Устройство для снижения действия импульса ускорений сейсмического удара на технические средства специальных объектов

Полезная модель относится к инновационным решениям снижения воздействия импульса ускорений на технические средства (аппаратуру и оборудование) специальных объектов.
Известно устройство для снижения воздействия импульса ускорений сейсмического удара - упругопластическая рама (далее - УПР), выполненная из двух сваренных между собой скоб, вырезанных из металлического листа определенной толщины и согнутых в П-образный профиль. Данная конструкция занимают промежуточное положение между жестким креплением технического средства к строительной конструкции специального объекта (далее - СО). Эти рамы просты в изготовлении, имеют небольшие габариты, в плане совпадают с контурами, установленного на них технического средства (модуля), снижают амплитуду воздействующего импульса ускорений сейсмического удара за счет развития пластической деформации полок скобы.
Также для этой цели используются тросовые виброизоляторы (Фиг. 1), состоящие из: 1 - нержавеющего троса, 2 - крепежная планка - алюминиевый сплав с анодированием, гасящие энергию импульса ускорений сейсмического удара за счет трения в тросах виброизолятора при его деформации.
Задачей настоящей полезной модели является модернизация устройств снижения амплитуды воздействующего импульса ускорений сейсмического удара на защищаемое изделие.
В основу предлагаемого технического решения положена конструкция, в которой УПР применяется совместно с встроенными между ее полками виброизоляторами. В случае правильного подбора жесткости полок УПР и виброизолятора значительно повышается эффективность снижения амплитуды воздействующего импульса ускорений сейсмического удара.
Выбор жесткостей полок УПР и виброизолятора производится таким образом, чтобы собственная частота конструкции более, чем на 50% отличалась от частоты импульса ускорений сейсмического удара. Собственная частота конструкции находится по формуле:
м
0,5
ω=1/π×(g/λ),
2
где g - ускорение свободного падения, принимаемое равным 9,8 м/с;
м
ст
и
и
λ - максимальная абсолютная величина перемещения (прогиба) конструкции под действием статической нагрузки Q = М × g, где М - масса изделия.
Как показывают результаты испытаний на действие сейсмического удара изделия, установленные на УПР с тросовым виброизолятором, в случае правильного выбора их жесткости, имеют амплитуду ускорений в 1,5 - 2 раза меньшую, чем в нагружающем импульсе.
Предлагаемое техническое решение поясняется фотографией, где представлена совместная конструкция УПР и тросового виброизолятора (Фиг. 2), где 1 - тросовый виброизолятор ВМТ-350, 2 - упругопластическая рама, 3 - жесткое основание крепления испытательного стенда.
Техническим результатом предложенной полезной модели является повышение эффективности снижения амплитуды импульса ускорений сейсмического удара, передаваемого на защищаемое изделие.
Особенность предлагаемого устройства состоит в том, что выбор жесткостей полок УПР и виброизолятора производится таким образом, чтобы собственная частота конструкции более, чем на 50% отличалась от частоты импульса ускорений сейсмического удара.
Таким образом, заявляемое устройство позволяет в 1,5-2 раза снизить амплитуду ускорений, с которым движется защищаемое изделие, по сравнению с амплитудой импульса ускорений сейсмического удара, воздействующего на СО.
Литература
1. Борулев А.Д., Волков Е.А., Юсупов Ю.З. Расчет параметров динамических нагрузок, создаваемых на сейсмоударных стендах при испытании систем с двумя степенями свободы. Материалы 10 Международной конференции и Российской научной школы. Часть 4. - М.: Радио и связь, 2005.
2. Борулев А.Д., Волков Е.А., Корольков В.А. и др. Методики испытаний технических средств на воздействие внешних факторов, проводимых испытательным подразделением ВУНЦ СВ «ОА ВС РФ» - М.: OA ВС РФ, 2012, инв. №850624.
3. Борулев А.Д., Волков Е.А., Паршин СМ. Особенности применения упругопластических рам для амортизации составных модулей. Научно-технический сборник членов диссертационного совета №2 - М.: ВУНЦ СВ «ОА ВС РФ», 2015.
4. Борулев А.Д., Моргунков В.А. Расчет и испытание на сейсмический удар шаровых амортизаторов оборудования технических систем специальных объектов. Научно-технический сборник академии РВСН «Известия» №264, Исследование проблем совершенствования Ракетного вооружения Часть II, 2015 г. инв. №137835