SU1467285A1

SU1467285A1 - Energy-absorbing arrangement

Info

Publication number: SU1467285A1
Application number: SU864145424A
Authority: SU
Inventors: Александр Александрович Краснов; Владимир Устинович Котельников; Виталий Алексеевич Морозов
Original assignee: Ростовское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск им.Неделина М.И.
Priority date: 1986-11-10
Filing date: 1986-11-10
Publication date: 1989-03-23

Abstract

Изобретение относитс к амортизаторам , принцип действи которых основан на использовании упругой и пластической деформации материала, и может найти применение во многих от-: расл х техники, где необходима защита конструкций от воздействи динаThe invention relates to shock absorbers, the principle of action of which is based on the use of elastic and plastic deformation of the material, and can find application in many areas of engineering where protection of structures from the effects of impact is necessary.

Description

Изобретение относитс к амортизаторам , принцип действи которых основан на использовании упругой и пластической деформации материала, и может найти применение во многих отрасл х техники, где необходима защита конструкций от воздействи динамических нагрузок.The invention relates to shock absorbers, the principle of which is based on the use of elastic and plastic deformation of the material, and can find application in many areas of technology where protection of structures against the effects of dynamic loads is necessary.

Цель изобретени - повьшение эффективности рассеивани энергии за счет использовани в качестве деформируемой среды пеноматериала.The purpose of the invention is to increase the energy dissipation efficiency by using foam as a deformable medium.

На чертеже приведено устройство, пр о дол ьный р аз ре 3.The drawing shows the device, the long range of 3.

Энергопоглощающее устройство содержит основани 1 и 2, скрепленные с кольцами 3 и 4. Между кольцами 3 и 4 размещена основна коническа пружина 5. Витки пружины имеют пр моугольное сечение и сопр жень друг с другом боковыми поверхност ми с перекрытием соседних витков, образу , таким образом, внутреннюю полость. К кольцу 4 дополнительно присоединена коническа пружина 6, также выполненна с прилегающими витками пр моугольного сечени и выполн юща роль перегородки . Во внутреннем объеме пружины 6 размещен элемент 7 из пеноматериала , имеющий коническую полость 8. Внутри полости .ограниченной другим основанием 1 и основной 5 и дополнительными 6 пружинами, также установлен элемент 9 из пеноматериала с конической полостью 10, вершина кото0The energy absorbing device comprises bases 1 and 2 fastened to rings 3 and 4. Between rings 3 and 4 the main conic spring 5 is placed. The coils of the spring have a rectangular cross section and are adjacent to each other side surfaces with overlapping adjacent turns, thus forming , internal cavity. A conic spring 6 is additionally attached to the ring 4, also formed with adjacent turns of rectangular cross section and acting as a partition. In the internal volume of the spring 6, a foam element 7 is placed having a conical cavity 8. Inside the cavity limited by another base 1 and main 5 and additional 6 springs, foam element 9 is also installed with a conical cavity 10, the top of which is

5five

00

5five

00

5five

рой направлена в противоположную сторону от вершины конической полости 8.the swarm is directed in the opposite direction from the top of the conical cavity 8.

Энергопоглощающее устройство работает следующим образом,Energy absorbing device operates as follows

ПРИ перемещении основани 1 относительно основани 2 первоначально происходит деформирование конической пружиш 1 5, котора , сжима сь, вызывает сжатие и дробление элемента 9, заключенного внутри нее и опирающегос на перегородку 6, выполненную также в виде конической пружинь. Взаимодействие пружинь 5 с элементом 9 происходит по всей боковой поверхности их взаимного контакта, при этом кромки всех витков пружины 5 почти одновременно воздействуют на подпираемый изнутри пружиной, обладающей большей жесткостью, элемент 9, дробимый в замкнутом и уменьшающемс при этом объеме устройства. При дальнейшем воздей-ствии нагрузки и после упирани свободного витка пружины 6 в основание 1 последн , имеюща сзш1ественно большую жесткость по сравнению с пружиной 5, также начинает деформироватьс , совместно с продолжающей деформироватьс пружиной 5. При этом сжатию и дроблению подвергаютс одновременно элементы 7 и 9, что обеспечивает увеличение энергопоглощени . В конические полости 8 и 10 осуществл етс направленное И)1теснение частиц раздробленного пеноматериала . Рабочий ход устройстваWhen moving the base 1 relative to the base 2, deformation of the conical spring 1 5 initially occurs, which, compressing, causes compression and crushing of the element 9 enclosed within it and resting on the partition 6, also made in the form of conical springs. The interaction of the springs 5 with the element 9 occurs over the entire side surface of their mutual contact, while the edges of all the turns of the spring 5 almost simultaneously affect the internally supported spring with greater rigidity, the element 9 being crushed in the closed and decreasing volume of the device. Upon further action of the load and after abutting the free coil of the spring 6 into the base 1, the latter, having a significantly greater rigidity compared to the spring 5, also begins to deform, along with the spring 5 that continues to deform. that provides increased energy absorption. In the conical cavities 8 and 10, directional I) compression of the particles of the crushed foam is carried out. Working stroke of the device

продолжаетс до тех пор, пока элементы 7 и 9 не разрушатс полностью, а внутренний объем устройства не станет, равным объему практически несжимаемых частиц раздробленного пе- номатериапа, т.е. сыпучего остатка частиц разрушенного твердого пенома- териала.lasts until elements 7 and 9 are completely destroyed, and the internal volume of the device becomes equal to the volume of practically incompressible particles of crushed foam, i.e. loose residue of particles of destroyed solid foam.

После сн ти внешних усилий под действием сил упругости пружин 5 и 6 устройство восстанавливает свою первоначальную форму. При повторных воздействи х динамических нагрузок последовательна деформаци конических пружин 5 и 6 приводит к повторному дроблению и перемешиванию частиц разрушенных элементов 7 и 9 кромками витков конических пружин. Это предопредел ет частичное снижение, по сравнению с первоначальнь1м. случаем, энергопоглощени при амортизации. Дл восстановлени первоначапьной работоспособности и энергоемкости устройства в полном объеме устанавливают новые элементы 7 и 9. В зависимости от степени вспенивани пеноматериала, т.е. от соотношени объема внутренних пустот в нем к всему исходному объему пеноматериала, возможно задание рабочего хода амортизации в широких пределах. При одной и той же степени вспенивани величина рабочего хода при амортизации может дополнительно варьироватьс величиной .After the removal of external forces under the action of the elastic forces of the springs 5 and 6, the device restores its original shape. With repeated impacts of dynamic loads, sequential deformation of conical springs 5 and 6 leads to repeated crushing and mixing of particles of destroyed elements 7 and 9 by the edges of turns of conical springs. This predetermines a partial decrease compared with the original 1m. case of energy absorption at depreciation. To restore the original performance and power consumption of the device, the new elements 7 and 9 are fully installed. Depending on the degree of foaming of the foam, i.e. from the ratio of the volume of internal voids in it to the entire initial volume of the foam, it is possible to set the amortization stroke over a wide range. With the same degree of expansion, the magnitude of the working stroke during depreciation may additionally vary in magnitude.

00

5five

объемов конических иолоств Н и 10, выполненных в элементах 7 и 9.volumes of conic iolostv H and 10, made in elements 7 and 9.

ЯI

Claims

1. An energy-absorbing device comprising support bases, a main spring arranged between them, inside which an additional spring is located with a length smaller than the base length, and a deformable medium, characterized in that, in order to increase the energy dissipation, the main and additional springs are made conical coils of rectangular cross section, adjoining side surfaces with overlapping adjacent coils, a smaller coil 0 of the main spring and a larger coil additional fixed on one of the support bases and the rigidity of the latter is greater than the rigidity of the main spring, and the deformable medium is represented by a foam placed inside the additional spring and in the cavity bounded by the other base and the main and additional springs.

02. The device according to p, I, of which is the case with the fact that in foams along the axis of the device cavities are made in the form of a cone, the bases of which are conjugated between each other.