ДЕМПФЕРНЫЙ КАРТРИДЖ (3 ВАРИАНТА)
DAMPER CARTRIDGE (3 VERSIONS)

Предлагаемое изобретение относится к устройствам для гашения колебаний и может быть использовано для встраивания в демпферное устройство.
Известен патент РФ на полезную модель №66356, МПК E01F 9/00; E01F 15/00, «Дорожная инерционная демпфирующая система». Дорожная инерционная демпфирующая система содержит лобовой отбойник, выполненный в виде подвижной контрфорсной опоры, установленной на направляющих с возможностью перемещения необходимого для демпфирования энергии удара при столкновении. Демпфирование осуществляется за счет «сухого» трения подвижных инерционных гасителей в виде сцепленных плит, расположенных между направляющими и приводимых в движение системой тросов, связанных с отбойником, при этом исключается обратная реакция демпфирующей системы.
Недостатком данного технического решения является необходимость расчета количества плит/подвижных грузов, а также достаточно жесткий удар во время столкновения с транспортным средством, что может повлечь травмы водителя и пассажиров.
Наиболее близким к заявляемому решению является патент РФ на изобретение №2434763, МПК E01F 15/14, B01R 19/02 «Демпфирующее фронтальное автомобильное ограждение и демпфирующий картридж для него». Демпфирующее фронтальное автомобильное ограждение содержит раму с элементами крепления к автомобилю или стационарной конструкции и соединенный с рамой демпфирующий картридж. Демпфирующий картридж включает корпус с энергопоглощающими средствами для восприятия воздействия, получаемого при наезде транспортного средства. Задняя часть демпфирующего картриджа предназначена для взаимодействия с наехавшим на ограждение транспортным средством. Средняя часть - для его замедления и поглощения кинетической энергии за счет деформации и разрушения энергопоглощающих средств. Передняя часть - для ограничения деформации картриджа и крепления к базовой составляющей дорожного фронтального ограждения. Энергопоглощающие средства средней, деформируемой при наезде, части картриджа образованы вертикально расположенными профилированными листовыми элементами с зигами, ориентированными в поперечном направлении относительно продольной оси картриджа и во встречном направлении относительно друг друга у смежных элементов. Зиги профилированных листовых элементов образованы стенками и вертикальными полками. Смежные профилированные листовые элементы соединены друг с другом по вертикальным полкам непосредственно или через плоские листовые элементы-связи с образованием между наклонными стенками и полками смежных профилированных листовых элементов ячеек. Передняя часть картриджа, расположенная со стороны базовой составляющей дорожного фронтального ограждения, выполнена в виде рамы с жестким поперечно расположенным элементом. Задняя часть картриджа выполнена в виде объемного модуля из тонкого листового материала, имеющего трапецеидальное сечение и заполненного пористым наполнителем. Вертикальная полка объемного модуля соединена с вертикальными полками смежного с ним профилированного листового элемента средней части картриджа. Достигается повышение безопасности демпфирующего фронтального автомобильного ограждения.
Недостатком данного устройства является сложность изготовления и малая эффективность при резком сильном ударе.
Задачей предлагаемого демпферного картриджа является создание демпферного картриджа равномерного замедления, обеспечивающего минимальные повреждения транспортного средства и людей в нем при наезде.
Поставленная задача решается за счет того, что демпферный картридж содержит лобовой отбойник, заднюю стенку и секцию инерционного гасителя. Секция инерционного гасителя ограничена плоскими вертикальными пластинами. Секция инерционного гасителя по варианту 1 образована сдвоенными, вертикально расположенными не соприкасающимися друг с другом листовыми элементами с зигзагообразными сгибами, ориентированными во встречном направлении относительно друг друга. Каждый конец каждого элемента с зигзагообразным сгибом выгнут наружу, образуя сквозной канал, параллельный оси демпферного картриджа. Вертикальная пластина закреплена перед задней стенкой. Демпферный картридж может содержать 1+n секций инерционного гасителя, а вертикальные пластины ограничивают каждую секцию инерционного гасителя. Секция инерционного гасителя по варианту 2 выполнена в виде перфорированного сквозного короба, ориентированного горизонтально относительно сквозного проема. Перфорация выполнена на каждой из четырех сторон короба, а также на сгибах, причем перфорация на сгибах заходит на обе смежные стороны короба. Вертикальная пластина закреплена перед задней стенкой. Демпферный картридж может содержать 1+n секций инерционного гасителя, а вертикальные пластины ограничивают каждую секцию инерционного гасителя. Демпферный картридж по варианту 3 состоит из двух видов секций инерционных гасителей: секции инерционного гасителя, образованного сдвоенными, вертикально расположенными не соприкасающимися друг с другом листовыми элементами с зигзагообразными сгибами, ориентированными во встречном направлении относительно друг друга, при этом каждый конец каждого элемента с зигзагообразным сгибом выгнут наружу, образуя сквозной канал, параллельный оси демпферного картриджа, и секции инерционного гасителя, выполненного в виде перфорированного сквозного короба, ориентированного горизонтально относительно сквозного проема, при этом перфорация выполнена на каждой из четырех сторон короба, а также на сгибах, причем перфорация на сгибах заходит на обе смежные стороны короба. Плоские вертикальные пластины ограничивают каждую секцию инерционного гасителя. Демпферный картридж может содержать 1+n секций каждого вида инерционных гасителей, а плоские вертикальные пластины ограничивают каждую секцию инерционного гасителя. Секции обоих видов инерционных носителей могут быть расположены последовательно либо попеременно.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где
На фиг. 1 - Вид демпферного картриджа с секцией зигзагообразных инерционных носителей.
На фиг. 2 - Вид демпферного картриджа с тремя секциями зигзагообразных инерционных носителей.
На фиг. 3 - Вид демпферного картриджа с секцией инерционного гасителя в виде перфорированного короба.
На фиг. 4 - Вид демпферного картриджа с тремя секциями инерционного гасителя в виде перфорированного короба.
На фиг. 5 - Вид демпферного картриджа с двумя видами секций инерционного гасителя.
На фиг. 6 - Вид демпферного картриджа с двумя секциями зигзагообразного инерционного гасителя и двумя секциями инерционного носителя в виде перфорированного короба.
На фиг. 7 - График зависимости нагрузки от перемещения.
Демпферный картридж 1 содержит лобовой отбойник 2, заднюю стенку 3 и секцию инерционного гасителя 4. Секция инерционного гасителя 4 ограничена плоскими вертикальными пластинами 5.
Секция инерционного гасителя 6 по варианту 1 образована сдвоенными, вертикально расположенными не соприкасающимися друг с другом листовыми элементами 7 с зигзагообразными сгибами 8, ориентированными во встречном направлении относительно друг друга. Каждый конец каждого элемента 7 с зигзагообразным сгибом 8 выгнут наружу, образуя сквозной канал 9, параллельный оси демпферного картриджа 1. Вертикальная пластина 5 закреплена перед задней стенкой 3. Демпферный картридж 1 может содержать 1+n секций инерционного гасителя 6, а вертикальные пластины 5 ограничивают каждую секцию инерционного гасителя 6 (см. фиг. 1, 2).
Секция инерционного гасителя 10 по варианту 2 выполнена в виде перфорированного сквозного короба 11, ориентированного горизонтально относительно сквозного проема 12. Перфорация 13 выполнена на каждой из четырех сторон 14 короба, а также на сгибах 15, причем перфорация на сгибах 15 заходит на обе смежные стороны 16 короба. Вертикальная пластина 5 закреплена перед задней стенкой 3. Демпферный картридж 1 может содержать 1+n секций инерционного гасителя 10, а вертикальные пластины 5 ограничивают каждую секцию инерционного гасителя 10 (см. фиг. 3, 4).
Демпферный картридж 17 по варианту 3 состоит из двух видов секций инерционных гасителей 4: секции инерционного гасителя 6, образованного сдвоенными, вертикально расположенными не соприкасающимися друг с другом листовыми элементами 7 с зигзагообразными сгибами 8, ориентированными во встречном направлении относительно друг друга, при этом каждый конец каждого элемента 7 с зигзагообразным сгибом 8 выгнут наружу, образуя сквозной канал 9, параллельный оси демпферного картриджа 17, и секции инерционного гасителя 10, выполненного в виде перфорированного сквозного короба 11, ориентированного горизонтально относительно сквозного проема 12, при этом перфорация 13 выполнена на каждой из четырех сторон 14 короба, а также на сгибах 15, причем перфорация 13 на сгибах 15 заходит на обе смежные стороны 16 короба. Плоские вертикальные пластины 5 ограничивают каждую секцию инерционного гасителя. Демпферный картридж 17 может содержать 1+n секций каждого вида инерционных гасителей 6 либо 10, а плоские вертикальные пластины 5 ограничивают каждую секцию инерционного гасителя. Секции обоих видов инерционных носителей 6 либо 10 могут быть расположены последовательно либо попеременно (см. фиг. 5, 6).
Демпферный картридж работает следующим образом.
1. При ударе транспортного средства о лобовой отбойник 2 инерционные гасители 4 (6 либо 10) плавно срабатывают на сжатие.
2. Зигзагообразный инерционный гаситель 6 сжимается в области зигзагообразного сгиба 8 вертикальных пластин, а плавность сжатия обеспечивается за счет того, что они выполнены сдвоенными.
3. Инерционный гаситель 10 в виде перфорированного короба 11 сжимается в области отверстий перфорации 13, плавность сжатия обеспечивается за счет того, что перфорация 13 нанесена равномерно по всему коробу, а также в районах сгибов 15.
4. При использовании сочетания двух видов инерционных гасителей 6 и 10 - зигзагообразных и в виде перфорированного короба, позволяет демпферному картриджу 1 либо 17 работать максимально эффективно, сочетая возможности обоих видов инерционных гасителей 6 и 10.
5. Предлагаемый демпферный картридж 1 либо 17 работает эффективно как при прямом ударе в лобовой отбойник 2, так и при ударе по касательной, за счет предлагаемой конфигурации инерционных гасителей 6 и 10, конструкция которых позволяет им сгибаться при таком ударе неравномерно, а, например, в большей степени с той или другой стороны.
Демпферный картридж собирают следующим образом:
1. Демпферный картридж 1 либо 17 могут использовать для встраивания в демпферное устройство, например с направляющей и боковым ограждением, при этом само устройство обычно является многоразовым, а демпферный картридж 1 либо 17 одноразовым.
2. Сборка картриджа проста и не требует специальных навыков и специального инструмента, для этого необходим стандартный набор инструмента дорожного рабочего, например ключи болты, гайки и т.д.
3. Секции инерционных гасителей 6 и 10 соединяют между собой через вертикальные пластины 5, например, болтовым соединением 18.
4. Также, например, болтовым соединением секции демпферного картриджа закрепляют на направляющих и т.д.
5. При сборке комбинированного демпферного картриджа, состоящего из двух видов инерционных гасителей, секции также объединяют через вертикальные пластины, например, болтовым соединением 18.
6. При сборке комбинированного демпферного картриджа 17 можно использовать переменную комбинацию секций, например, с зигзагообразными инерционными гасителями 6, следующую с инерционным гасителем в виде перфорированного короба 10, а далее опять с зигзагообразными инерционными гасителями 6. То есть сочетание секций с инерционными гасителями может быть различным.
Преимущества перед прототипом:
1. Повреждения, полученные транспортным средством про столкновении позволяют сохранить жизненное пространство автомобиля.
2. При скорости наезда до 50 км/ч повреждения не значительны и позволяют транспортному средству самостоятельно продолжить движение.
3. Обеспечение возможности работы как при прямом ударе, так и при ударе по касательной.
4. Секции инерционных гасителей работают с постоянной нагрузкой (см. фиг. 7 график зависимости нагрузки от перемещения), т.е. колебания перегрузок сводятся к минимуму и транспортное средство замедляется равномерно, благодаря чему кратковременные перегрузки минимальны, а обобщенная инерционная перегрузка составляет менее 1
Перечень позиций:
1. Демпферный картридж
2. Лобовой отбойник
3. Задняя стенка
4. Секция инерционного гасителя
5. Плоская вертикальная пластина
6. Секция инерционного гасителя вариант 1
7. Листовой элемент
8. Зигзагообразный сгиб
9. Сквозной канал
10. Секция инерционного гасителя вариант 2
11. Перфорированный сквозной короб
12. Сквозной проем
13. Перфорация
14. Сторона короба
15. Сгиб короба
16. Смежная сторона короба
17. Демпферный картридж вариант 3
18. Болтовое соединение