Регулируемый узел крепления конструкций с интерфейсом на стропах Российский патент 2017 года по МПК B64G1/22 

Настоящее изобретение относится к космической отрасли, в частности к составным частям, устанавливаемым на космический аппарат (КА), а именно к регулируемым узлам крепления конструкций с интерфейсом на стропах.

Из существующего уровня техники известно регулировочно-соединительное устройство (патент RU 2066987 от 27.09.1996, МПК A61F 2/00), используемое при протезировании, которое выполнено в виде единой тяги, пропущенной через сферические законцовки внутри трубчатой стойки голени, шарнирно закрепленной по концам в гильзе и стопе, и снабженной резьбовыми элементами натяжения.

Недостатками данного технического решения являются возможность регулировки взаимного расположения составных частей протеза только в направлении оси винта, а также сложность в технологии сборки узла (металлические штифты, предварительно нагретые докрасна, а также склейка или сварка по сопрягаемым поверхностям), необходимость доступа ко всем элементам крепления узла при окончательном монтаже.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является регулируемый узел крепления (заявка на патент №2013135797 от 30.07.2013, МПК B64G 1/22), используемый для равномерного натяжения строп, удерживающих топливный бак на силовой конструкции корпуса (СКК) КА. Данный регулируемый узел крепления содержит комплект крепежных элементов - болты, шайбы сферические, гайки и втулки с наружной резьбой, а также второй комплект крепежных элементов, площадку углепластиковую, со стропами, закрепленную между накладкой и первым кронштейном, соединенным со вторым и третьим кронштейнами посредством крепежных элементов.

Недостатками данного технического решения являются:

- неравномерное натяжение строп вследствие разной удаленности накладок опорных относительно продольной оси СКК КА (неточность изготовления СКК КА);

- малый диапазон натяжения строп и отсутствие возможности его увеличения;

- низкая точность регулировки натяжения строп по причине относительно большого шага резьбы болта;

- отсутствие возможности универсального использования регулируемого узла крепления на конструктивно разных СКК КА;

- большая масса комплекта крепежных элементов (болт, гайка, втулка, шайба сферическая, шайба) и большие габаритные размеры внешних составляющих узла.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является обеспечение равномерного натяжения строп, увеличение диапазона и повышение точности регулировки натяжения строп, получение возможности использования регулируемого узла крепления на конструктивно разных СКК (универсальность), а также снижение массы и уменьшение габаритных размеров комплекта крепежных элементов и внешних составляющих узла.

Поставленная задача решается тем, что регулируемый узел крепления с интерфейсом на стропах содержит внутреннюю первую часть узла - площадку композитную со стропами, закрепленную с помощью болта между накладкой и кронштейном, соединенным с внешней второй частью узла посредством двух комплектов крепежных элементов, которые состоят из гаек, шайб сферических, а также соединяющих элементов, отличающийся тем, что внешняя вторая часть узла состоит из переходных элементов - распорок с ответными частями, с установленной на них и закрепленной при помощи болтов накладкой опорной, между распорками и накладкой опорной установлены прокладки шайбового типа; комплекты крепежных элементов дополнительно содержат втулки внешние, втулки внутренние, а в качестве соединяющих элементов используются шпильки.

Грани распорок и ответных частей повторяют направление ребер СКК КА. Распорки и ответные части закрепляются на СКК КА посредством винтового соединения. Винтовое соединение распорок и ответных частей стопорится применением клея. Болтовое соединение накладки опорной и распорок стопорится применением шайб пружинных волновых.

Предлагаемый регулируемый узел крепления обеспечивает:

- равномерное натяжение строп за счет применения переходных элементов - распорок, механическая обработка которых проводится в составе СКК КА, что обеспечивает равноудаленное положение регулируемых узлов крепления от продольной оси СКК КА;

- увеличение диапазона регулировки натяжения строп (не менее чем в 2 раза) за счет изменения длины втулки внутренней и длины направляющих частей накладки опорной, а также возможности установки прокладок шайбового типа (на фиг. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 не показаны) между распорками и накладкой опорной;

- повышение точности (не менее чем на 70%) регулировки натяжения строп за счет малого шага резьбы;

- возможность установки регулируемого узла крепления на конструктивно разные СКК (универсальность), меняя конструктив распорок и ответных частей (граней повторяющих направление ребер СКК КА);

- снижение массы (не менее чем на 60%) и уменьшение габаритных размеров (не менее чем на 30%) внешних составляющих узла (шпилька, гайка, втулка внешняя).

В качестве примера элемента конструкции в предлагаемом техническом решении был принят топливный бак.

Сущность изобретения поясняется фигурами чертежей, где представлены:

- фиг. 1 - размещение топливного бака и элементов крепления на СКК КА;

- фиг. 2 - регулировочный узел крепления топливного бака на СКК КА;

- фиг. 3 - регулировочный узел крепления топливного бака в разрезе;

- фиг. 4 - крепежные элементы регулируемого узла крепления;

- фиг. 5 - 7 - этапы сборки регулируемого узла крепления топливного бака.

Регулируемый узел крепления топливного бака 19 состоит из внутренней первой части, внешней второй части и двух комплектов крепежных элементов. Внутренняя первая часть включает в себя композитную, например углепластиковую, площадку 1, со стропами 17, закрепленную с помощью болта 3 между накладкой 2 и кронштейном 4. Внешняя вторая часть включает в себя распорки 8, которые устанавливаются с внешней стороны СКК КА 18, и с помощью винтов 10 соединяются с ответными частями 9, расположенными с внутренней стороны СКК КА 18. Грани распорок 8 и ответных частей 9 повторяют направление ребер СКК КА 18, для исключения их перемещения относительно СКК КА 18. Накладка опорная 5 устанавливается на распорки 8 и закрепляется с помощью болтов 6 и шайб пружинных волновых 7.

Кронштейн 4 и накладка опорная 5 закреплены между собой комплектами крепежных элементов, которые включают в себя шпильки 11, гайки 12, шайбы сферические 13, втулки внешние 14 и втулки внутренние 15. Шпильки 11 обеспечивают соединение накладки опорной 5 с кронштейном 4. Гайки 12 служат для регулировки натяжения строп 17. Втулка внешняя 14 и втулка внутренняя 15 обеспечивают направление продольной оси шпилек 11 к продольной оси СКК КА 18. Шайбы сферические 13 обеспечивают компенсацию разницы длины строп 17 при затяжке шпилек 11.

Втулка внутренняя 15 может быть как с внутренней резьбой, так и без нее.

Крепление топливного бака 19 к СКК КА 18 осуществляется следующим образом (фиг. 2, 3, 4, 5).

Площадка углепластиковая 1, со стропами 17, устанавливается между кронштейном 4 и накладкой 2. Производится предварительное выпрямление строп 17 путем натяжки площадок углепластиковых 1 в радиальном направлении, затягивая болтом 3. На контактирующие поверхности деталей 2 и 4 наносится клей, болт 3 стопорится (фиг. 4).

На грани СКК КА 18 устанавливаются распорки 8 и ответные части 9, предварительно покрытые клеем по контактирующим поверхностям, при этом распорки 8 - с внешней стороны СКК КА 18, а ответные части 9 - с внутренней. Элементы 8 и 9 фиксируются винтами 10. Винты 10 стопорятся клеем. После механической обработки поверхностей распорок 8, на распорки 8 устанавливается накладка опорная 5 с помощью болтов 6. Болты 6 стопорятся с помощью шайб пружинных волновых 7 (фиг. 2, 5).

Собираются два комплекта крепежных элементов: на шпильку 11, с внешней стороны СКК КА 18, последовательно надевается втулка внешняя 14, шайба сферическая 13 и наживляется гайка 12; на шпильку 11, с внутренней стороны СКК КА 18, закручивается по резьбе втулка внутренняя 15 (фиг. 6). В случае когда втулка внутренняя 15 не имеет внутренней резьбы, ее установке предшествует установка сферической шайбы 13 (фиг. 7).

Комплекты крепежных элементов устанавливаются с внешней стороны СКК КА 18 через сквозные отверстия накладки опорной 5 до упора и соединяются по резьбе с кронштейном 4 до упора.

Для регулировки натяжения строп 17 необходимо закручивать гайки 12 постепенно, в половину оборота, контролируя силу натяжения индикаторами 16 (фиг. 3).

Техническим результатом настоящего изобретения является обеспечение равномерного натяжения строп, увеличение диапазона (не менее чем в 2 раза) и повышение точности (не менее чем на 70%) регулировки натяжения строп, возможность универсального использования регулируемого узла крепления (на конструктивно разных СКК), снижение массы (не менее чем на 60%) и уменьшение габаритных размеров (не менее чем на 30%) комплекта крепежных элементов (шпилька, гайка, втулка внешняя, втулка внутренняя).

Изобретение относится к конструкции космического аппарата (КА), в частности к узлу крепления топливного бака. Узел содержит внутреннюю и внешнюю части и два комплекта крепежных элементов. Внутренняя часть имеет композитную (углепластиковую) площадку со стропами (17), закрепленную болтом между накладкой и кронштейном. Последние закреплены между собой крепежными элементами в виде шпилек, гаек, сферических шайб, внешних и внутренних резьбовых втулок. Внешняя часть имеет распорки (8), установленные с внешней стороны силовой конструкции корпуса (18) (СКК) КА и с помощью винтов (10) соединённые с ответными частями на внутренней стороне СКК (18). Грани распорок (8) и ответных частей повторяют направление ребер СКК (18). Опорная накладка крепится к распоркам (8) болтами (6) и пружинными волновыми шайбами (7). Техническим результатом изобретения является обеспечение равномерного натяжения строп, увеличение диапазона (> в 2 раза) и повышение точности (> 70%) регулировки их натяжения, повышение универсальности узла крепления, снижение массы (> на 60%) и уменьшение габаритов (> на 30%) комплекта крепежных элементов. 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Регулируемый узел крепления конструкций с интерфейсом на стропах, характеризующийся тем, что он содержит внутреннюю первую часть узла - площадку композитную со стропами, закрепленную с помощью болта между накладкой и кронштейном, соединенным с внешней второй частью узла посредством двух комплектов крепежных элементов, которые состоят из гаек, шайб сферических, а также соединяющих элементов, отличающийся тем, что внешняя вторая часть узла состоит из переходных элементов - распорок с ответными частями, с установленной на них и закрепленной при помощи болтов накладкой опорной, между распорками и накладкой опорной установлены прокладки шайбового типа; комплекты крепежных элементов дополнительно содержат втулки внешние, втулки внутренние, а в качестве соединяющих элементов используются шпильки.

2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что втулки внутренние могут быть как с внутренней резьбой, так и без нее.

3. Узел по п. 1, отличающийся тем, что грани распорок и ответных частей повторяют направление ребер силовой конструкции корпуса (СКК) космического аппарата (КА).

4. Узел по п. 1, отличающийся тем, что распорки и ответные части закрепляются на СКК КА посредством винтового соединения.

5. Узел по п. 4, отличающийся тем, что винтовое соединение распорок и ответных частей стопорится применением клея.

6. Узел по п. 1, отличающийся тем, что болтовое соединение накладки опорной и распорок стопорится применением шайб пружинных волновых.