Безопасность автотранспортных средств. Ломакин В.В - 212 стр.

Рис.               2.3.7.              Безопасные                 бамперы
с упругими амортизирующими элементами:
а – схема бампера с элементами, работающими на сжатие;
б - схема бампера с элементами, работающими на сдвиг; 1 – балка;
2 – боковое крыло; 3 – шарнир; 4 – стержень; 5 – буртик; 6 – конический
блок; 7 – энергопоглощающий корпус; 8 – гайка; 9 – тяга;
10 – упругий элемент; 11 – конус; 12- - буфер; 13 – обойма;
14 – резиновый элемент; 15 – поперечный брус бампера; 16 - пластина

M ⋅ v02 = W p ⋅ G ⋅ e ,
где M – масса автомобиля;
v 0 – скорость автомобиля в момент соударения;
W p – объем резины в упругих элементах;
                                               -5
G p – модуль сдвига резины 4⋅10 МПа;
e – относительная деформация резины при сдвиге, равная для натурального
каучука 2,5, для специальных сортов резины 3,5–4.
Высота резинового элемента:
 h = ∆ e,
где ∆ – абсолютная деформация резины, равная перемещению автомобиля
при остановке (если кузов автомобиля не деформировался).
Площадь горизонтального сечения резинового элемента равна:
Wp h
Обычно применяют несколько блоков (рис. 2.3.7, б), имеющих квадратную
форму со стороной квадрата ηh , где η = 1÷2. Тогда
W p h = 2 nη 2 ⋅ h 2 ,
где n – число энергопоглощающих элементов.
Отсюда число элементов
n = W p (2h 3 ⋅ η 2 ) = M ⋅ v 02 ⋅ e (2G p ⋅ η 2 ⋅ ∆3 )
Элементы, работающие на сдвиг, удобны тем, что их жесткость не зависит от
направления перемещения бампера при ударе. Наиболее приемлемым
оказался для них материал, синтезированный на основе этиленпропиленовых
соединений.
Предложены также конструкции бамперов, в которых металлический корпус,
воспринимая удар, надвигается на стальные ножи, укрепленные на кузове.
Верхний слой металла бампера срезается ножами, и работа, затрачиваемая на
образование стружки, поглощает кинетическую энергию.
В пневматических и гидравлических амортизирующих элементах энергия
удара поглощается при сжатии газа или перетекании жидкости через
дросселирующие отверстия. Схема бампера с гидропневматическим
амортизатором показана на рис. 2.3.8,а. На кузове автомобиля установлен
цилиндр 6 с гильзой 2, соединенной с корпусом 9. Поршень 7 закреплен на
штоке 4 с конической передней частью. Между корпусом 9 и штоком 4
имеется кольцевое дросселирующее отверстие 3. Задний конец штока жестко
                                                                      212