Механізм для поглинання кінетичної енергії, що виникає в результаті фронтального удару транспортного засобу об систему втримання транспортного засобу, для використання по краях і посередині автомобільних шляхів
Формула / Реферат
1. Механізм для поглинання кінетичної енергії фронтального удару транспортного засобу об систему втримання транспортного засобу, таку як гаситель удару або кінцевий пристрій огородження, для використання по краях і посередині автомобільних шляхів, який відрізняється тим, що механізм містить тверде тіло у вигляді ударного елемента або тарана (1) і деформовний поздовжній металевий профіль (2), розташовані в системі втримання, при цьому поперечний переріз тарана (1) частково або повністю перекриває поперечний переріз деформовного профілю (2), при цьому таран (1) приєднаний прямо або опосередковано до елемента (3) конструкції системи втримання, що здатний до переміщення в поздовжньому напрямку уздовж неї внаслідок удару транспортного засобу (5) об систему втримання, при цьому деформовний профіль (2) прямо або опосередковано закріплений на поверхні (4) землі так, що у випадку фронтального удару транспортного засобу (5) об елемент (3) конструкції, таран (1) переміщується у напрямку, паралельному осі (20) деформовного профілю (2), що залишається нерухливим, викликаючи пластичні деформації в одній, декількох або у всіх частинах зазначеного профілю, які поширюються уздовж деформовного профілю (2), у межах, у яких таран (1) переміщується у поздовжньому напрямку уздовж зазначеного деформовного профілю (2).
2. Механізм за п. 1, який відрізняється тим, що деформовний профіль (2), у свою чергу, виконаний із двох або більше послідовних секцій (2¢) (2¢¢), розташованих у поздовжньому напрямку одна за одною, які можуть, у відношенні одна до одної, мати різний розмір для однієї або декількох частин або поверхонь, що утворюють їх поперечний переріз, або мати різну товщину, або мати різні розміри поверхонь поперечного перерізу й різну товщину.
3. Механізм за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що деформовний профіль (2) має, уздовж частини (2¢¢¢) або по всій довжині такої секції, одну або кілька поверхонь, чия довжина збільшується поступово до досягнення постійної величини.
4. Механізм за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що деформовний профіль (2) є відкритим профілем, переважно, з поперечним перерізом у формі "U", "С", "сигми", "омеги", "подвійної хвилі", "потрійної хвилі" або будь-якої комбінації з вищезазначеного.
5. Механізм за п. 4, який відрізняється тим, що таран (1) складається із плити (10) основи, що служить як опора для основної частини (8), передня частина якої має форму клина, і двох бортів (9) на його краях, верхньому і нижньому, які не покривають всю довжину тарана (1), при цьому в його задній частині залишаються два отвори (12).
6. Механізм за пп. 4 та 5, який відрізняється тим, що висота основної частини або стінки деформовного профілю (2) більша, ніж висота клинчастої передньої частини основної частини (8) тарана (1), але менша, ніж висота задньої частини зазначеної основної частини (8), таким чином, оскільки система містить таран (1) з його основою (10), зверненою до стінки або основної частини деформовного профілю (2) і в межах, у яких таран (1) переміщується у поздовжньому напрямку уздовж деформовного профілю (2), клинчасті поверхні (11), що діють, основної частини (8) тарана (1) змушують борти деформовного профілю (2) відкриватися й розгортатися, будучи пластично деформованими, і при цьому обидва борти профілю (2) виходять через отвори (12) задньої частини тарана (1).
7. Механізм за пп. 1, 2 та 3, який відрізняється тим, що деформовний профіль (2) є замкнутим або трубчастим профілем (13) або профілем із замкнутою або трубчастою частиною, так що його пластична деформація тараном (1), коли останній переміщується уздовж деформовного профілю (13), викликана частковим або повним руйнуванням профілю (13).
8. Механізм за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що деформовний металевий профіль (2) жорстко з'єднаний з іншим металевим профілем (6), розташованим у поздовжньому напрямку в системі втримання, при цьому його поздовжня вісь паралельна осі (20) деформовного профілю (2), при цьому зазначений профіль (6), прямо або опосередковано, закріплений на поверхні (4) землі.
9. Механізм за п. 8, який відрізняється тим, що два або більше деформовних профілів (2) закріплені на тому ж самому напрямному профілі (6).
10. Механізм за пп. 8 та 9, який відрізняється тим, що напрямний профіль (6) розташований у системі втримання так, що, у випадку фронтального удару від транспортного засобу, елемент (3) конструкції сковзає, використовуючи напрямний профіль (6) як свою напрямну, опори або жолоба під час повного або часткового переміщення тарана (1) уздовж деформовного профілю (2).
11. Механізм за пп. 8, 9 та 10, який відрізняється тим, що напрямний профіль (6) має поперечний переріз у формі "Н", "U", "С", "омеги" або "сигми", при цьому деформовний профіль (2) прикріплений до основної частини або стінки напрямного профілю (6) так, що як таран (1), так і деформовний профіль (2) залишаються повністю або частково розміщеними у звуженій частині напрямного профілю (6).
12. Механізм за пп. 8, 9, 10 та 11, який відрізняється тим, що він складається з двох або більше напрямних профілів (6), розташованих паралельно.
13. Механізм за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що вузол, утворений деформовним профілем або профілями (2) і напрямним профілем або профілями (6), становить нерухливу основу системи втримання, при цьому зазначений вузол закріплений на поверхні (4) землі за допомогою відповідних засобів закріплення (15), і тим, що вузол, утворений тараном або таранами (1) і елементом (3) конструкції, становить частину рухливої конструкції системи втримання, здатну до переміщення в поздовжньому напрямку по нерухливій основі при прийнятті фронтального удару транспортного засобу.
14. Механізм за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що таран (1) у свою чергу є елементом (3) конструкції, призначений для прийняття фронтального удару транспортного засобу, і тому таран (1) і елемент (3) конструкції виконані у вигляді одного елемента.
15. Механізм за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що таран (1) виконаний з металевого матеріалу.
Текст
Реферат: Винахід належить до механізму для поглинання кінетичної енергії транспортного засобу, що фронтально вдаряється об систему втримання, таку як гаситель удару або кінцевий пристрій огородження, за допомогою поширення в поздовжньому напрямку пластичної деформації одного або декількох деформовних металевих профілів, викликаної за допомогою твердого тарана, що переміщується вздовж деформовного профілю, перекриваючи частину його поперечного перерізу, з'єднаного з елементом конструкції системи, що приймає й передає удар транспортного засобу, будучи переміщеним уздовж системи втримання. При цьому деформовний профіль прямо або опосередковано прикріплений до поверхні землі й тому залишається нерухливим під час удару. UA 102328 C2 (12) UA 102328 C2 UA 102328 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Об'єкт винаходу Даний винахід відноситься до механізму для поглинання кінетичної енергії фронтального удару транспортного засобу об систему втримання транспортного засобу для використання по краях і посередині автомобільних шляхів, таку як, наприклад, гаситель удару або кінцевий пристрій захисного огородження, в основному, що складається із твердого тіла у вигляді ударного елемента або "тарана" і деформівного поздовжнього профілю, при цьому "таран" прямо або опосередковано прикріплений до елемента конструкції системи втримання, що приймає й передає фронтальний удар транспортного засобу системі й, у свою чергу, здатний до переміщення в поздовжньому напрямку вздовж неї, при цьому зазначений "таран" розташований у системі так, що коли він переміщується у поздовжньому напрямку разом з елементом конструкції внаслідок того, що останній приймає навантаження, що виникають при фронтальному ударі транспортного засобу, його поперечний переріз частково або повністю перекриває поперечний переріз деформівного металевого профілю, що прямо або опосередковано прикріплений до поверхні і, як наслідок, у деформівному профілі виникає пластична деформація, що поширюється в поздовжньому напрямку в межах, у яких "таран" переміщується уздовж нього. Рівень техніки На практиці застосовують різні типи систем втримання транспортного засобу, при цьому під ними розуміють будь-який пристрій, установлений по краях і посередині автомобільного шляху з метою зниження ступеня важкості удару транспортним засобом, що через нестійкість залишає шлях та зіштовхується з перешкодою, іде під укіс або піддається будь-якому іншому елементу ризику, заміни можливого удару об елемент ризику більш контрольованим ударом об саму систему так, щоб обмежити ступінь важкості травматизму й ушкоджень як пасажирів транспортного засобу, так і інших учасників дорожнього руху, а також людей і об'єктів, що перебувають поблизу. Найбільш широко застосовним типом систем втримання є поздовжні захисні огородження, функція яких полягає у втриманні й переспрямовуванні транспортного засобу, що виходить з-під контролю й через нестійкість залишає шлях, тим самим знижуючи ступінь важкості аварій, що відбулися. Захисні огородження задумані й розроблені для прийняття бічних ударів, інакше кажучи, у випадку траєкторій ударів, що утворюють певний кут (< 25º) із системою. У тих місцях, у яких транспортні засоби необхідно захистити від фронтального удару об перешкоду або елемент ризику на узбіччі, і такий захист не можна гарантувати за допомогою поздовжніх огороджень, установлюють інший вид пристрою, відомий як "гаситель удару" або іноді як "амортизатор удару". Ці пристрої розташовують між перешкодою й шляхом з метою зниження ступеня важкості фронтального удару транспортного засобу об перешкоду, і для цього вони спрацьовують, поглинаючи частину або всю енергію удару за допомогою відповідного механізму, що діє в межах, у яких він деформований у поздовжньому напрямку, як "гармошка". Як всі, гасителі удару звичайно мають певну початкову довжину, найчастіше незахищену від впливу транспорту, тому вони повинні служити як захисні огородження у випадку можливого бічного удару. Із цієї причини гасителі удару, що проявляють здатність витримувати бічні удари, відомі як "переспрямовувальні". Більшість випадків застосування цього типу систем вимагає "переспрямовувальних" гасителів. Існують мобільні гасителі удару, які монтують на важкому транспортному засобі або подібному вантажному автомобілі і які, коли транспортний засіб зупиняється й захищає область попереду, мобільний гаситель удару розташований у положенні за важким транспортним засобом для зниження ступеня важкості фронтального удару інших транспортних засобів, які можуть зіштовхнутися з нерухливим важким транспортним засобом. Такий тип мобільних гасителів удару, відомий як монтовані на вантажні автомобілі гасителі удару (TMA), звичайно застосовують для захисту ділянок дорожніх робіт. Іншим видом системи втримання, що повинна захищати собою транспортні засоби від фронтального удару, є кінцеві пристрої огородження з поглинанням енергії ("TAE"). Ці пристрої є особливими кінцевими пристроями для поздовжніх секцій захисних огороджень на їхніх кінцях, які захищають транспортний засіб від фронтального удару об кінцевий пристрій існуючого огородження (яке розроблене тільки для бічних ударів), тим самим знижуючи ступінь важкості удару. Як і у випадку гасителів удару, "TAE" спрацьовують за допомогою механізму для поглинання кінетичної енергії, що діє в межах, у яких транспортний засіб у поздовжньому напрямку деформує "TAE" доти, доки повністю не зупиниться. Існуючі на сьогоднішній день різні моделі гасителя удару залежно від застосовуваного в кожному випадку механізму для поглинання кінетичної енергії: блоки і ящики із пластмасового матеріалу, пінопласту, подушки безпеки, комплекти алюмінієвих труб і т.ін., розташовані між 1 UA 102328 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 металевими рамами, які у випадку фронтального удару транспортного засобу, переміщуються в поздовжньому напрямку вздовж гасителя, "стискаючи" такі ящики, заповнені баки, циліндри з вертикальною віссю, виготовлені зі сталі або з використанням еластомерних пластмасових матеріалів, гофрованих сталевих обручів, розташованих у поздовжньому напрямку між профілями, які ріжуть ножами, які переміщені внаслідок удару транспортного засобу і т.ін. Використання того або іншого механізму для поглинання кінетичної енергії в системі втримання відповідно до його складу матеріалу, конструкції й способу спрацьовування, визначає: - Контрольовану ефективність поглинання енергії й мінімальну довжину системи. Теоретично будь-який механізм, що здатний до поглинання більшої кількості кінетичної енергії на одиницю довжини, вважають більш ефективним, тому що це уможливлює систему більш короткої довжини, більш низькими витратами й кращою можливістю пристосування до наявного простору для певної кінетичної енергії удару. Проте, уповільнення транспортного засобу, доки воно не зупиниться, повинне досягатися в певних максимальних межах, тому що в іншому випадку існує ризик травм, одержуваних пасажирами транспортного засобу і, більш того, одержувана ступінь деформації транспортного засобу не повинна бути такою, що поширюється на салон. З одного боку, механізм поглинання енергії повинен бути якомога більш ефективним, а з іншого боку - він повинен бути досить контрольованим для того, щоб ніколи не були перевищені максимально припустимі величини уповільнення, і не були викликані надмірні деформації в транспортному засобі. - Довговічність. Механізм повинен містити матеріали й бути розроблений так, щоб він забезпечував строк експлуатації в розумних межах, інакше кажучи, період часу, протягом якого він зберігає свої властивості у випадку удару від транспортних засобів. Пластмаси, пінопласти і т.ін. звичайно не забезпечують досить довгий строк експлуатації в порівнянні з довговічністю захисних огороджень, які виготовлені з оцинкованої сталі, або вони не пропонують стабільної роботи в часі, як у випадку подушок безпеки або деяких матеріалів із пластмаси або пінопласту. Тільки такі системи, виготовлені повністю з оцинкованої сталі, можуть забезпечити довговічність, подібну довговічності металевого огородження. - Економічні витрати. Ефективність системи поглинання в цьому типі систем втримання повинна бути отримана при розумних витратах. Використання надмірно дорогих матеріалів, таких як "панель стільникової конструкції", виготовлена з алюмінію або певних пінопластів, дає дуже дорогі системи, тим самим знижуючи їхнє відношення витрати/прибуток, що є основним у їхньому застосуванні для безпеки дорожнього руху. Механізм поглинання енергії таких систем повинен бути виготовлений з матеріалу й розроблений так, щоб витрати на нього залишалися в розумних межах. Оцинкована сталь є звичайним і економічним матеріалом, але завжди за умови, що конструктивне рішення системи не є складним, тому що в іншому випадку економічні показники матеріалу знижуються через високі витрати виготовлення. - Легкість ремонту. Гасителі удару звичайно є дорогими пристроями в порівнянні з іншими системами втримання. Тому вони, як правило, розроблені так, щоб мати змогу чинити опір більш ніж одному удару транспортного засобу без необхідності заміни всієї системи. Щодо цього механізм поглинання енергії повинен бути простим і економічним з погляду ремонту після удару, для того щоб гаситель можна було повторно використати у якомога більшій частині. Це не тільки знижує експлуатаційні витрати системи, але також сприяє екологічній стійкості. Сучасний рівень техніки пропонує різні й різноманітні рішення для поглинання кінетичної енергії при фронтальному ударі транспортного засобу об систему втримання, але жодне з них не надає певні оптимальні властивості відповідно до визначальних факторів, зазначених вище. Опис винаходу Даний винахід забезпечує новий механізм для поглинання кінетичної енергії при фронтальному ударі транспортного засобу об систему втримання, що, будучи включеним у систему втримання для транспортних засобів, таку як гаситель удару або кінцевий пристрій огородження, має переваги стосовно поточного рівня техніки у тому, що він оптимізує властивості системи у відношенні: 1.- Краще контрольованих робочих характеристик і ефективності в поглинанні енергії по довжині системи. 2.- Загальної стабільності в спрацьовуванні по закінченні тривалого часу. 3.- Більшої довговічності. 4.- Більш низьких економічних витрат. 5.- Більшої легкості ремонту й кращої можливості повторного використання. Цей новий механізм для поглинання кінетичної енергії при фронтальному ударі транспортного засобу об систему втримання, таку як гаситель удару або кінцевий пристрій 2 UA 102328 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 огородження, в основному містить два взаємозалежних елементи, як показано на фіг. 1 і допоміжній фіг. 1а: - тверде тіло у вигляді ударного елемента або тарана (1), - деформівний металевий профіль (2), розташований у поздовжньому напрямку в системі втримання, які розташовані в системі так, що поперечний переріз тарана (1) перекриває повністю або частково поперечний переріз деформівного профілю (2), як показано на фіг. 2, допоміжній фіг. 2а. Таран (1) жорстко з'єднаний, прямо або опосередковано, відповідними кріпильними засобами до елемента (3) конструкції системи втримання, що здатний до переміщення в поздовжньому напрямку внаслідок фронтального удару транспортного засобу об передню частину, інакше кажучи, об частину системи втримання, найближчу до транспорту, що перебуває в аварійній ситуації, як показано на фіг. 1, допоміжній фіг. 1а. Цей елемент (3) конструкції розташований і встановлений у системі втримання так, що він здатний, прямо або опосередковано, приймати фронтальний удар транспортного засобу (5) і передавати його тарану (1). Таран (1) і елемент (3) конструкції, описані вище, утворюють частину рухливої частини системи втримання, інакше кажучи, частина системи, що переміщена в поздовжньому напрямку при фронтальному ударі (5) транспортного засобу. Деформівний профіль (2) жорстко з'єднаний, прямо або опосередковано, за допомогою відповідних кріпильних засобів з поверхнею (4) землі і, отже, утворює частину нерухливої частини системи втримання, інакше кажучи, частина системи, що не рухається при фронтальному ударі (5) транспортного засобу. Таким чином, коли транспортний засіб фронтально вдаряється об систему втримання й викликає переміщення в поздовжньому напрямку елемента (3) конструкції до задньої частини системи, таран (1), що до неї приєднаний, виконує таке ж переміщення в поздовжньому напрямку, що паралельне осі (20) деформівного профілю (2). Так як поперечне розташування двох елементів (1) і (2) таке, що поперечний переріз тарана (1) частково або повністю перекриває поперечний переріз деформівного профілю (2), тому таран (1), коли він переміщується у поздовжньому напрямку, викликає пластичну деформацію одного, декількох або всіх поверхонь деформівного профілю в межах, у яких він рухається вперед уздовж його, як показано на фіг. 1, допоміжній фіг. 1b і фіг. 2, допоміжній фіг. 2b. Поступова пластична деформація деформівного металевого профілю (2), викликана проходженням тарана (1), що рухається вперед уздовж нього, перекриваючи його, поглинає або споживає кінетичну енергію транспортного засобу, поки воно повністю не зупиниться. Таким чином, цей механізм, утворений сполученням тарана (1) і деформівного профілю (2), перетворить пряму кінетичну енергію удару транспортного засобу об систему втримання в пластичну деформацію профілю, коли енергія була передана тарану (1). Для того щоб вузол, утворений тараном (1) і елементом (3) конструкції системи, міг бути переміщений у поздовжньому напрямку уздовж неї й щоб за допомогою цього одержати деформацію профілю (2) шляхом перекривання тараном (1), таран (1) і елемент (3) конструкції повинні бути переміщені лише в поздовжньому напрямку, уникаючи переміщення в інших напрямках. Одне рішення для одержання цього полягає в забезпеченні поздовжнього напрямного профілю (6), як показано на фіг. 3, що не є деформівним тараном і жорстко приєднаний або закріплений на поверхні (4) землі так, що як елемент конструкції (3), так і таран (1) використовують його в якості напрямної подібно опорі або жолобу. Цей поздовжній напрямний профіль (6) утворює частину нерухливої частини системи втримання. Механізм буде спрощений, якщо, крім того, деформівний профіль (2) жорстко прикріплений відповідними кріпильними засобами (7) до напрямного профілю (6), як показано на фіг. 4. Такий напрямний профіль (6) може містити два або більше деформівних профілів (2), фіксованих до нього, як показано на фіг. 5. У такому випадку елемент (3) конструкції системи забезпечений одним, двома або декількома таранами (1), кожний з яких відповідає одному з деформівних профілів (2). Для того щоб одержати необхідний рівень поглинання енергії, а також контроль над уповільненням, що відповідають величині розрахункового удару, можуть бути забезпечені два або більше поздовжніх напрямних профілів (6), паралельних і розташованих близько один до одного й жорстко закріплених на поверхні (4) землі відповідними засобами (15) і, переважно, з'єднаних разом, на яких установлені деформівні профілі (2) за допомогою одного, двох або більше профілів (2) у кожному напрямному профілі (6), як показано на фіг. 11. Таран (1) може мати різні геометричні розміри залежно від роботи деформації профілю, очікуваної від нього, і від існуючого поперечного перерізу деформівного профілю (2). З метою якомога більш ефективного й контрольованого впливу тарана (1) на профіль (2) передня 3 UA 102328 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 частина (взята в напрямку поширення удару) тарана (1), переважно, виконана у формі клина, як можна бачити на фіг. 1. У свою чергу деформівний профіль (2) може складатися із двох або більше секцій (2") (2’’), розташованих у поздовжньому напрямку один за одним, як показано на фіг. 7. Розміри деяких поверхонь поперечного перерізу профілю (2) разом з його товщиною можуть варіюватися від однієї секції (2') до іншої (2''). Разом із цим, можна варіювати опір профілю (2) проходженню тарана (1) на модульній основі, таким чином, контролюючи сповільнення, викликане в транспортному засобі внаслідок реакції механізму для поглинання енергії у тому транспортному засобі, а також кількість енергії, споживану на одиницю довжини. Чим більше розміри поверхонь і чим більша товщина, тим більше опір проходженню тарана. У кожну мить опір механізму має бути регульованим під зміни швидкості, яких хочуть досягти в транспортному засобі. Отже, у першу мить удару, що, природно, відповідає найбільш високій швидкості транспортного засобу, доцільно, щоб опір був низьким або навіть дорівнював нулю з метою недопущення виникнення будь-яких несподіваних стрибків і підвищення опору, коли транспортний засіб зупиняють. Розбивання деформівного профілю (2) на секції різного поперечного перерізу або товщини (2') (2'') є основним для одержання контрольованого спрацьовування механізму поглинання. Враховуючи, що в перші моменти фронтального удару транспортного засобу об систему втримання уповільнення, що виникає в транспортному засобі, повинне, зокрема, бути контрольованим, тому що саме тоді швидкості є найбільш високими, і, більше того, якщо взяти до уваги, що в ці перші миті транспортний засіб повинен надати руху рухливим масам системи, доцільно, щоб опір деформівного профілю (2) проходженню тарана (1) був мінімальним або рівним нулю у ці перші миті. Для цього секція деформівного профілю (2''') постачена однією або декількома поверхнями, розмір яких збільшується від мінімальної або нульової довжини до одержання постійної величини поперечного перерізу профілю, як показано на фіг. 8. Деформівний профіль (2) може бути відкритим або замкнутим, а також мати різні форми поперечного перерізу. Коли використовують відкритий профіль із поперечним перерізом у формі "UU", "CC", "сигма" або "омега", таран (1) впливає на профіль головним чином через відкриту частину, деформуючи й відкриваючи частину або всі поверхні (борта та полки), а не на основну частину або стінку профілю. Коли використовують відкритий профіль із поперечним перерізом "подвійної хвилі" або "потрійної хвилі", таран може впливати на будь-яку частину профілю, або відкриваючи її, або згинаючи, або вдавлюючи в іншу. Фіг. 6 зі своїми допоміжними фіг. 6a і 6b показує дуже ефективну конструкцію тарана (1), коли деформівний профіль (2) має відкритий поперечний переріз у формі "UU", "CC", "сигма" або "омега". Таран (1) складається із плити основи (10) у вигляді опори для основної частини (8) з передньою частиною (у напрямку розвитку руху), виконаної у формі клина, і двох бортів (9) на його верхньому й нижньому краях, які не покривають всю довжину тарана (1), із двома отворами (12), при цьому два отвори залишаються в його задній частині. Висота основної частини або стінки деформівного профілю (2) з відкритим поперечним перерізом більше висоти клинчастої передньої частини основної частини (8) тарана (1), але менше ніж відстань між бортами (9) тарана й менше, у свою чергу, ніж висота задньої частини зазначеної основної частини (8), таким чином, тому що система містить таран (1) з його основою (10), зверненою до стінки деформівного профілю (2), і в межах, у яких таран (1) переміщується у поздовжньому напрямку уздовж деформівного профілю (2), клинчасті поверхні (11), що діють, основної частини (8) тарана (1) змушують борта деформівного профілю (2) відкриватися й розгортатися, будучи пластично деформованими, і при цьому обидва борти профілю (2) виходять через отвори (12) задньої частини тарана (1). Коли використовують деформівний профіль замкнутого або трубчастого поперечного перерізу (13) або профіль із замкнутою або трубчастою частиною, як показано на фіг. 9 і 10, таран (1) переміщується у поздовжньому напрямку уздовж профілю (13) паралельно його осі (20), і пластична деформація останнього виникає в результаті вдавлення частини або всього замкнутого поперечного перерізу. Опис графічних матеріалів Для повноти наведеного опису й з метою сприяння кращому розумінню характеристик винаходу відповідно до переважного приклада його практичного варіанта здійснення як невід'ємна частина прикладений комплект графічних матеріалів, на яких, з метою ілюстрації і не для обмеження, представлене наступне: На фіг. 1 показаний вид збоку в перспективі вузла, утвореного твердим ударним тілом або "тараном" (1), нероз'ємно з'єднаним з елементом (3) конструкції системи втримання, призначеним приймати прямо або опосередковано фронтальний удар транспортного засобу (5), 4 UA 102328 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 і деформівного поздовжнього профілю (2), прикріпленого до поверхні (4) землі, до прийняття й передачі удару (фіг. 1a) транспортного засобу (5) і під час поздовжнього переміщення "тарана" (1), паралельного осі (20) деформівного профілю (2), що деформує його при своєму проходженні, при цьому останній переміщується внаслідок удару транспортного засобу (5), переданого за допомогою елемента конструкції (фіг. 1b). На фіг. 2 показаний поперечний переріз вузла, утвореного твердим ударним тілом або "тараном" (1) і деформівним поздовжнім профілем (2), до прийняття й передачі удару (фіг. 2a) транспортного засобу й під час поздовжнього переміщення "тарана" (1), паралельного осі деформівного профілю (2), що деформує його при своєму проходженні (фіг. 2b). Фіг. 3 відповідає вигляду збоку в перспективі секції поздовжнього напрямного профілю (6), що у свою чергу закріплений на поверхні (4) землі, і елемента (3) конструкції й "тарана" (1), при цьому деформівний профіль (2) прикріплений до того ж напрямного профілю (6). На фіг. 4 показаний поперечний переріз із напрямним профілем (6) з поперечним перерізом у формі "HH", деформівним профілем (2), з'єднаним з ним за допомогою кріпильних засобів (7), і "тараном" (1), позначеним пунктирними лініями, з'єднаним з елементом (3) конструкції системи втримання, призначеним для прийняття й передачі фронтального удару транспортного засобу "тарану" (1). На фіг. 5. показаний поперечний переріз із таким самим напрямним профілем (6) з поперечним перерізом у формі "HH" і із двома деформівними профілями (2), з'єднаними з ним за допомогою кріпильних засобів (7), і із двома "таранами" (1), позначеними пунктирними лініями, кожний з яких відповідає деформівному профілю, при цьому обидва нерознімно з'єднані з таким самим елементом (3) конструкції системи втримання, призначеним для прийняття й передачі фронтального удару транспортного засобу "тарану" (1). На фіг. 6. показане просторове зображення в перспективі твердого ударного тіла або "тарана" (1), що складається із плити (10) основи, що служить як опора для твердої основної частини з передньою частиною у формі клина (8), і двох бортів на краях (9), верхнього й нижнього, які через те, що вони не покривають всю довжину плити (10) основи, залишають окремі отвори (12) в задній частині "тарана"; деформівного профілю (2), відкритого у формі "UU" (позначений пунктирними лініями), у якого висота (відстань між бортами) більше ніж висота передньої частини основної частини (8) у формі клина й менше ніж висота задньої частини зазначеної основної частини, розташованого таким чином, що борта деформівного профілю (2) первісно відповідають звуженій частині "тарана", укладеній між двома бортами (9) і передньою частиною основної частини (8) (фіг. 6a), і таким чином, що, коли "таран" (1) переміщується у поздовжньому напрямку у напрямку удару (5), борта деформівного профілю (2) перекриті поверхнями (11), що діють, клинчастої передньої частини основної частини (8), що деформує їх, відкриваючи їх і забезпечуючи їм вихід через отвори (12), у межах, у яких "таран" переміщується уздовж деформівного профілю (фіг. 6b). На фіг. 7 показаний вигляд збоку в перспективі деформівного профілю (2), відкритого в поперечному перерізі у формі "UU", що складається із двох послідовних секцій (2") (2’’), розташованих одна за одною у поздовжньому напрямку, при цьому зазначені профілі мають різний поперечний переріз і товщину. На фіг. 8 показаний вигляд збоку в перспективі деформівного профілю (2), у якого одна частина або секція (2’’’), переважно в його передній частині, у якій розмір однієї або декількох його частин поступово збільшується уздовж профілю, доки не досягає постійної величини. На фіг. 9 показаний вигляд збоку в перспективі вузла, утвореного твердим ударним тілом, або "тараном" (1), нероз'ємно з'єднаним з елементом (3) конструкції системи втримання, призначеним для прийняття прямо або опосередковано фронтального удару транспортного засобу (5), і замкнутого деформівного поздовжнього профілю (13), прикріпленого до поверхні (4) землі, до прийняття й передачі удару транспортного засобу (фіг. 9a) і під час поздовжнього переміщення "тарана" (1), паралельного осі (20) замкнутого деформівного профілю (13), що деформує його при своєму проходженні шляхом вдавлення (фіг. 9b). На фіг. 10 показаний поперечний переріз вузла, утвореного твердим ударним тілом або "тараном" (1), і замкнутого деформівного поздовжнього профілю (13), до прийняття й передачі удару транспортного засобу (фіг. 10a) і під час поздовжнього переміщення "тарана" (1), паралельного осі замкнутого деформівного профілю (13), що деформує його при своєму проходженні шляхом вдавлення (фіг. 10b). На фіг. 11 показаний вигляд збоку в перспективі вузла, утвореного двома однаковими поздовжніми напрямними профілями (6) з поперечним перерізом у формі "HH", із двома відкритими деформівними профілями (2), кожним у формі "UU", розташованими в обох звужених частинах поперечного перерізу у формі "HH" кожного напрямного профілю (6), при 5 UA 102328 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 цьому обидва прикріплені до основної частини останнього звичайними елементами кріплення (14), при цьому зазначений вузол жорстко прикріплений до поверхні (4) землі за допомогою кріпильних болтів (15) і становить прикріплену основу системи втримання (гасителя удару), на якій виконаний елемент (3) конструкції з "таранами" (1), що становить рухливу частину гасителя, коли він приймає й передає фронтальний удар транспортного засобу (5) уздовж системи, будучи переміщеним у поздовжньому напрямку на тій основі. Приклад варіанта здійснення винаходу На фіг. 6, 7, 8 і 11 показаний окремий варіант здійснення даного винаходу, що складається з механізму для поглинання кінетичної енергії транспортного засобу, що фронтально вдаряється об систему втримання, таку як гаситель удару, основа якого утворена двома поздовжніми напрямними профілями (6) ідентичного поперечного перерізу у формі "HH", розташованими паралельно й дуже близько один до одного, з'єднаними разом і закріпленими на поверхні (4) землі відповідними кріпильними болтами (15). Два деформівних профілю (2), відкриті в поперечному перерізі у формі "UU", розташовані симетрично один у кожній звуженій частині поперечного перерізу H-подібної форми, прикріплені посередині основної частини кожного напрямного профілю (6) за допомогою відповідних кріпильних засобів (7). Кожний з деформівних профілів (2) з поперечним перерізом у формі "UU", у свою чергу, виконаний з декількох секцій (2") (2’’) з ідентичним поперечним перерізом U-подібної форми, але різної товщини, при цьому товщина збільшується в напрямку удару. Перші секції кожного деформівного профілю (2) U-подібної форми, що розуміються як такі, які першими піддаються впливу тарана (1) під час фронтального удару транспортного засобу (5) об гаситель, містять борта, зменшені в початковій секції (2''') так, що довжина кожного з бортів профілю U-подібної форми збільшується в секції, доки не досягне довжини борта, що відповідає поперечному перерізу зазначеного профілю U-подібної форми послідовних секцій. Гаситель удару містить елемент (3) конструкції у вигляді рами, розташований вертикально й перпендикулярно до основи, утвореній напрямними профілями (6), і жорстко з'єднаний із чотирма таранами (1), здатними до переміщення в поздовжньому напрямку уздовж напрямних профілів (6), сковзаючи так, ніби останні були жолобами, опираючись на них і будучи з'єднаними з ними за допомогою відповідної напрямної системи, при цьому чотири тарани (1) з'єднані з елементом (3) і розташовані в чотирьох звужених частинах напрямних профілів (6) таким чином, що, коли кожний таран (1) рухається вперед у напрямку фронтального удару транспортного засобу об елемент (3) конструкції, кожний таран (1) перекриває деформівний профіль (2), розташований у тій самій звуженій частині. Чотири тарана (1) представляють дуже схожу конструкцію. Кожний таран (1) складається із плити (10) основи у вигляді опори для основної частини (8) з передньою частиною у формі клина й із двома бортами (9) на його краях, верхнім та нижнім, які не покривають всю довжину тарана (1), залишаючи два отвори (12) у його задній частині. Висота основної частини деформівного профілю (2) з поперечним перерізом U-подібної форми більше ніж висота клинчастої передньої частини (у напрямку розвитку руху вперед) основної частини (8) тарана (1), але менше ніж відстань між бортами (9) тарана й менше, у свою чергу, ніж висота задньої частини зазначеної основної частини (8) таким чином, оскільки система містить таран (1) з його основою (10), зверненим до відкритої частини поперечного перерізу U-подібної форми деформівного профілю (2), і у межах, у яких таран (1) переміщується у поздовжньому напрямку уздовж деформівного профілю (2), клинчасті поверхні (11), що діють, основної частини (8) тарана (1) змушують борта деформівного профілю (2) відкриватися й розгортатися, будучи пластично деформованими, і обидва борта профілю (2) виходять через отвори (12) задньої частини тарана (1). ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Механізм для поглинання кінетичної енергії фронтального удару транспортного засобу об систему втримання транспортного засобу, таку як гаситель удару або кінцевий пристрій огородження, для використання по краях і посередині автомобільних шляхів, який відрізняється тим, що механізм містить тверде тіло у вигляді ударного елемента або тарана (1) і деформовний поздовжній металевий профіль (2), розташовані в системі втримання, при цьому поперечний переріз тарана (1) частково або повністю перекриває поперечний переріз деформовного профілю (2), при цьому таран (1) приєднаний прямо або опосередковано до елемента (3) конструкції системи втримання, що здатний до переміщення в поздовжньому напрямку уздовж неї внаслідок удару транспортного засобу (5) об систему втримання, при 6 UA 102328 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 цьому деформовний профіль (2) прямо або опосередковано закріплений на поверхні (4) землі так, що у випадку фронтального удару транспортного засобу (5) об елемент (3) конструкції, таран (1) переміщується у напрямку, паралельному осі (20) деформовного профілю (2), що залишається нерухливим, викликаючи пластичні деформації в одній, декількох або у всіх частинах зазначеного профілю, які поширюються уздовж деформовного профілю (2), у межах, у яких таран (1) переміщується у поздовжньому напрямку уздовж зазначеного деформовного профілю (2). 2. Механізм за п. 1, який відрізняється тим, що деформовний профіль (2), у свою чергу, виконаний із двох або більше послідовних секцій (2') (2''), розташованих у поздовжньому напрямку одна за одною, які можуть, у відношенні одна до одної, мати різний розмір для однієї або декількох частин або поверхонь, що утворюють їх поперечний переріз, або мати різну товщину, або мати різні розміри поверхонь поперечного перерізу й різну товщину. 3. Механізм за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що деформовний профіль (2) має, уздовж частини (2"') або по всій довжині такої секції, одну або кілька поверхонь, чия довжина збільшується поступово до досягнення постійної величини. 4. Механізм за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що деформовний профіль (2) є відкритим профілем, переважно, з поперечним перерізом у формі "U", "С", "сигми", "омеги", "подвійної хвилі", "потрійної хвилі" або будь-якої комбінації з вищезазначеного. 5. Механізм за п. 4, який відрізняється тим, що таран (1) складається із плити (10) основи, що служить як опора для основної частини (8), передня частина якої має форму клина, і двох бортів (9) на його краях, верхньому і нижньому, які не покривають всю довжину тарана (1), при цьому в його задній частині залишаються два отвори (12). 6. Механізм за пп. 4 та 5, який відрізняється тим, що висота основної частини або стінки деформовного профілю (2) більша, ніж висота клинчастої передньої частини основної частини (8) тарана (1), але менша, ніж висота задньої частини зазначеної основної частини (8), таким чином, оскільки система містить таран (1) з його основою (10), зверненою до стінки або основної частини деформовного профілю (2) і в межах, у яких таран (1) переміщується у поздовжньому напрямку уздовж деформовного профілю (2), клинчасті поверхні (11), що діють, основної частини (8) тарана (1) змушують борти деформовного профілю (2) відкриватися й розгортатися, будучи пластично деформованими, і при цьому обидва борти профілю (2) виходять через отвори (12) задньої частини тарана (1). 7. Механізм за пп. 1, 2 та 3, який відрізняється тим, що деформовний профіль (2) є замкнутим або трубчастим профілем (13) або профілем із замкнутою або трубчастою частиною, так що його пластична деформація тараном (1), коли останній переміщується уздовж деформовного профілю (13), викликана частковим або повним руйнуванням профілю (13). 8. Механізм за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що деформовний металевий профіль (2) жорстко з'єднаний з іншим металевим профілем (6), розташованим у поздовжньому напрямку в системі втримання, при цьому його поздовжня вісь паралельна осі (20) деформовного профілю (2), при цьому зазначений профіль (6), прямо або опосередковано, закріплений на поверхні (4) землі. 9. Механізм за п. 8, який відрізняється тим, що два або більше деформовних профілів (2) закріплені на тому ж самому напрямному профілі (6). 10. Механізм за пп. 8 та 9, який відрізняється тим, що напрямний профіль (6) розташований у системі втримання так, що, у випадку фронтального удару від транспортного засобу, елемент (3) конструкції сковзає, використовуючи напрямний профіль (6) як свою напрямну, опори або жолоба під час повного або часткового переміщення тарана (1) уздовж деформовного профілю (2). 11. Механізм за пп. 8, 9 та 10, який відрізняється тим, що напрямний профіль (6) має поперечний переріз у формі "Н", "U", "С", "омеги" або "сигми", при цьому деформовний профіль (2) прикріплений до основної частини або стінки напрямного профілю (6) так, що як таран (1), так і деформовний профіль (2) залишаються повністю або частково розміщеними у звуженій частині напрямного профілю (6). 12. Механізм за пп. 8, 9, 10 та 11, який відрізняється тим, що він складається з двох або більше напрямних профілів (6), розташованих паралельно. 13. Механізм за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що вузол, утворений деформовним профілем або профілями (2) і напрямним профілем або профілями (6), становить нерухливу основу системи втримання, при цьому зазначений вузол закріплений на поверхні (4) землі за допомогою відповідних засобів закріплення (15), і тим, що вузол, утворений тараном або таранами (1) і елементом (3) конструкції, становить частину рухливої конструкції системи 7 UA 102328 C2 5 втримання, здатну до переміщення в поздовжньому напрямку по нерухливій основі при прийнятті фронтального удару транспортного засобу. 14. Механізм за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що таран (1) у свою чергу є елементом (3) конструкції, призначений для прийняття фронтального удару транспортного засобу, і тому таран (1) і елемент (3) конструкції виконані у вигляді одного елемента. 15. Механізм за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що таран (1) виконаний з металевого матеріалу. 8 UA 102328 C2 9 UA 102328 C2 10 UA 102328 C2 11 UA 102328 C2 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 12
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMechanism for absorbing kinetic energy from frontal impacts of vehicles against vehicle restraining systems, for using on the edges and central reservations of roadways, such as shock absorbers and barrier ends
Автори англійськоюAmengual Pericas, Antonio
Назва патенту російськоюМеханизм для поглощения кинетической энергии, возникающей в результате фронтального удара транспортного средства о систему удержания транспортного средства, для использования по краям и посреди автомобильных путей, такую как гаситель удара и концевые устройства ограждения
Автори російськоюАменгуаль Перикас Антонио
МПК / Мітки
МПК: E01F 15/00, F16F 7/12
Мітки: використання, кінетичної, засобу, посередині, систему, енергії, автомобільних, втримання, поглинання, виникає, краях, механізм, фронтального, транспортного, шляхів, удару, результаті
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/14-102328-mekhanizm-dlya-poglinannya-kinetichno-energi-shho-vinikaeh-v-rezultati-frontalnogo-udaru-transportnogo-zasobu-ob-sistemu-vtrimannya-transportnogo-zasobu-dlya-vikoristannya-po-kraya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Механізм для поглинання кінетичної енергії, що виникає в результаті фронтального удару транспортного засобу об систему втримання транспортного засобу, для використання по краях і посередині автомобільних шляхів</a>
Попередній патент: Спосіб виготовлення елемента, що містить мінеральне волокно, елемент, виготовлений цим способом, та пристрій для виготовлення елемента
Наступний патент: Чотирибойковий кувальний пристрій
Випадковий патент: Спецобладнання для реконструкційних робіт