Механизм расфиксации зацепляющего штыря имитатора отрывной платы Российский патент 2019 года по МПК F16B21/06 

Изобретение относится к механизмам для фиксации, удерживания и расфиксации элементов имитатора отрывных плат летательных аппаратов (ЛА).

В настоящее время для расстыковки электрических соединителей отделяемой ступени ЛА применяется отрывная плата [1. ЕЮЛИ.301411.001 Плата отрывная]. Расстыковка соединителей происходит под воздействием массы разделяемых отсеков при механическом разведении ступеней ЛА. Для гарантии разделения соединителей необходима наземная проверка качества изготовления, т.е. разделение их при помощи штатных ступеней ЛА. Но такая проверка невозможна из-за больших габаритов и массы штатных ступеней ЛА, а также вероятности их повреждения при испытаниях. Для проведения данных испытаний разработан и внедрен в производство имитатор отрывных плат, в состав которого входит устройство для фиксации, удерживания и автоматизированного расчленения элементов имитатора отрывных плат.

В настоящее время имеются различные удерживающие устройства, например, шариковый замок по патенту [2. Патент №2291328 С2 RU. МПК⁶ F16B 21/18, F16B 2/16. Шариковый замок / Маслак Е.П. (10.01.2007)], имеющий в своем составе шток, закрепленный на одном из объектов, втулку с радиальными отверстиями и внутренней торцевой поверхностью, установленную на другом объекте, запорное кольцо и запорные шарики, установленные в радиальных отверстиях втулки и взаимодействующие с запорным кольцом и со штоком, рабочая часть которого выполнена в виде сферической головки. Во втулке выполнены внутренний бурт и два продольных паза, расположенные по обе стороны бурта, и установлен запорный вкладыш, взаимодействующий с запорными шариками и штоком и поджатый пружиной сжатия с опорой на бурт. На вкладыше закреплен штифт, установленный в первом продольном пазу. С обратной стороны бурта установлен толкатель, жестко соединенный с запорным кольцом вторым штифтом, установленным во втором продольном пазу. Замок срабатывает при воздействии на толкатель. Данный замок сложен в изготовлении, имеет большое количество составных частей, требует высокой точности изготовления деталей. Кроме того, он требует значительного усилия срабатывания.

Замок-разъединитель по патенту [3. Патент №2159369 С2 RU. МПК⁶ F16G 11/00. Замок-разъединитель / Попов В.Г., Спицын В.И., Васильев A.M., Жилин А.О. (20.11.2000)] содержит силовой корпус, шток, два шариковых замка, плунжер, пружину. Согласно изобретению он содержит также электромагнит и каретку, при этом плунжер прикреплен к якорю электромагнита, а каретка подпружинена. Первый шариковый замок снабжен обоймой для шариков и секторами, взаимодействующими с шарикоподшипниками каретки и удерживающими шарики первого шарикового замка, фиксирующего шток в исходном положении. Каретка зафиксирована в исходном состоянии шариками второго шарикового замка, шарики которого удерживаются плунжером. Силовой корпус замка-разъединителя выполнен герметичным.

Замок-разъединитель по патенту [4. Патент №2193119 С2 RU. МПК⁶ F16B 2/16, В63В 22/08, F16G 11/00. Замок-разъединитель / Попов В.Г., Матвеев О.Н., Васильев Я.В. Жилин А.О. (20.11.2002)] содержит корпус с внешним подводом давления, в который помещены поршень, шток с отжимной пружиной, шариковый замок и сухари с отверстиями для закрепления частей объекта. В проточку поршня введена силовая пружина, зафиксированная в сжатом состоянии вторым шариковым замком, шарики которого опираются на втулку, закрепленную на плунжере, соединенном с якорем электромагнита.

Изобретение по патенту [5. Патент №2298719 C1 RU. МПК⁶ F16L 37/00, B64G 5/00, F16F 7/00. Устройство отвода коммуникаций с разъемным соединением / Петров Р.А., Смольянинов В.А., Крылов В.Ф., Нарышкин A.M. (10.05.2007)] относится к быстроразъемным соединениям коммуникаций и может быть использовано в стартовых комплексах космических ракет. Устройство отвода содержит шарнирно установленные на основании привод, уравновешивающее устройство и стрелу. Стрела шарнирно соединена через тягу с разъемным соединением, а через вертикальный и горизонтальный телескопические ограничители - с тягой. Горизонтальный телескопический ограничитель содержит цилиндр, установленные внутри цилиндра шток и амортизатор и установленный на цилиндре шариковый замок. Шариковый замок взаимодействует с упомянутым штоком. Амортизатор выполнен из набора внутренних и внешних колец одинаковой толщины с внешними и внутренними коническими поверхностями соответственно. Причем упомянутые кольца опираются друг на друга упомянутыми коническими поверхностями. Вертикальный телескопический ограничитель содержит шток с упором и снабжен взаимодействующей с данным упором подпружиненной защелкой.

Изобретение [6. Патент №2479467 С2 RU. МПК⁶ B64D 1/06. Балочный держатель / Беляев А.Н., Крохин Г.И., Синицин Н.В., Рац В.А. (20.04.2013)] относится к оборудованию летательного аппарата. Балочный держатель для подвески груза с электрическим взведением содержит корпус, замок для подвески груза, задний обтекатель с механизмом подачи импульса, контактирующим с шариковой вилкой электрожгута механизма взведения груза. На заднем обтекателе закреплен кронштейн с валом, ось вращения которого перпендикулярна вертикальной плоскости держателя и на хвостовике которого на оси, параллельной вертикальной плоскости держателя, подвижно установлена обойма с продольным пазом для размещения в ней удлинителя в виде электрожгута, на одном конце которого имеется шариковая вилка. На обойме установлен шариковый фиксатор зажимного контактного устройства, выполненный в виде полого цилиндрического выступа с наружной резьбой, внутри которого установлен подпружиненный шарик, взаимодействующий через отверстие в обойме с кольцевой проточкой зажимного контактного устройства удлинителя, и резьбовая втулка со шлицем. На кронштейне заднего обтекателя перпендикулярно оси вращения вала выполнено резьбовое отверстие, в котором размещены фрикционная прокладка и регулировочный винт.

Данные устройства также имеют большое количество составных частей и шарики, при изготовлении которых необходимо оборудование высокой точности.

Целью изобретения является создание простого и компактного устройства для фиксации, удерживания и автоматизированного расчленения элементов имитатора отрывных плат, разъединяемых двумя мощными пружинами с усилием рабочего хода 102 кг, с надежной фиксацией и мгновенной расфиксацией при подаче электрического сигнала на управляющий электромагнит.

В предлагаемом изобретении взаимная фиксация элементов производится механизмом расфиксации, имеющим в своем составе зацеп и упор, которые за счет плеч рычагов и наклонных поверхностей раскладывают усилие взведенных мощных пружин на составляющие, что обеспечивает расфиксацию штыря зацепляющего при получении управляющего сигнала от маломощного электромагнита. Это позволяет применять легкие и компактные электромагниты в качестве источника механического инициирования системы разделения.

Осуществление поставленной цели достигается тем, что устройство, состоящее из указанных выше деталей, уменьшает усилие, создаваемое пружинами и передаваемое через зацепляющий штырь и зацеп на упор, за счет плеч рычагов и раскладывания осевого усилия штыря зацепляющего на составляющие, и наклонной поверхности выступа зацепа, контактирующей с наклонной поверхностью углового выреза в зацепе, в результате чего обеспечивается возможность срабатывания механизма на расцепление от усилия электромагнита малой мощности.

Изобретение поясняется чертежом, где на Фиг. 1 изображен механизм расфиксации зацепляющего штыря имитатора отрывной платы. Механизм состоит из пластин корпуса 6, между которыми на осях вращения расположены зацеп 2 и упор 3. Во взведенном положении штырь зацепляющий 1 удерживается от перемещения зацепом 2, вставшим на упор 3. При срабатывании электромагнита толкающее усилие передается на упор 3 и вызывает его проворачивание. При проворачивании упор 3 освобождает зацеп 2, который освобождает штырь зацепляющий 1. В исходное положение зацеп 2 возвращается пружиной 7, а упор - пружиной 8, при передвижении штыря зацепляющего 1 от воздействия винта взведения имитатора платы. Перемещение зацепа 2 ограничено винтом 9, перемещающимся в пределах отверстия в корпусе. По этому отверстию можно контролировать защелкивание механизма расфиксации. Для регулировки механизма расфиксации предусмотрена втулка с винтом 10.

Предлагаемое изобретение лишено недостатков прототипа и имеет следующие преимущества:

- механизм прост в изготовлении и не требует высокой точности оборудования, применяемого для его изготовления;

- состоит из малого числа составных частей;

- имеет малое усилие срабатывания при большом усилии взведенных пружин.

Техническим результатом является способность устройства надежно фиксировать разъединяемые элементы при малом усилии срабатывания и большом усилии взведенных мощных пружин и легко и безопасно расстыковывать их при помощи управляющего сигнала от маломощного электроманита. Устройство компактно, состоит из малого числа составных частей, удобно в обращении, простое в изготовлении и не требует высокой точности оборудования.

Устройство выполнено с помощью стандартного оборудования и материалов отечественного производства, внедрено в производство и применяется при испытаниях новых образцов техники. Таким образом, заявленное устройство соответствует критерию «промышленная применимость».

Источники, принятые во внимание

1. ЕЮЛИ.301411.001 Плата отрывная: Сборочный чертеж.

2. Патент №2291328 С2 RU. МПК⁶ F16B 21/18, F16B 2/16. Шариковый замок / Маслак Е.П. (10.01.2007).

3. Патент №2159369 С2, МПК F16G 11/00 RU Замок-разъеденитель / Попов В.Г., Спицын В.И., Васильев A.M., Жилин А.О. (20.11.2000).

4. Патент №2193119 С2 RU, МПК F16B 2/16, В63В 22/08, F16G 11/00. Замок-разъединитель / Попов В.Г., Матвеев О.Н., Васильев Я.В. Жилин А.О. (20.11.2002).

5. Патент №2298719 C1 RU. МПК⁶ F16L 37/00, B64G 5/00, F16F 7/00. Устройство отвода коммуникаций с разъемным соединением / Петров Р.А., Смольянинов В.А., Крылов В.Ф., Нарышкин А.М. (10.05.2007).

6. Патент №2479467 С2 RU. МПК⁶ B64D 1/06. Балочный держатель / Беляев А.Н., Крохин Г.И., Синицин Н.В., Рац В.А. (20.04.2013).

7. Патент №2496045 C1 RU. МПК⁶ F16L 37/00. Разъемное соединение / Барышников Р.С., Болтов Е.А., Затолочный В.Д., Макарьянц М.В., Юркин А.И. (20.10.2013).

8. Патент №2518801 C1 RU. МПК⁶ Е05В 47/02. Электромагнитный замок / Рыжиков Е.Д., Никольский Д.Е. (10.06.2014).

9. Патент №2167360 C1 RU. МПК F16L 37/28. Разъемное соединение / Швец Т.Н., Медведев Н.И., Сягаев Л.Г., Мордвинников И.А., Мартынов В.М. (20.05.2001).

Изобретение относится к механизмам для фиксации, удерживания и расфиксации элементов имитатора отрывных плат летательных аппаратов (ЛА). Устройство содержит пластины, между которыми на осях вращения расположен зацеп, вставший на упор и удерживающий зацепляющий штырь во взведенном положении от перемещения, электромагнит, передающий толкающее усилие на упор, пружины, возвращающие упор и зацеп в исходное положение, винт, ограничивающий перемещение зацепа. Техническим результатом является способность устройства надежно фиксировать разъединяемые элементы при малом усилии срабатывания и большом усилии взведенных пружин и легко и безопасно расстыковывать их при помощи управляющего сигнала от электромагнита. Устройство компактно, состоит из малого числа составных частей, удобно в обращении, простое в изготовлении и не требует высокой точности оборудования. 1 ил.

Механизм расфиксации зацепляющего штыря имитатора отрывной платы, отличающийся тем, что содержит пластины, между которыми на осях вращения расположен зацеп, вставший на упор и удерживающий зацепляющий штырь во взведенном положении от перемещения, электромагнит, передающий толкающее усилие на упор, пружины, возвращающие упор и зацеп в исходное положение, винт, ограничивающий перемещение зацепа.