УСТРОЙСТВО РАЗДЕЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК F42B15/10 F42B15/36 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к космической технике, и может быть использовано для соединения двух или нескольких изделий с последующим их разделением.

Известно устройство разделения по патенту США N 3352189, кл. 85-1, 1967, содержащее корпус и болт, разделенные перемычкой, выполненные как одно целое. В расточке корпуса расположена пирокамера и плунжер с уплотнением. Недостатком этого устройства является наличие повышенных нагрузок на элементы конструкции при разрушении перемычки во время срабатывания.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство разъемное по патенту США N 4002120, кл. F 42 B 15/10, 1977, содержащее корпус с пиропатроном, рабочей камерой и с установленным в нем приводом с законцовками, втулку, взаимодействующую с вкладышами, и стяжной болт для соединения пакета деталей.

Недостатком известного устройства является его сложность, а также наличие ударных нагрузок из-за множества подвижных деталей и от подрыва пиропатрона.

Заявляемое изобретение направлено на повышение надежности, уменьшения ударных нагрузок и упрощение конструкции.

Указанная задача достигается тем, что в устройстве разделения, содержащем корпус с расположенными в нем рабочей камерой, приводом с законцовками и втулкой, взаимодействующей с вкладышами, и стяжным болтом для соединения пакета деталей, размещены термоэлементы для нагревания стенок привода, одна из законцовок привода жестко связана с корпусом, а другая закреплена со втулкой и установлена в корпусе с возможностью перемещения в осевом направлении в сторону рабочей камеры, при этом привод изготовлен из материала с термомеханической "памятью" формы и выполнен в виде тонкостенного стакана с сообщением его полости с полостью рабочей к камеры.

На чертеже изображено устройство разделения. Оно содержит корпус 1 с гнездами 2 под электровоспламенитель 3, привод 4 в виде тонкостенного стакана с рабочей камерой 5, законцовками 6 и 7, буртиком 8 и с отбортовкой 9. Привод 4 через втулку 10 взаимодействует с вкладышами 11, установленными в проточку 12 стяжного болта 13. Стяжной болт 13 соединяет пакет деталей 14 гайкой 15 и находится под воздействием пружины 16. В корпусе 1 имеется гайка 17, которая обеспечивает жесткое соединение корпуса 1 с приводом 4 путем поджатия буртика 8 привода 4 к торцу корпуса 1. Привод 4 имеет полость 18, в которую установлен термоэлемент 19, поджатый упругим элементом 20, а торец термоэлемента расположен в зоне каналов 21, сообщенных с электровоспламенителем 3.

Момент затяжки гайки 15 зависит от величины эксплуатационного усилия, действующего на стык соединяемых деталей.

Усилие для освобождения вкладышей 11 путем перемещения втулки зависит от момента затягивания гайки 15.

Привод до установки в узел подвергается растяжению на величину, равную
А В + 2 мм,
где А величина растяжения;
Б величина контакта втулки с вкладышами.

Величина растяжения А не должна быть более 6% от длины привода. Это обеспечивает при нагревании привода полный возврат формы до исходной длины (до растяжения). Привод до растяжения подвергается отжигу при температуре 500^oC в течение 1 ч и последующему остыванию на воздухе в течение 30 мин. После растяжения привод устанавливается в корпус 1 и зажимается гайкой 17. Привод изготовлен из материала с термомеханической "памятью" формы ТНМ-3 (сплав титана с никелем).

Устройство разделения работает следующим образом. От электровоспламенителя 3 инициируется сгорание термоэлемента 19, который, сгорая, нагревает в течение 0,5 0,6 с стенки привода 4. При достижении материалом привода температуры 80 90^oС происходит мартенситное превращение структуры материала привода и он, "вспоминая" свою форму до деформации при растяжении, сокращается на величину А Б + 2 3 мм и выходит из контакта с поверхностью вкладышей 11, освобождая их. Вкладыши выходят из проточки 12 стяжного болта 13, и болт под воздействием пружины 16 и усилий от стяжки деталей выталкивается из корпуса 1 устройства. Соединяемые детали 14, не скрепляемые стяжным болтом 13, расходятся.

Таким образом, благодаря отсутствию подвижных деталей при срабатывании устройства (без поршневой группы), а также отсутствию взрывного действия от пиропатронов (есть только электровоспламенитель) повышается надежность, снижаются ударные нагрузки, упрощается конструкция, снижается масса устройства.

Устройство разделения относится к области машиностроения, а именно к космической технике, и может быть использовано для соединения двух или нескольких изделий с последующим их разделением. В корпусе 1 устройства разделения расположен привод 4 с рабочей камерой 5. Законцовка 6 привода 4 жестко соединена с корпусом 1 гайкой 17, а другая законцовка 7 установлена в корпусе 1 с возможностью перемещения в осевом направлении в сторону рабочей камеры 5. Привод 4 изготовлен из материала с термомеханической "памятью" формы и выполнен в виде тонкостенного стакана. Устройство содержит также стяжной болт 13, соединяющий пакет деталей 14, в проточку которого установлены вкладыши 11. 1 ил.

Устройство разделения, содержащее корпус с расположенными в нем рабочей камерой, приводом с законцовками и втулкой, взаимодействующей с вкладышами, и стяжным болтом для соединения пакета деталей, отличающееся тем, что устройство снабжено термоэлементами для нагревания стенок привода, одна из законцовок привода жестко связана с корпусом, а другая скреплена с втулкой и установлена в корпусе с возможностью перемещения в осевом направлении в сторону рабочей камеры, при этом привод изготовлен из материала с термомеханической "памятью" формы и выполнен в виде тонкостенного стакана с сообщением его полости с полостью рабочей камеры.