SU1140798A1 - Устройство дл гашени ударной нагрузки - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАШЕНИЯ УДАРНОЙ НАГРУЗКИ, содержащее неподвижную опору и гибкую ленту, соединенную со средством, воспринимающим нагрузки, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности в работе, средство, воспринимающее нагрузки. Имеет держатель и петли из гибкого длинномерного материала, закрепленные на ленте и свободно нанизанные на держатель. 2.Устройство по П.1, отличающеес  тем, что держатель выполнен в виде скобы, концы которой жестко закреплены на неподвижной опоре. 3.Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а К) щ е е с   тем, что один конец ленты жестко соединен с неподвижной опорой. 4.Устройство по П.1, о т л и чающеес  тем, что держатель выполнен в виде кольцеобразного элемента, свободно подвешенного на петл х, а один конец ленты жестко (Л закреплен на неподвижной опоре. 5.Устройство ho пп. 1 и 4, отличающеес  тем, что кольцеобразный элемент жестко соединен с одним из концов ленты.

Description

ф

00 Изобретение относитс  к усоверп;енствован во амортизирующих устройств транспортньос ремней безопасности , предохранительных по сов мон тажников и любых других энергопоглощаквдих устройств. Дл  защиты пассажиров и водителе при авари х широко используютс  ремни безопасности и гас щие удар амортизаторы. Из этих устройств наиболее широко используютс  ремни безопасности, что объ сн етс  простой их конструкцией. Однако ремни безопасности, которые обычно имеют вид упр жки, недостаточно хорошо защищают людей при авари х. Такие ремни мало удлин ютс  даже при срав ;Нительно больших нагрузках и, более того, мгновенно сжима сь после сн ти  нагрузки, могут сами служить источником травмы человека. Известна конструкци  автомобильного ремн  безопасности с амортизирующим узлом, обеспечивающим, программируемое удлинение ремн  при заданной нагрузке, которое обеспечиваетс  лентой, сложенной в петлю и прошитой швейными нитками. Прошита  петл  прижимаетс  к ленте, а на нее надеваетс  втулка СООднако при нагрузке сначала разрушаетс  втулка, а затем разрыва ютс  швейные нитки. Поэтому возника ет необходимость использовани  специальных швейных ниток. Строчки про шивки должны располагатьс  строго перпендикул рно основным нит м и направлению приложени  нагрузки, так как даже незначительные перекосы , которых практически избежать крайне трудно, снижают возможность одновременного разрыва швейных нито по всей длине строчки, что приводит к неравномерности разрывной нагрузки и, следовательно, снижению надеж ности работь амортизатора. При этом невозможно создать разрывные нагруз ки более 200 кгс при сшивке петель из лент ШИРИНОЙ 25-30 мм. Если разрушение втулки происходит при больших нагрузках, то возмо но повреждение силовой части ленты, что снижает надежность работы устройства . При низких же разрьюных нагрузках втулка не будет нести энергопоглощающей функции. . Кроме того, невозможно проведени достаточного неразрушающего контрол качества прошивки, что также снижает надежность амортизирующего устройства . Наиболее близким if изобретению по технической сущности  вл етс  устройство дл  гашени  ударной нагрузки, содержащее неподвижную опору и гибкую ленту, соединенную со средством, воспринимающим нагрузки,катушку, на которую наматываетс  лента, а средство, воспринимающее нагрузки, выполнено в виде накладки, состо щей из двухчастей, склеенных между собой . . При приложении резкой нагрузки на. ремень катушка, снабженна  специальными фиксаторами, заклинивает ленту, не дава  ей сматыватьс  с катушки . При достршении заданной нагрузки кронштейн с катушкой отдел ютс  от неподвижного креплени -и начинает нагружатьс  лента амортизатора , вследствие чего нагружаютс  и раздел ютс  при заданной нагрузке накладки. Основными энергопоглощающими част ми данной конструкции  вл ютс  кронштейн и накладка. В . изобретении предусматриваетс  возможность использовани  и амортизирующей ленты петель, прошитых швейными щитками 2 . Недостатками известного устройства  вл ютс  сложность сохранени  раздирающей нагрузки склеенной накладки при длительной эксплуатации и воздействии светопогоды, а также невозможность проведени  достовер- . ного неразрушающего контрол  качества склейки как на стадии склейки, так и в процессе эксплуатации. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности в работе устройства дл  гашени  ударных нагрузок. При достижении заданной нагрузки лента, сложенна  в устройстве с помощью разрывающего средства, начинает , ступенчато распр мл тьс  до заданной величины, после чего удлинение ленты строго огран1 чено. После сн ти  нагрузки лентав устройстве не стремитс  к восстановлена ) прежней длины путем сокращени . Цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  гашени  ударной нагрузки, содаржащем неподвижную опору и гиб кую ленту, соединенную со средством, воспринимающим нагрузки, последнее имеет держатель и петли из гибкого длинномерного материала, закрепленные lui лейте н свободно нанизанные на дepжaтeль. При этом держатель может быть выполнен в виде скобы, концы которой жестко закреплены на неподвижной опоре. Причем один конец ленты может быть жестко соединен с неподвижной опорой. Кроме того. Держатель может быт выполнен в виде кольцеобразного элемента,, свободно подвешенного на петл х, а один конец ленты жестко соединен, с неподвижной опорой. Кольцеобразный элемент может быть жестко соединён с одним из ко цов ленты. На фиг. 1 а , S показаны соответс венновнешний вид и заправочный рисунок тканой ленты, -удобной дл  получени  устройства; на фиг. 2-22 варианты устройства на фиг. 23 и 24 - типичные графики работы уст ройства; на фиг. 25-27 - энёгопогл щакмцие устройства с различными типами держателей. В устройстве (фиг.2а) лента 1 свободно нанизана петл ми 2 на дер жатель 3, выполненный в виде скобы Один конец ленты и скобы закреплены на неподвижной опоре 4. К незакрепленному концу ленты приложена нагрузка Р(фиг.25). В устр)йстве на фиг. За лента 1 свододно нанизана петл ми 2.на коль цеобразный элемент 3, причем один конец ленты закреплен на неподвижно опоре 4. К незакрепленному концу ленты приложена Нагрузка Р(фиг.35) В устройстве на фиг.4 лента 1 свободно нанизана петл ми 2 на коль цеобразный :элемент 3, причем один конец ленты закреплен на неподвижно опоре 4. К держателю 3 приложена на грузка Р (фиг.45). В устройстве на фиг.5а лента 1 свободно наниз на петл ми 2 на коль цеобразный э,лемент 3. Один конец ле ты закреплен на неподвижной опоре 4 держатель 3 закреплен на конце лент К незакрепленному концу ленты приложена нагрузка Р (фиг .55). В устройстве на фиг.6а лента 1 ;свободно нанизана петл ми 2 на ко ь цеобразный элемент 3, один конец ленты закреплен на неподвижной опор 4, а кольцеобразный элемент 3 - fe начале ленты. К незакрепленному концу ленты приложена нагрузка Р (фиг.бБ) В устройстве на фиг.7о( лента 1 свободно нанизана петл ми 2 на держатель 3, выполненньй в виде скобы. Концы скобы закреплены на неподвижном основании. К незакрепленному концу ленты приложена нагрузка Р (фиг.7(). В табл. 1 и 2 дана систематизаци  построени  схем энергопоглощающих устройств, основанных на базовых вариантах устройств -(фиг.2-7) при варьировании расположени  петель в ленте, количества р дов петель в ленте, количества лент в устройстве, количества точек неподвижного креплени  ленты и держател . В части А схемы табл. 1 показан принцип работы энергопоглощающих устройств (фиг.2-6): Б| соответствует фиг.2, Б - фиг.З; Б - фиг.4; Б - фиг.5; Bj - фиг. 6. Macfb В показывает возможность получени  разновидностей устройств из базовых вариантов части Б при варьировании расположени  петель на ленте. Часть Г показывает возможность получени  вариантов устройств при варьировании количества р дов петель в ленте, количества держателей в устройстве, количесГтва лент в устройстве. Часть Д показывает возможность получени  вариантов устройств при симметричном и асимметричном расположении петель одного р да или его части относительно петель другого р да или его части. В части А схемы табл. 2 показан принцип работы устройства. Часть Б содержит базовый вариант устройства по фиг. 7. Часть В показывает возможность получени  разновидностей устройств из базового варианта части Б при варьировании расположени  петель на ленте. Часть Г показывает возможность получени  вариантов стройств при варьировании количества  дов петель на ленте, держателей, лент и точек неподвижного креплени  ленты в устройстве. Часть Д показывает возможность получени  вариантов устройств при симметричном и асимметричном расположении пет{вль одного р да или его части относительно петель другого р да или его части. На фиг . 8-22 показаны варианты устройств нолученных с помощью

в

схем табл. 1 и 2 на основе базовБПС вариантов фиг. 2-7. При этом обозначены лента 1, петли 2, держатель 3, неподвижна  опора 4, нагрузка Р, превыпающа  заданную прочность петель 2.

Изготовление тканой ленты 1 дл  энергопоглощающего устройства можно разделить на следующие стадии

Перва  стади  - изготовление закрепл ющего участка (фиг.1). Эта часть ленты вьфабатываетс  обычным способом ткачества. При этом в работе участвуют все нити основы. На фиг. 1о1 программа работы основных нитей закрепл ющего участка осуществл етс  ремизками IV-XIII, а программа работы основных нитей петельного участка - ремизками XIV-XV

Втора  стади  - изготовление тка«ого участка М (фиг.1), служащего дл  образовани  петли. При этом ткачество производит :  при. отключенном товароотвод щем механизме, выведени из зоны тканеформировани  основных нитей зaкpeпл юЩv го участка, дополнительном торможении основных нитей петельного -участка, исключающем их отпуск, а также сн тии заданной части груза нат жени  основных нитей петельного участка с целью получени  необходимой плотности по утку петельного участка.

Программа отключени  товароотвод щего механизма осуществл етс  ремизкой III при ее подъеме.

Программа торможени  основных нитей петельного участка осуществл етс  ремизкой II при ее подъеме.

Программа сн ти  части груза нат жени  основных нитей петельного участка осуществл етс  ремизкой I при ее подъеме.

Треть  стади  - формирование петли из наработанного во второй стади тканого участка, совпадающее с началом изготовлени  очередного закрепл ющего участка. Изготовление этого участка производитс  при включенном товароотвод щем механизме и введении в pa6oty основных нитей закрепл ющего участка. Дл  облегчени  формировани  петли определенное количество первых уточных прокидок третьей Стадии производитс  при сн тии заданной -части груза нйт жени  основных , нитей петельного участка тем же приемом, что и во второй стадии.

07986

Дальнейшее изготовление этого участка производитс  по режиму первой стадии.

Изготовление тканого участка во

второй стадии и формирование из него петли в третьей стадии обеспечиваетс  только в том случае, когда суммарное нат жение основных нитей закрепл ющего участка превышает суммарное

р нат жение основных нитей петельного участка. Кроме того, длина закрепл ющего участка (фиг.la) или количество повторений раппорта в первой стадии (фиг.1Б) должны обеспечивать

5 прочную заработку основных нитей петельного участка и исключать перет гивание их из одной петли в другую. Строение ленты (фиг.1), изготовленной мешковь1м переплетением с прошивными нит миi представл етс  самым рациональным при изготовлении подобных лент. Однако это не исключает использовани  других переплетений .

5 Устройство дл  гашени  ударной нагрузки работает следующим образом.

Когда к незакрепленному концу ленты 1 прикладываетс  нагрузка Р (фиг.2), превышающа  заданную прочность петель 2, петли разрушаютс , последовательно ввод  под нагрузку очередные межпетельные участкГи ленты и петли. Разрушение петель происходит до тек пор,, пока длина нанизан , ной ленты 1 превьш1ает длину держател  3. После полного распр млени  ленты разрыв петель прекращаетс , нагрузка воспринимаетс  только основанием ленты и поэтому дальнейшее

0 удлинение ленты в устройстве строго ограничено и зависит в основном

от сырьевого состава неразрываемых основных нитей и строени  межпетель .ного участка.

Если нагрузку Р прикладывать к незакрепленному концу ленты 1 (фиг.Зб), то разрушение петель 2 происходит до тех пор, пока длина нанизанной части ленты 1 превьипает длину держател  3. Если после полного распр млени  ленты нагрузку Р прикладывать к держателю 3 (фиг.46) то после разрыва последней петли 2 происходит отделение ленты 1 от держател  3.

Если нагрузку Р прикладывать к незакрепленному концу ленты 1 (фиг.5Б), то разрущение петель происходит до. Тех пор, пока длина нанизанной части ленты 1 превышает длину держател  3. После полного распр млени  ленты нагрузку воспри нимает основание ленты. Если нагрузку Р прикладывать к незакрепленному концу ленты 1 и держателю 3 (фиг.бб), то разрушение петель 2 происходит до тех пор пока .длина: нанизанной части ленты 1 превьопает длину держател  3. После полного распр млени  ленты нагрузку воспринимает основание ленты. Если нагрузку Р гфиложить к любому концу ленты 1 (фиг.7Б), то после разрыва последней петли 2 происходит отделение ленты 1 от держател  3. Таким образом, использу  базовые варианты энергопоглощающих устройств, можно получить большое количество новых вариантов с помощ схем, приведенных в табл. 1 и 2. Пользоватьс  схемой табл. 1 нуж но следующим образом. Последовательно составл ютс  со четани  базовых вариантов части Б с учетом расположени  петель в лен те - количества р дов петель в лент количества держателей и лент в уст ройстве,, количества точек неподвиж ного креплени  ленты и держател , указанных в част х В, Г и Д: затем ,Г,Д Б.В.ГзД, БлВ.Г.Д, Б,В,ГзД, Б.ВгГзД, Б,,,Д ,., ..Д, БгВ., т , БгВ.ГзД, БгВгГ Д, . На фиг. 8 показано устройство по сочетанию , которое может иметь ленту 1 с и бол р дами петель 2, расположенными симметрично друг другу (фиг..8а) и определенным сдвигом относительно друг друга (фиг.8Б), а р ды петел 2 могут нанизыватьс  как на один конец держател  3 (фиг.8Б), так и каждый р д на свой конец скобы (фиг .8е(,в ). При приложении нагрузк Р в схеме « одновременно нагружает и разрушаетс  по одной петле из ка дого р да. При этом их разрывные нагрузки складываютс . При работе схемы 5 петли в р дах нагружаютс  и разрушаютс  поочередно. На фиг. 9 показано устройство по сочетанию Г,,. Р работе устройства петли 2 нагружаютс  и разрушаютс  поочередно. На фиг. 10 показано устройство по сочетанию . При работе устрой ства по схеме ot петли 2 в обеих лентах 1 разрушаютс  независимо друг от друга по мере нагружени . В устройстве по схеме S ленты 1 соединены в точке приложени  нагрузки Р. Закрепление ленты 1 и точка приложени  нагрузки Р обеспечивают симметричное расположение петель 2 обеих лент. Поэтому при работе устройства одновременно нагружаютс  и разрушаютс  по одной петле каждой ленты. При этом их разрывные нагрузки складываютс . В устройстве по схеме в закрепление ленты 1 и точка приложени  нагрузки Р предусматривают расположение петель 2 в р дах лейт 1 с заданным сдвигом. Поэтому при работе устройства первой разрушаетс  петл  верхней ленты, затем нижней и так далее поочередно. На фиг. 11 показано устройство по сочетанию . Работа данного устройства аналогична работе устройства по сочетанию , но используетс  одна лента. На фиг. 12 показано устройство по сочетанию . Варьиру  длиной разрушающих элементов 3 можно получить при работе устройства последовательный разрыв петель 2 в р дах и одновременный разрыв двух петель 2 - по .одаюй из каждого р да при сложении их разрывных нагрузок. На фиг. 13 показано устройство по сочетанию . В устройстве ленты 1 соединены в точке приложейи  нагрузки Р. Как и в указанных примерах , варьиру  длиной разрывающих элементов 3, креплением лент 1 и точкой приложении нагрузки Р, можно добиватьс  как одновременного, разрыва по одной петле 2 каждой ленты 1 при сложении ик разрывных нагрузок, так и последовательного разрыва петель 2 в лентах 1. . На фиг. 14 показано устройство по сочетанию Б,В,Г,Д. В устройстве ленты 1 соединены в точке приложени  нагрузки Р. Варьиру  длиной

лент 1 и ТОЧКОЙ приложени  нагрузки р, можно добиватьс  как одновременного разрыва двух или даже четырех петель 2 при сложении их разрывных нагрузок, так и последовательного разрыва петель 2 в лентах 1. На фиг. 15 показано устройство по сочетанию Б на фиг. 16 устройство по сочетанию (две ленты 1 соединены в точке приложени  нагрузки Р); на фиг. 17 устройство по сочетанию Г Д , на фиг. 18 - устройство по сочетанию (две ленты 1 соединены в точке приложени  нагрузки Р); .на фиг. 19 - устройство по сочетанию на фиг. 20 - устройство по сочетанию Б. (две ленты 1 соединены в точке приложени  нагрузки Р)i на фиг. 21 устройство по сочетанию Б., Д (две ленты 1 соединены в точке приложени  нагрузки Р)i на фиг. 22 устройство по сочетанию (две ленты 1 соединены в точке приложени  нагрузки Р).

Схемой табл. 2 следует пользоватьс  так же, как и схемой табл. Последовательно составл ютс  сочетани  базовых вариантов части В с учетом частей В, Г и Д:

Б,В,Г,Д, Б. Б.В., .Д, ГзД затем Б.,

,Г,Д, Б..Д,

После составлени  сочетаний можно приступать к построению схем энергопоглощающих устройств.

Если энергоемкость устройства превышает величину воздействующей

на него кинетической энергии, то диаграмма работы устройства имеет вид, показанньй на фиг. 23.

Если энергоемкость устройства меньше величины воздействующей на него кинетической энергии, то диаграмма работы устройства имеет вид, показанный на фиг. 24.

Приведенные виды держателей (фиг. 2-22) не ограничивают применени  их другой формы и устройства. Держатели 3 (фиг. 25 и 26) могут иметь самую разнообразную форму и могут быть изготовлены из самых различных материалов. Держатель может быть жестким, эластичным или упругим. Дл  повьшени  энергоемкости устройства держатель может состо ть из двух частей (фиг. 27): жесткой Е и упругой.

Широкий диапазон программировани энергоемкости устройства при изготовлении его из обычных текстильных нитей позвол ет экономить дорогосто щие швейные нитки.

При этом характерны простота и надежность неразрушающего контрол  качества как изготовленной ленты, так и энергопоглощающего устройства

Лента типа ЛКР-65, работающа  на раздирание при нагрузке 65 кгс, имеет удлинение 100%. Дл  получени  усили  при раздирании 200-250 кгс лента ЛКР-65 сшиваетс  в четыре сложени . При этом вес 1 м такой копрзиции 148 г. Использование изобретени  позвол ет получить устройство с разрывной нагрузкой петель ленты при их разрушении в устройстве 200-250 кгс, удлинении 100% и весе ленты в устройстве 65-75 г, что в 1,9 раза легче композиции ленты ЛКР-65.

1

{

Таблица 1

IJ

П последовательное разрушение петель держателем и нагружение межпетельных участков ленты. держатель имеет неподвижное крепление, лента имеет неподвижное крепление, нагрузка прикладываетс  к ленте. держатель не имеёт неподвижного креплени , лента имеет неподвижное крепление, нагрузка пршсладьшаетс  к ленте. держатель не радеет неподвижного креплени , лента имеет неподвижное крепление, нагрузка прикладываетс  к держателю. держатель имеет неподвижное крепление на ленте, лента имеет неподвижное крепление, нагрузка прикладываетс  к ленте. держатель имеет неподвижное крепление на ленте, лента имеет неподвижное крепление, нагрузка прикладываетс  к ленте и держателю, петли расположены с одной стороны ленты. петли расположены с обеих сторон ленты, в ленте два или более р дов петель, в устройстве один держатель и одна лента, у ленты одна точка неподвижного креплени , в ленте-один р д петель, в устройстве два или йолее держателей и одна Лента, у ленты одна точка неподвижного креплени , в ленте один р д петель, в устройстве один держатель и две или более ленты, у ленты одна точка неподвижного креплени . в ленте один р д петель, в устройстве один держатель и одна лента, лента имеет две или более точек неподвижного креплени , в ленте два или более р дов петель, в устройстве два или более держателей и одна лента, лента имеет одну точку неподвижного креплени .

- лента имеет один р д петель, в устройстве

два или более держателей и две,или более лент, лента имеет одну точку неподвижного креплени .

- в ленте один р д петель, в устройстве один держатель и две или более лент, лента имеет две или более точек неподвижного креплени .

- в ленте два или более р дов петель, в устройстве один держатель и одна лента, лента имеет две или более точек неподвижного креплени .

- в ленте два или более р дов петель, в устройстве один держатель и две или более лент, лента имеет одну точку неподвижного креплени .

- в ленте один р д петель, в устройстве два или более держателей и одна лента, лента имеет две или более точек неподвижного креплени .

- в ленте два или более р дов петель, в устройстве два или более держателей и две или более Лент, .лента имеет одну точку неподвижного креплени .

- в ленте два или более р дов петель, в устройстве два или более держателей и одна лента, лента имеет две или более точек неподвижного креплени ..

- в ленте два или более р дов петель, в устройстве один держатель и две или более лент,

лента 1меет две или более точек неподвижного креплени .

- в ленте один р д петель, в устройстве два или

более держателей и две или более лент, лента

имеет две или более точек неподвижного креплени .

- в ленте два или более р дов петель, в устройстве два или более держателей и две или более лент, лента Имеет две или более точек неподвижного креплени ..

- симметричное и аси1 1метричное расположение петель одного р да (или его части) относительно петелу других р дов (или другой его части).

iB П

последовательное разрушение петель держателем и нагружение межпетельных участков ленты. держатель имеет неподвижное крепление, лента не имеет неподв1-ошого креплени , нагрузка прикладываетс  к ленте. петли расположены с одной CTOpofju ленты, петли расположены с обеих сторон ленты, лента имеет один р д петель, в устройстве один держатель и две или более лент, лента имеет од1ш р д петель, в устройстве два или более держателей и одна лента, лента имеет два р да петель, в устройстве один держатель и одна лента. лента имеет два или более р дов петель, в устройстве два или более держателей и одна лента. лента имеет один р д петель, в устройстве два или более держателей и цве или более лент, лента имеет два р да петель, в устройстве один держатель и две или более лент, лента имеет два р да петель, в устройстве два или более держателей и две или более лент, симметричное или асимметричное расположение петель одного р да (или его части) относительно петель других р дов (или другой его части).

o

N

rt

to

///////////////////

r

.J

/////////7/////////

N4

Ъ 2

7/

2 t

a

2 ,/

2

фиг.И

.

f

////////////////////////

x %i%%%j;:%;% %

r

rs

CvJ

«st

rr

//////////////////////

5

i5

.1

N

eg

J

тттт

«Nj

CM

«M

«Si

«SJ

M

«s

//////////////////////

%%;% Ш;%:5Ш

tvj

С.

I

с

«VJ

О

м

си

«о

о

Х ;%;%5 % $%%$: CVJ

«SJ

vj

«NJ

Claims (5)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАШЕНИЯ УДАРНОЙ НАГРУЗКИ, содержащее неподвижную опору и гибкую ленту, соединенную со средством, воспринимающим нагрузки, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе, средство, воспринимающее нагрузки, имеет держатель и петли из гибкого длинномерного материала, закрепленные на ленте и свободно нанизанные на держатель.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что держатель выполнен в виде скобы, концы которой жестко закреплены на неподвижной опоре.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т личающееся тем, что один конец ленты жестко соединен с неподвижной опорой.

4. Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что держатель выполнен в виде кольцеобразного элемента, свободно подвешенного на петлях, а один конец ленты жестко закреплен на неподвижной опоре.

5. Устройство ho пп. 1 и 4, отлила ю щ е е с я тем, что кольцеобразный элемент жестко соединен с одним из концов ленты.

(Л шиит