РЫЧАЖНЫЙ ЗАМОК Российский патент 2003 года по МПК B64G1/64 F42B15/36 F16B2/18 

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для удержания и последующего освобождения отделяемых в процессе эксплуатации и многоразовой отработки силовых крупногабаритных агрегатов и деталей конструкций, нагруженных в момент отделения принудительными расталкивающими усилиями, например, головных обтекателей, отсеков и ступеней ракет-носителей, подвесных баков летательных аппаратов.

Наиболее близким к заявленному является рычажный замок, содержащий кронштейн с основанием, закрепляемым на одном отделяемом элементе, и двумя ребрами, качалку с двумя плечами разной длины, размещенную между ребрами кронштейна и установленную с возможностью поворота на оси, закрепленной в ребрах кронштейна параллельно его основанию, рычаг, установленный с возможностью поворота, стягивающий элемент с резьбовой частью на одном конце, устанавливаемый на другом отделяемом элементе перпендикулярно основанию кронштейна в его пазу с возможностью взаимодействия с первым плечом качалки, и крепежный элемент, установленный на стягивающем элементе ("Основы конструирования ракет-носителей космических аппаратов". Учебник для студентов ВТУЗов. Б.В. Грабин, О.И. Давыдов, В.И. Жихарев и др. Под ред. В.П. Мишина, В. К. Карраска. М.: Машиностроение, 1991, стр.299, 300).

К недостаткам этого устройства можно отнести сложность контроля правильности установки деталей замка, сложность взведения замка из-за необходимости одновременной фиксации штока, качалки и рычага с последующей затяжкой гайки на штоке и обжатием пружины, уменьшение несущей способности замка при возникновении переноса штока, а также увеличенные габариты в направлении, перпендикулярном плоскости разделения, что усложняет конструкцию разделяемых элементов.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является обеспечение более высокой надежности при эксплуатации и отработке, а также уменьшение габаритов и массы замка.

Технический результат достигается тем, что рычажный замок, содержащий кронштейн с основанием, закрепляемым на одном отделяемом элементе и двумя ребрами, качалку с двумя плечами разной длины, размещенную между ребрами кронштейна и установленную с возможностью поворота на оси, закрепленной в ребрах кронштейна параллельно его основанию, рычаг, установленный с возможностью поворота, стягивающий элемент с резьбовой частью на одном конце, устанавливаемый на другом отделяемом элементе перпендикулярно основанию кронштейна в его пазу с возможностью взаимодействия с первым плечом качалки, и крепежный элемент, установленный на стягивающем элементе, в соответствии с предлагаемым изобретением дополнительно содержит шпильку с фланцем на гладкой части, установленную перпендикулярно основанию кронштейна в одном из его крепежных отверстий с возможностью контакта фланца с основанием, закрепленную на нем и закрепляемую на одном отделяемом элементе, при этом, на внутренней поверхности одного из ребер кронштейна выполнен упор, стягивающий элемент, устанавливаемый резьбовой частью одного конца непосредственно в другом отделяемом элементе, выполнен с резьбовой частью на другом конце, на котором установлен крепежный элемент, плечи качалки размещены во взаимно перпендикулярных плоскостях и выполнены разной конфигурации, причем первое плечо качалки выполнено в виде вилки, охватывающей стягивающий элемент и контактирующей с крепежным элементом, рычаг установлен на шпильке и выполнен с двумя плечами разной длины и конфигурации, размещенными во взаимно перпендикулярных плоскостях под углом друг к другу, при этом, первое плечо рычага установлено с возможностью контакта с упором кронштейна, а второе плечо рычага выполнено с возможностью взаимодействия с приводным устройством, причем торец второго плеча качалки выполнен с возможностью охвата и контакта с торцом первого плеча рычага по всей поверхности охвата.

Также торец второго плеча качалки выполнен в форме охватывающей конической поверхности с осью образующего конуса, совпадающей с осью шпильки, а торец первого плеча рычага выполнен в форме охватываемой конической поверхности с осью образующего конуса, совпадающей с осью шпильки.

На чертежах представлен один из примеров исполнения рычажного замка.

На фиг. 1 изображен общий вид предложенного рычажного замка, на фиг.2 - вид сверху на фиг.1.

Рычажный замок содержит кронштейн, в основном сечении имеющий форму "швеллер" с основанием 1 и ребрами 2 и 3. В основании 1 выполнены отверстия 4 и 5 под крепежные детали и паз 6. На внутренней поверхности ребра 2 выполнен упор 7.

В отверстии 4 установлены крепежные детали (например, болт, шайба, гайка) для закрепления кронштейна на одном отделяемом элементе 8. Шпилька 9 выполнена с фланцем 10 на гладкой части и установлена в отверстии 5 перпендикулярно основанию 1. Фланец 10 закреплен на основании 1 с помощью, например, заклепки. Один конец 11 шпильки 9 с помощью крепежных деталей закреплен на одном отделяемом элементе 8.

На другом конце 12 шпильки 9 установлен с возможностью поворота рычаг 13, выполненный с плечами 14 и 15 разной длины, размещенными во взаимно перпендикулярных плоскостях под углом друг к другу. Плечо 14 рычага 13, являющееся одновременно приводным рычагом замка, выходит за габариты кронштейна и имеет на своем конце посадочное место для взаимодействия с приводным устройством (не показано). Плечо 15 рычага 13 размещено между ребрами 2 и 3 кронштейна с возможностью контакта с упором 7 кронштейна, обеспечивающим неизменное положение рычага 13, и выполнено в виде ребра, торец которого имеет форму охватываемой конической поверхности с осью образующего конуса, совпадающей с осью шпильки 9, и углом конуса, например, α<90^o.

Рычаг 13 кинематически связан с качалкой 16, размещенной между ребрами 2 и 3 кронштейна. Качалка 16 установлена на оси 17, закрепленной в ребрах 2 и 3 кронштейна параллельно основанию 1, и выполнена с плечами 18 и 19 разной длины, размещенными во взаимно перпендикулярных плоскостях.

Плечо 18 качалки 16 выполнено в виде ребра переменного сечения, торец которого имеет форму охватывающей конической поверхности с осью образующего конуса, совпадающей с осью шпильки 9, и углом конуса, например α<90^o.

Торец плеча 18 контактирует с торцом плеча 15 рычага 13 по всей поверхности охвата.

Углы конусов торцов плеч 18 и 15 равны между собой.

Плечо 19 качалки 16 имеет форму вилки переменного сечения, внутренний паз 20 которой охватывает стягивающий элемент 21, выполненный с двумя резьбовыми концами 22 и 23 и установленный перпендикулярно основанию 1 кронштейна в его пазу 6 и в пазу 24 другого отделяемого элемента 25. Один резьбовой конец 22 стягивающего элемента 21 ввернут непосредственно в другой отделяемый элемент 25. На другом резьбовом конце 23 установлен крепежный элемент 26. Торец крепежного элемента 26 контактирует с плечом 19 качалки 16.

Рычажный замок работает следующим образом.

До разделения рычажный замок с помощью крепежного элемента 26 через плечо 19 качалки 16 обеспечивает контролируемую затяжку стыка отделяемых элементов 8 и 24, которые контактируют между собой по плоскости разделения.

При приложении к плечу 14 рычага 13 усилия по стрелке А, развиваемого приводным устройством (не показано), происходит поворот рычага 13 вокруг шпильки 9 и плечо 15 рычага 13 освобождает плечо 18 качалки 16. Под действием принудительного расталкивающего усилия, действующего между отделяемыми элементами 8 и 25 и приложенного через стягивающий элемент 21 с крепежным элементом 26 к плечу 19, качалка 16 поворачивается вокруг оси 17, перемещаясь плечом 19 в пазу 6, и освобождает торец крепежного элемента 26, обеспечивая свободу перемещения стягивающего элемента 21 через пазы 6 и 24, происходит беспрепятственное разделение элементов 8 и 25.

Закрытие замка происходит в обратной последовательности.

Таким образом, предложенная конструкция рычажного замка обладает более надежной контролируемой затяжкой стыка отделяемых элементов 8 и 25 за счет замены нескольких деталей прототипа на резьбовую пару, образованную резьбовым концом 23 и крепежным элементом 26, позволяет исключить дополнительную регулировку устройства при многократных срабатываниях, т.к. плечо 15 рычага имеет контакт с упором 7, а также плечо 15 рычага и плечо 18 качалки имеют общую коническую поверхность "конус в конусе", что обеспечивает неизменяемое положение контактирующей с элементом 26 поверхности плеча 19 качалки параллельно стыку отделяемых элементов.

Предложенная конструкция также обеспечивает меньшие габариты замка и меньшую массу за счет более рациональной схемы передачи усилий в замке, использования шпильки 9 для закрепления кронштейна и меньшего количества входящих деталей.

Описанный конкретный пример выполнения изобретения должен быть рассмотрен лишь как иллюстративный, а не как исчерпывающий.

Изобретение может быть практически реализовано несколько по-другому, чем конкретно описано, без отступления от сущности изобретения и в объеме заявленной формулы.

Рычажный замок относится к космической технике и может быть использован для соединения разделяемых в процессе эксплуатации частей летательных аппаратов, нагруженных в момент отделения принудительными расталкивающими усилиями. Изобретение обеспечивает более высокую надежность при отработке и эксплуатации, а также позволяет уменьшить габариты и массу замка. Рычажный замок содержит кронштейн с основанием и двумя ребрами, качалку, рычаг, ось, шпильку, стягивающий и крепежные элементы. Основание кронштейна закреплено на одном отделяемом элементе. В одном из крепежных отверстий основания кронштейна перпендикулярно ему установлена шпилька, выполненная с фланцем и закрепленная на основании и на одном отделяемом элементе. Качалка выполнена с двумя плечами и установлена с возможностью поворота на оси, которая закреплена в ребрах кронштейна параллельно его основанию. Плечи качалки размещены во взаимно перпендикулярных плоскостях и выполнены разной длины и конфигурации, причем первое плечо выполнено в виде вилки. Рычаг установлен с возможностью поворота на шпильке и выполнен с двумя плечами. Плечи рычага размещены во взаимно перпендикулярных плоскостях и выполнены разной длины и конфигурации. Первое плечо установлено с возможностью контакта с упором, выполненным на внутренней поверхности одного из ребер кронштейна, а второе плечо выполнено с возможностью взаимодействия с приводным устройством. Торец второго плеча качалки выполнен с возможностью охвата и контакта с торцом первого плеча рычага по всей поверхности охвата. Стягивающий элемент установлен резьбовой частью одного конца непосредственно в другом отделяемом элементе. Крепежный элемент установлен на резьбовой части другого конца стягивающего элемента и контактирует с первым плечом качалки, которое охватывает стягивающий элемент. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Рычажный замок, содержащий кронштейн с основанием, закрепляемым на одном отделяемом элементе, и двумя ребрами, качалку с двумя плечами разной длины, размещенную между ребрами кронштейна и установленную с возможностью поворота на оси, закрепленной в ребрах кронштейна параллельно его основанию, рычаг, установленный с возможностью поворота, стягивающий элемент с резьбовой частью на одном конце, устанавливаемый на другом отделяемом элементе перпендикулярно основанию кронштейна в его пазу с возможностью взаимодействия с первым плечом качалки, и крепежный элемент, установленный на стягивающем элементе, отличающийся тем, что замок дополнительно содержит шпильку с фланцем на гладкой части, установленную перпендикулярно основанию кронштейна в одном из его крепежных отверстий с возможностью контакта фланца с основанием, закрепленную на нем и закрепляемую на одном отделяемом элементе, при этом на внутренней поверхности одного из ребер кронштейна выполнен упор, стягивающий элемент, устанавливаемый резьбовой частью одного конца непосредственно в другом отделяемом элементе, выполнен с резьбовой частью на другом конце, на котором установлен крепежный элемент, плечи качалки размещены во взаимно перпендикулярных плоскостях и выполнены разной конфигурации, причем первое плечо качалки выполнено в виде вилки, охватывающей стягивающий элемент и контактирующей с крепежным элементом, рычаг установлен на шпильке и выполнен с двумя плечами разной длины и конфигурации, размещенными во взаимно перпендикулярных плоскостях под углом друг к другу, при этом, первое плечо рычага установлено с возможностью контакта с упором кронштейна, а второе плечо рычага выполнено с возможностью взаимодействия с приводным устройством, причем торец второго плеча качалки выполнен с возможностью охвата и контакта с торцом первого плеча рычага по всей поверхности охвата. 2. Рычажный замок по п. 1, отличающийся тем, что торец второго плеча качалки выполнен в форме охватывающей конической поверхности с осью образующего конуса, совпадающей с осью шпильки, а торец первого плеча рычага выполнен в форме охватываемой конической поверхности с осью образующего конуса, совпадающей с осью шпильки.