устройство для отвода энергии встречного удара и способ реализации отвода энергии встречного удара от объектов, не имеющих прочной связи с землей

Формула изобретения

1. Устройство для отвода энергии встречного удара, содержащее подвижную ударную поверхность, установленную перед объектом защиты, отличающееся тем, что ударная поверхность снабжена упорами продольной или дугообразной формы, закрепленными на объекте защиты с помощью соединения, обеспечивающего опускание упоров от воздействия ударной силы, например, в виде шарниров, при этом упоры имеют заостренные концы, входящие в землю в момент приема объектом встречного удара, или снабжены заостренными наконечниками, выстреливающими с помощью пиротехники при контакте с дорожным покрытием и входящими в зацепление с этим покрытием.

2. Способ реализации отвода энергии встречного удара от объектов, не имеющих прочной связи с землей, в частности автомобильного транспорта, подвесных сооружений, например ворот, дорожных ограждений, включающий отвод ударной нагрузки с помощью защитного устройства, отличающийся тем, что отвод энергии встречного удара от объекта защиты осуществляют путем передачи части энергии в землю в момент установления механического контакта между источником удара и землей посредством устройства для отвода энергии встречного удара по п.1.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу и устройству для отвода энергии встречного удара, в частности объектов, не имеющих прочной связи с землей, например автомобильного транспорта, навесных сооружений, ворот, дорожных ограждений и др. Преимущественно изобретение может применяться в качестве устройства активной безопасности в автомобилях, а также для повышения устойчивости ворот от тарана и удара движущихся транспортных и иных средств.

Известно противоударное устройство автомобиля (заявка РФ №92016165/11, МКИ B60R 19/18, опубл. 20.02.1995 г.), содержащее ударный брус, установленный перед бампером параллельно ему и подвижно вдоль оси рамы. Одним концом к ударному брусу прикреплены распределительные стержни с фрикционными выступами. Стержни пропущены через трубчатые направляющие элементы, которые заполнены сыпучим материалом. При столкновении транспортного средства происходит перемещение стержней с выступами в сыпучем материале. При этом на поверхности направляющих элементов возникает трение, преобразующее кинетическую энергию удара в другие виды энергии.

Однако указанное средство активной безопасности в отличие от предлагаемого устройства не уменьшают энергию изначального удара, воздействующую на автомобиль.

Известно комбинированное противоударное устройство для автомобилей по патенту US №3472332, МКИ B60R 19/09, выбранное за прототип, включающее верхний амортизационный механизм, установленный на уровне передней части автомобиля и снабженный бамперным блоком, нижний тормозной механизм, снабженный тормозной пластиной с тормозным башмаком на конце, средство сцепления механизмов, выполненного с возможностью вращения и обеспечивающего в момент удара торможение объекта защиты путем перевода тормозного механизма из положения «вперед» в положение «вниз», при этом амортизационный и тормозной механизмы снабжены средствами поглощения энергии в виде пружин.

Основное назначение комбинированного устройства:

- смягчать удар (для этого используется амортизирующий бамперный механизм, не контактирующий с дорожным покрытием);

- гасить скорость путем торможения в первые мгновения после удара (для этого используется тормозной механизм, снабженный тормозным башмаком).

Известное устройство, как и вышеописанное, в отличие от предлагаемого устройства, не уменьшают энергию изначального удара, воздействующую на автомобиль, а лишь рассредоточивает ее по различным частям автомобиля.

Кроме того, известное устройство является очень сложной конструкцией и в момент столкновения с движущимся объектом может оказаться не достаточно эффективным из-за большого количества взаимосвязанных конструктивных элементов, обеспечивающих достижение технического результата.

Известен способ отвода энергии удара, в частности в автоматических сцепках рельсового подвижного состава (Патент РФ №2210514, МКИ B61G 9/04, опубл.20.08.2003 г.), заключающийся в отводе энергии удара с помощью защитного устройства путем преодоления сопротивления потока в жидком, сжимаемом и предварительно пожатом эластомере, при этом отвод энергии удара происходит в несколько стадий.

Известный способ имеет узкий спектр применения, кроме того, он не может быть использован, например, для защиты ворот или дорожных ограждений.

Задачей настоящего изобретения является разработка устройства и способа отвода энергии, позволяющего уменьшить энергию изначального удара, приходящуюся на защищаемый объект. Расширить спектр применения на любые объекты, не имеющих прочной связи с землей, например автомобильного транспорта, навесных сооружений, ворот, дорожных ограждений и др.

Предлагаемое изобретение позволяет осуществлять дополнительную (наряду с существующими) защиту водителей и пассажиров, транспортных средств при дорожно-транспортных происшествиях, а также защиту иных объектов, не имеющих прочной связи с землей от их разрушения при таране движущимися объектами.

Технический результат способа заключается в повышении устойчивости защищаемого объекта при наезде на него иного движущегося объекта путем уменьшении силы удара движущегося объекта, достигаемого передачей части энергии от этого удара в землю (дорожное покрытие).

Предлагаемая конструкция является простой и доступной в изготовлении и позволяет за счет изменения направления силы инерции отвести часть энергии встречного удара от объекта защиты в землю или дорожное покрытие.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для отвода энергии встречного удара, содержащем подвижную ударную поверхность, установленную перед объектом защиты, согласно изобретению ударная поверхность снабжена упорами продольной или дугообразной формы, закрепленными на объекте защиты с помощью соединения, обеспечивающего опускание упоров от воздействия ударной силы, например, в виде шарниров, при этом упоры имеют заостренные концы, входящие в землю в момент приема объектом встречного удара, или снабжены заостренными наконечниками, выстреливающими с помощью пиротехники при контакте с дорожным покрытием и входящими в зацепление с этим покрытием.

Технический результат достигается тем, что способ реализации отвода энергии встречного удара от объектов, не имеющих прочной связи с землей, в частности автомобильного транспорта, подвесных сооружений, например, ворот, дорожных ограждений, включающий отвод ударной нагрузки с помощью защитного устройства, согласно изобретения, что отвод энергии встречного удара от объекта защиты осуществляют путем передачи части энергии в землю в момент установления механического контакта между источником удара и землей посредством устройства для отвода энергии встречного удара, указанного выше.

Изобретение поясняется чертежами.

На фигуре 1 изображено устройство для защиты автомобиля: а) - вид сбоку, б) - вид сверху, в) - вид спереди.

На фигуре 2 изображено устройство, смонтированное на автомобиле: а) - в обычном (рабочем) положении, б) - в положении после удара стороннего объекта в переднюю часть автомобиля.

На фигуре 3 изображено устройство, смонтированное на створках ворот: а) - вид спереди, б) - вид сбоку.

Устройства для отвода энергии встречного удара для ворот состоят из неподвижно закрепленного на воротах закругленного отрезка трубы и свободно перемещаемого внутри данной трубы изогнутого металлического цилиндра с заостренными концами с одной стороны и удароприемными щитами с другой стороны.

Устройство для отвода энергии встречного удара включает подвижную поверхность для принятия удара 1 (брус, плиту, площадку), установленную перед объектом или непосредственно в объекте защиты, упоры 2, соединенные одним концом с поверхностью, для принятия удара 1. Форма упоров может быть продольной, дугообразной и иной, позволяющей осуществлять зацепление с землей для конкретною объекта защиты. Упоры 2 имеют заостренные концы 3 или снабжены заостренными наконечниками, или наконечниками, выстреливающими с помощью пиротехники в дорожное покрытие (не показано) и закреплены на объекте защиты с помощью соединения, обеспечивающего опускание упоров от воздействии ударной силы. Упоры 2 крепятся к кузову автомобиля непрочно - с помощью крепления, разрушаемого при воздействии ударной силы на поверхность для принятия удара 1. На примере использования устройства в автомобиле соединение выполнено с помощью шарнира (вала) 4.

На примере использования устройства для защиты ворот соединение осуществляется с помощью пружины 5, при этом ворота дополнительно оборудованы направляющими 6, обеспечивающими устойчивость упоров 2.

Работа устройство для отвода энергии встречного удара и способ реализации на примере его использования в автомобиле (фиг.2) при наезде движущегося автомобиля на автомобиль осуществляются следующим образом.

Устройство принимает на себя часть энергии удара, устанавливая механический контакт с дорожным покрытием (землей) (фиг.2б) через упоры 2, частично передает часть этой энергии удара в землю. В результате сила воздействия от удара непосредственно на сам автомобиль, оснащенный устройством для отвода встречного удара, и на находящихся в этом автомобиле людей и груз уменьшается. Установление контакта устройства с дорожным покрытием может осуществляться разными способами:

- как показано на фиг.2, путем применения упора 2 в виде рычага, закрепленного на шарнире 4 и изменяющего угол наклона к дорожному покрытию от удара по одному из концов рычага,

- как показано на фигуре 3, путем применения упоров 2, перемещающихся от удара по направляющим 6. В указанном варианте упоры и направляющие могут быть дугообразными, как показано на фигуре 3.

- с помощью пиротехнических устройств, срабатывающих при столкновении автомобиля (не показано) и т.д.

На автомобилях устройство для отвода энергии встречного удара может устанавливаться как в передней (фиг.2), так и в задней части автомобиля, защищая его от ударов спереди и сзади. В отдельных моделях автомобилей возможна установка устройств, защищающая автомобиль от удара сбоку.

Устройство для отвода энергии встречного удара автомобилей состоит из отдельных или соединенных между собой металлических или изготовленных из иных прочных материалов упоров 2 (фигуры 1 и 2) с заостренными концами 3 (фигуры 1 и 2). С передней (защищаемой) стороны упоры 2 оборудуются плоскостями 1, предназначенными для приема на себя удара встречного объекта (фигуры 1 и 2). В статическом положении упоры 2 находятся в положении, параллельном дорожному покрытию (фиг.2а). При ударе автомобиля с защищаемой стороны с помощью рычажной передачи, либо с помощью электронно-управляемых механизмов, либо с помощью пиротехники заостренные части упоров опускаются и впиваются в дорожное покрытие либо бороздят его (фиг.2б). При этом сила инерции, возникающая при столкновении, изменяет направление и часть энергии через упоры отводится в землю.

Иначе, наехавший объект, как бы сталкивается с препятствием, соединенным с дорожным покрытием. При этом часть энергии удара передается через упоры в землю (дорожное покрытие), соответственно уменьшается сила воздействия на ту часть автомобиля, которая находится за элементом устройства, принимающим на себя удар (за передней частью упора).

Для улучшения сцепления упоров 2 с дорожным покрытием (для улучшения внедрения удароотвода в дорожное покрытие) возможно использование выдвигающихся (выстреливающих) с помощью пиротехники заостренных наконечников (по типу когтей). Данные наконечники должны выстреливаться в дорожное покрытие в момент удара (от удара) об это покрытие. При этом наконечники только частично (на несколько сантиметров) должны выходить из корпуса удароотвода, обеспечивая надежное сцепление не только с дорожным покрытием, но и с самим корпусом удароотвода.

Эффект от устройства будет только, если наезд произошел на защищаемый автомобиль. Если же защищаемый автомобиль сам произведет наезд на неподвижный объект, эффекта защиты от устройства не возникнет.

При установке на воротах (фиг.3): устройство для отвода энергии встречного удара служит для защиты их от разрушения тараном (удара движущихся транспортных и иных средств). Устройство может устанавливаться, как с внешней стороны заграждения, так и с внутренней или с обеих сторон. Для повышения эффективности устройства для защиты ворот, в земле (дорожном покрытии) непосредственно перед воротами (возможно с двух сторон), параллельно воротам, могут быть устроены бетонные канавки 7, призванные улучшить сцепление упоров 2 с землей при наезде внешнего объекта на ворота и срабатывании устройства. Чтобы в момент удара исключить вертикальную (вырывающую ворота вверх) силу, материал непосредственно над направляющими 6, в которых перемещаются упоры, должен быть мягким - легко разрушающимся. Вероятней всего, устройство для отвода энергии встречного удара не спасет сами ворота от разрушения при сильном таране, однако воспрепятствует проезду не приглашенного транспортного средства на охраняемую территорию.