SU1000623A1 - Energy absorbing element - Google Patents

Description

(54) ЭНЕРГОПОГЛОЩАЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ(54) ENERGY-ABSORBING ELEMENT

1one

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к средствам защиты конструкций от динамических нагрузок.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to mechanical engineering, namely, to means of protecting structures against dynamic loads.

Известна торсионна  пружина, содержаща  пр мые торсионы, соединенные с ними рычаги, одни концы торсионов жестко соединены попарно между собой, а другие охвачены серьгами и закреплены в рычагах одинаковой длины, а пружина снабжена стержн ми из пластического матернала, установленными параллельно оси упругих элементов, одни концы которых жестко соединены 1.A known torsion spring contains straight torsions, levers connected to them, one ends of torsions are rigidly connected in pairs with each other, while others are covered with earrings and fixed in levers of equal length, and the spring is equipped with plastic material rods parallel to the axis of elastic elements, some the ends of which are rigidly connected 1.

Недостатками данной торсионной пружины  влют с  громоздкость и сложность изготовлени .The disadvantages of this torsion spring are the bulkiness and complexity of manufacturing.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  энергопоглощающий элемент, содержащий цилиндрический корпус , внутри которого расположен торсион из упругого материала. Торсион одним концом , на котором нарезаны шлицы, соединен с корпусом, а второй его конец св зан с элементом, воспринимающим нагрузку 2.The closest to the proposed technical essence and the achieved result is an energy-absorbing element containing a cylindrical body, inside which there is a torsion of elastic material. The torsion at one end, at which the splines are cut, is connected to the body, and its second end is connected to the element that receives the load 2.

Недостатком известного энергопоглощающего элемента  вл етс  низка  энергоемкость .A disadvantage of the known energy absorbing element is its low power consumption.

Цель изобретени  - увеличение рассенванн  энергии.The purpose of the invention is to increase the dissipation of energy.

Указанна  цель достигаетс  тем, что энергопоглощающий элемент снабжен соосно установленными с двух концов в корпусе головками, в которых закреплен торсион , а последний выполнен из пластического This goal is achieved by the fact that the energy-absorbing element is provided with heads coaxially mounted at two ends in the housing, in which the torsion is fixed, and the latter is made of plastic

10 материала.10 material.

На фиг. 1 изображен энергопоглощающий элемент, общий вид; продольный разрез; на фиг. 2 - то же, в разобранном виде. Энергопоглощающий элемент содержит цилиндрический корпус 1, соосно установлен ные с двух его концов головки 2 и 3, выполненные в виде цилиндров переменного диаметра , в которых закреплен торсион 4, выполненный в виде стержн  круглого поперечного сечени  из пластического материала.FIG. 1 shows the energy absorbing element, general view; lengthwise cut; in fig. 2 - the same, disassembled. The energy-absorbing element comprises a cylindrical body 1, coaxially mounted at its two ends, heads 2 and 3, made in the form of cylinders of variable diameter, in which a torsion bar 4, made in the form of a rod of circular cross-section made of plastic material, is fixed.

20 В головках 2 и 3 под торсион 4 выполнены призматические углублени  (не обозначены) под его посадку, а головки 2 и 3 соедин ютс  с корпусом 1 с помощью разъемного соединени  или сваркой (не показано).20 In heads 2 and 3, under the torsion 4, prismatic recesses (not indicated) under its fit are made, and heads 2 and 3 are connected to the housing 1 by means of a detachable connection or by welding (not shown).

Элемент работает следующим образом.The element works as follows.

При приложении к головкам 2 и 3 противоположно направленных крут щих моментов последние поворачиваютс  друг относительно друга, скручива  при этом жестко соединенные с ними корпус 1 и торсион 4, причем деформаци  материала корпуса 1 происходит в упругой области вплоть до максимального угла закручивани , определ емого конструкцией амортизирующего устройства (не показано), в котором установлен энергопоглощающий элемент, а деформаци  материала торсиона 4, начина  с определенного угла поворота его торцов, происходит в пластической области. Это объ сн етс  различием величин относительных сдвигов деформаций к, возникающих в материале корпуса 1 и торсиона 4. Так как V - где ч - угол поворота торцов торсиона; d - наружный диаметр торсиона; L - длина торсиона, то сдвигова  деформаци  материала торсиона 4 в п - раз больще деформации корпуса 1. When oppositely directed torques are applied to the heads 2 and 3, the latter rotate relative to each other, while torsion 4 and torsion 4 rigidly connected to them are twisted, and deformation of material of case 1 occurs in an elastic region up to the maximum twisting angle determined by the design of the shock-absorbing device (not shown), in which the energy-absorbing element is installed, and the deformation of the material of the torsion 4, beginning with a certain angle of rotation of its ends, occurs in the plastic region and. This is explained by the difference in the relative shifts of the deformations to, arising in the material of the housing 1 and the torsion 4. Since V - where h - the angle of rotation of the ends of the torsion; d is the outer diameter of the torsion; L is the length of the torsion, then the shear deformation of the material of the torsion 4 is n times larger than the deformation of the body 1.

Крут щий момент упругого сопротивлени  деформированию материала корпуса 1 энергопоглощающего элемента выбираетс  больше момента сопротивлени  пластическому деформированию торсиона 4, так что после окончани  действи  нагрузки энергопоглощающий элемент возвращаетс  в исходное положение за счет накопленной упругой энергии, пластически деформиру  при этом материал торсиона 4 в обратном направлении. Таким образом, рассе ние энергии в энергопоглощающем элементе осуществл етс  за счет циклической пластической деформации материала торсиона 4. Величина рассе ни  энергии и долговечность пластического торсиона взаимосв заны и завис т от материала торсиона и амплитуды деформации.The torque of the elastic resistance to deformation of the material of the body 1 of the energy-absorbing element is chosen more than the moment of resistance to plastic deformation of the torsion 4, so that after the load is terminated, the energy-absorbing element returns to its original position due to the accumulated elastic energy, thus deforming the plastic of the torsion 4 in the opposite direction. Thus, the energy dissipation in the energy absorbing element is carried out due to cyclic plastic deformation of the torsion material 4. The energy dissipation value and the plastic torsion durability are interconnected and depend on the torsion material and the amplitude of deformation.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 912973, кл. F 16 F 1/14, 1980.1. USSR author's certificate number 912973, cl. F 16 F 1/14, 1980. 2.Авторское свидетельство СССР2. USSR author's certificate № 302528, кл. F 16 F 1/14, 1969 (прототип).No. 302528, cl. F 16 F 1/14, 1969 (prototype). фиг-ifig-i cpus.cpus