства.In our opinion, these are very good results, giving great potential for successful practical application of the proposed protective device.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008136922/22U RU79845U1 (en) | 2008-09-15 | 2008-09-15 | PROTECTIVE DEVICE INCREASING THE SAFETY OF DRIVERS AND PASSENGERS DURING A CAR ACCIDENT |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008136922/22U RU79845U1 (en) | 2008-09-15 | 2008-09-15 | PROTECTIVE DEVICE INCREASING THE SAFETY OF DRIVERS AND PASSENGERS DURING A CAR ACCIDENT |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU79845U1 true RU79845U1 (en) | 2009-01-20 |
Family
ID=40376346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008136922/22U RU79845U1 (en) | 2008-09-15 | 2008-09-15 | PROTECTIVE DEVICE INCREASING THE SAFETY OF DRIVERS AND PASSENGERS DURING A CAR ACCIDENT |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU79845U1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2446965C1 (en) * | 2010-11-17 | 2012-04-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Protective bumper device |
| RU2478052C2 (en) * | 2011-05-25 | 2013-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Car protective bumper |
| RU2478051C2 (en) * | 2011-05-18 | 2013-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (СГАУ) | Car protective bumper |
| RU2481208C2 (en) * | 2011-06-30 | 2013-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Car protective bumper |
| RU2506177C2 (en) * | 2012-03-22 | 2014-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Car protective bumper |
-
2008
- 2008-09-15 RU RU2008136922/22U patent/RU79845U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2446965C1 (en) * | 2010-11-17 | 2012-04-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Protective bumper device |
| RU2478051C2 (en) * | 2011-05-18 | 2013-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (СГАУ) | Car protective bumper |
| RU2478052C2 (en) * | 2011-05-25 | 2013-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Car protective bumper |
| RU2481208C2 (en) * | 2011-06-30 | 2013-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Car protective bumper |
| RU2506177C2 (en) * | 2012-03-22 | 2014-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Car protective bumper |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU79845U1 (en) | PROTECTIVE DEVICE INCREASING THE SAFETY OF DRIVERS AND PASSENGERS DURING A CAR ACCIDENT | |
| RU1776240C (en) | Transportation vehicle bumper | |
| US7762595B2 (en) | Impact damping device | |
| JP5121677B2 (en) | Shock absorbing member | |
| JP5821334B2 (en) | Front underrun protector | |
| CN203344875U (en) | Safety anti-collision beam of automobile | |
| RU82171U1 (en) | PENAL PROTECTIVE DEVICE FOR INCREASING THE SAFETY OF DRIVERS AND PASSENGERS DURING A CAR ACCIDENT | |
| KR100932672B1 (en) | Bumper Beam Unit for Vehicle | |
| JP3870677B2 (en) | Shock absorber for moving body | |
| CN114074624A (en) | Vehicle collision buffering energy-absorbing system and manufacturing method thereof | |
| WO2016204130A1 (en) | Bumper reinforcement structure | |
| RU2478052C2 (en) | Car protective bumper | |
| RU78463U1 (en) | PROTECTIVE DEVICE INCREASING THE SAFETY OF DRIVERS AND PASSENGERS DURING A CAR ACCIDENT | |
| RU2559675C1 (en) | Car bumper and method of its strain hysteresis element fabrication | |
| RU2478051C2 (en) | Car protective bumper | |
| JP4845777B2 (en) | Shock absorption structure for vehicle frame | |
| RU2446965C1 (en) | Protective bumper device | |
| CN213413786U (en) | Energy absorption device and railway vehicle with same | |
| JP2011011658A (en) | Hood panel and vehicle front section structure excellent in pedestrian protection property | |
| RU2714341C1 (en) | Bumper protective device for cars | |
| RU2506177C2 (en) | Car protective bumper | |
| RU95611U1 (en) | PROTECTIVE DEVICE INCREASING THE SAFETY OF DRIVERS AND PASSENGERS DURING A CAR ACCIDENT | |
| KR101073953B1 (en) | Crash box in automotive bumper system | |
| JP5067493B1 (en) | Bumper device for vehicle | |
| RU2448850C2 (en) | Protective device to increase safety of driver and passengers in accidents and method of assembling holder-type protective device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20100916 |