СИДЕНЬЕ ОБЪЕКТА БРОНЕТАНКОВОЙ ТЕХНИКИ
COMBAT ARMORED VEHICLE SEAT

Изобретение относится к военной технике, а именно к конструкции сидения водителя объектов бронетанковой техники (далее - объект), и может быть использовано в танках, инженерных машинах для проделывания проходов в минных полях.
Известно сиденье объекта, например танка (см. «Танк Т-72А. Техническое описание и инструкция по эксплуатации», кн. 2, ч.1, М., Военное издательство, 1988 г., стр.23-25), выбранное в качестве прототипа, содержащее жестко закрепленный на днище корпуса танка рычажный механизм, каркас с подушкой, спинку и дужку.
Особенностью эксплуатации известного сиденья является то, что оно подвергается как низкочастотной вибрации - колебаниям, возникающим при движении танка по пересеченной местности, частично гасящимися подвеской ходовой части танка, так и колебаниям высокой частоты - импульсу ударной волны, возникающим при минном подрыве или снарядном воздействии на танк. При этом, при воздействии низкочастотной вибрации, сиденье должно вести себя как можно жестче, чтобы водитель не терял возможности контроля над органами управления танком, а в условиях воздействия импульса ударной волны должно быть мягким для обеспечения кратности гашения ударного ускорения, т.е. ослабления ускорения, передаваемого от корпуса танка на водителя.
К недостатку известного сиденья следует отнести неэффективность гашения колебаний высокой частоты, передаваемых от корпуса танка на водителя. Так при подрыве мины под днищем корпуса танка на детали крепления сиденья действует ускорение 65 g, а на водителя 32-41 g. Гашение колебаний происходит только за счет амортизационных свойств подушки сиденья.
Известно, что одним из направлений защиты водителя объекта от вибрации, возникающей при эксплуатации объекта, является применение сиденья с виброзащитным устройством.
Здесь следует отметить, что известны применяемые в сиденьях виброзащитные подвески (см., например, а.с. №1610747 SU).
Известная виброзащищенная подвеска содержит подвесную опору с посадочным местом, несущую опору, жестко связанную с колеблющимся основанием (например, днищем корпуса объекта). Между собой опоры соединены основным упругим элементом, выполненным из четырех отрезков стального троса, которые попарно расположены по бокам сиденья, и корректором жесткости, имеющим X-образную форму, состоящим из двух одинаковых по величине отрезков стального троса, середины которых жестко соединены между собой и связаны с несущей опорой посредством регулировочного винта. Концы отрезков троса корректора жесткости разведены, поджаты с определенным усилием и закреплены на подвесной опоре.
К недостаткам известной виброзащитной подвески следует отнести:
- большой вертикальный габарит, за счет наличия регулировочного винта, и большая амплитуда вертикальных перемещений подвесной опоры;
- отсутствие фиксированного положения статически нагруженного сиденья весом водителя, для обеспечения удобного доступа к органам управления и приборам наблюдения независимо от веса водителя;
- наличие больших углов «кивания» вперед при использовании подножки, т.к. линия вектора реакции подвеса не совпадает с линией действия веса водителя и возникает крутящий момент, пытающийся опрокинуть сиденье вперед, который компенсируется обратным моментом, возникающим в основном упругом элементе за счет растяжения верхних тросов и сжатия нижних тросов;
- возникновение резонанса сиденья на частотах, близких к частоте свободного колебания корпуса объекта 0,9-1,5 Гц при движении по пересеченной местности и бездорожью.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является создание сиденья на основе виброзащитной подвески, способного значительно снизить воздействие внешних факторов на водителя при эксплуатации объекта.
Кроме того, в связи со специфическими условиями эксплуатации сиденья и малого пространства для размещения сиденья в объекте, авторами решалась задача создания подвески сиденья с максимально возможным наименьшим вертикальным габаритом, а также фиксации положения посадочного места сиденья независимо от веса водителя (статического нагружения сиденья).
Технический результат достигается тем, что в сидении, которое содержит жестко закрепленный на днище корпуса объекта рычажный механизм, каркас с подушкой, спинку и дужку, рычажный механизм закреплен на виброзащитном устройстве, расположенным с зазором от днища корпуса, выполненным в виде платформы, жестко закрепленной на корпусе объекта, опорной рамы, смонтированной на платформе с возможностью регулировочных перемещений относительно платформы, и подвесной рамы, соединенной посредством подвески, выполненной, например, из отрезков стального троса, с платформой и опорной рамой.
Кроме того, подвеска снабжена ограничителем вертикального перемещения подвесной рамы, выполненного в виде зацепов, жестко закрепленных на подвесной раме, и П-образного кронштейна, жестко закрепленного средней частью на платформе, в боковых стенках которого смонтированы с возможностью взаимодействия с зацепами амортизирующие упоры.
При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое техническое решение не были выявлены. Это позволяет сделать вывод о том, что заявляемое изобретение обладает новизной и не следует явным образом из существующего уровня техники.
Предлагаемое изобретение может быть применено в объектах бронетанковой техники, подвергаемых воздействию колебаний низкой и высокой частот.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1, 2 изображено сиденье на видах сбоку и спереди соответственно; на фиг.3 изображен вид А фиг.1.
Сиденье объекта состоит из платформы 1, жестко закрепленной в корпусе 2 объекта, опорной рамы 3, жестко закрепленной на платформе 1, подвески сиденья, подвесной рамы 4, подножки 5, посадочного места, состоящего из подушки 6 со спинкой 7 и ограничителя 8 вертикального перемещения.
Подвеска сиденья содержит основной упругий подвес 9, выполненный из четырех отрезков стального троса, расположенных с обеих сторон сиденья попарно в вертикальных плоскостях, параллельных продольной оси сиденья, корректор 10 жесткости, выполненный из двух отрезков стального троса, закрепленных средней частью, расположенной на линии вектора реакции основного упругого подвеса 9, на платформе 1 сиденья, а концевыми частями - на подвесной раме 4 сиденья. Диаметр и длина каждого из отрезков троса основного упругого подвеса 9 и корректора 10 жесткости подобраны таким образом, что при посадке на сиденье водителя весом 60-130 кг обеспечивается диапазон настройки их взаимного положения в пределах 50 мм, причем верхние отрезки троса выполнены короче нижних на определенную величину, что позволило добиться величин углов «кивания» вперед подвесной рамы 4 с посадочным местом при колебании сиденья во время эксплуатации в допустимых эргономических пределах. Все это обеспечило величину динамического хода подвески сиденья вниз от положения статически нагруженного сиденья не более 60 мм.
Опорная рама 3 выполнена с возможностью закрепления на платформе в пяти положениях, что позволяет осуществлять ступенчатую регулировку взаимного положения основного упругого подвеса 9 и корректора 10 жесткости при статических нагружениях сиденья весом от 60 до 130 кг.
Закрепление отрезков троса корректора 10 жесткости средней частью на платформе 1 позволяет задать постоянное положение статически нагруженного сиденья относительно корпуса 2 (соответственно и относительно органов управления и приборов наблюдения) объекта и значительно уменьшить вертикальный габарит подвески сиденья.
Ограничитель 8 вертикального перемещения состоит из двух зацепов 11 и двух зацепов 12, жестко закрепленных на подвесной раме 4, и П-образного кронштейна 13, жестко закрепленного на платформе 1. На кронштейне 13 закреплены амортизирующие упоры 14, выполненные в виде болтов с установленными на них резиновыми амортизаторами. Ограничитель 8 вертикального перемещения позволяет беспрепятственно перемещаться подвесной раме 4 сиденья вниз относительно корпуса объекта (необходимое условие для обеспечения гашения подвеской сиденья энергии подрыва) и ограничивает перемещение этой рамы вверх до положения статически нагруженного сиденья. Это обеспечивает эргономическую возможность работы водителя с органами управления и приборами наблюдения, и не приводит к появлению резонанса сиденья при движении объекта по пересеченной местности.
Работа сиденья осуществляется следующим образом.
При подрыве мины под днищем корпуса 2 объекта возникает импульс ударной волны, распространяющийся последовательно по корпусу объекта и характеризующийся упругими и пластическими деформациями элементов объекта. В местах закрепления сиденья на корпусе объекта ускорение, вызванное импульсом ударной волны, может достигать 65 g с длительностью воздействия 10-20 мс. Платформа 1 с опорной рамой 3 под воздействием импульса ударной волны приходят в движение вместе с корпусом 2 объекта, при этом подвесная рама 4 за счет инерции стремится остаться на месте, что приводит к взаимному перемещению подвесной и опорной рам от положения статически нагруженного сиденья. Происходит упругий изгиб отрезков троса основного упругого подвеса 9 с возникновением в них реакции, направленной к возврату в прежнее положение (положение статически нагруженного сиденья), а в корректоре 10 жесткости, который при этом выходит из положения неустойчивого равновесия, на определенном участке взаимного перемещения опорной и подвесной рам 3, 4, возникает усилие, противодействующее этой реакции, что приводит к уменьшению жесткости подвески сиденья на этом участке взаимного перемещения рам, чем и достигается уменьшение ударного воздействия на водителя.
Т.к. при движении объекта по пересеченной местности корпус 2 объекта приходит в колебание от естественных неровностей, а собственная частота колебаний подвески ходовой части объекта близка к собственной частоте подвески сиденья, то для избежания резонанса сиденья его подвеска снабжена ограничителем вертикального перемещения, который работает следующим образом - при движениям объекта по неровностям подвеска сиденья ведет себя также, как и при минном подрыве, т.е. происходит изгиб тросов основного упругого подвеса 9, а корректор 10 жесткости уменьшает жесткость подвески сиденья, но после динамического хода подвески сиденья в 60 мм происходит контакт амортизирующих упоров 14 с нижней частью зацепов 11 и 12. После чего отрезки троса основного упругого подвеса 9 начинают разгибаться. После разгибания отрезков троса основного упругого подвеса 9 до состояния статически нагруженного сиденья происходит повторный контакт амортизирующих упоров уже с верхней частью зацепов 11 и 12. Таким образом динамический ход подвески сиденья ограничивается 60 мм, что не приводит к появлению резонанса сиденья.