Устройство электромеханической связи между подвижными элементами конструкции Российский патент 2019 года по МПК B64G1/22 H02G11/00 

Изобретение относится к оборудованию космического аппарата (КА), в частности, к раскрываемым (подвижным) элементам конструкции космического аппарата, имеющим электрическую связь между раскрываемыми элементами друг с другом и с неподвижной частью КА, например, к раскрываемым панелям батарей солнечных.

Раскрывающим элементом подвижных элементов конструкции КА является механический привод шарнирного узла (ШУ). ШУ создает определенное значение движущего момента в сторону раскрытия подвижных элементов конструкции КА. Для обеспечения надежности раскрытия подвижных элементов необходимо обеспечить превышение движущего момента ШУ над моментом сопротивления раскрытию, возникающего из-за трения в контактирующих деталях и погрешностях в изготовлении деталей ШУ и проходящего через ШУ транзитного кабеля, необходимого для передачи телеметрической информации и электрического питания оборудования расположенного на элементах конструкции КА. Наибольшее значение момента сопротивления раскрытию, возникающего при переходе подвижных элементов конструкции из сложенного положения в раскрытое, создается из-за не оптимальной прокладки через ШУ транзитного кабеля. Поэтому, для минимизации значения момента сопротивления раскрытию, необходимо обеспечить оптимальную прокладку транзитного кабеля через ШУ.

Из существующего уровня техники известен способ прокладки межблочных кабелей и коммуникаций и устройство для его осуществления (патент RU 2179774 С2, H02G 3/04, 20.02.2002). Сущность изобретения заключается в том, что кабели укладывают в желоб, состоящий из шарнирно соединенных звеньев, складывают его в пакет в виде "гармошки" и транспортируют к месту назначения. Оси, шарнирно соединяющие звенья, разнесены по краям торцов звеньев, а смежные звенья фиксируются между собой.

Недостатком известного устройства является то, что кабель, прокладываемый через желоб, не имеет крепления в нем, а в местах шарнирного соединения секций желоба, кабель переламывается через оси, что все вместе создает дополнительный момент сопротивления, препятствующий свободному вращению подвижных элементов.

Наиболее близким к заявляемому является устройство (патент RU 2468483 С1, МПК H02G 11/00, от 20.05.2011 г.), содержащее кабельный переход между взаимно поворотными частями машины, в сосав которого входит жгут кабелей, расположенных в сепарирующих кольцах, которые выполнены составными, одно из которых кинематически соединено с обеими частями машины и выполнено подвижным, в том числе переход содержит кулачковый механизм, который расположен снаружи жгута, подвижное сепарирующее кольцо кинематически соединено с одной из частей машины с помощью прямолинейной направляющей, а с другой - роликом, закрепленным на подвижном сепарирующем кольце, который входит в канавку цилиндрического кулачка, а профиль кулачка выполнен в виде правого и левого полувитка на внешней стороне цилиндра, внутри которого расположен жгут кабелей. Данное устройство принято за прототип.

Недостатком известного устройства является высокая сложность и трудоемкость устройства, наличие подвижных сепарирующих колец, что с одной стороны, увеличивает габаритные размеры перехода, а с другой, увеличивает массу соединения.

Задачами, на решение которых направлено заявленное изобретение, являются:

- упрощение конструкции, формирующей прокладку жгута кабелей, обеспечивающего электрическую связь между подвижными элементами конструкции КА;

- снижение массы устройства;

- снижения момента сопротивления раскрытию при повороте подвижных элементов конструкции КА от жгута кабелей, обеспечивающих электрическую связь.

Поставленная задача решается устройством электромеханической связи между подвижными элементами конструкции, выполненным в виде жгута кабелей, жестко закрепленного на подвижных элементах конструкции. Согласно заявленному изобретению участок жгута кабелей, жестко закрепленный между двумя подвижными элементами конструкции, расположен соосно с осью вращения подвижных элементов конструкции, а кабели жгута выкладываются в одну плоскость в раскрытом положении подвижных элементов, а провода кабелей выкладываются без скручиваний.

Изобретение поясняется чертежами:

- на фиг. 1 изображен общий вид конструкции устройства электромеханической связи между подвижными элементами конструкции КА в раскрытом положении;

- на фиг. 2 изображен общий вид конструкции устройства электромеханической связи между подвижными элементами конструкции КА в сложенном положении.

Устройство электромеханической связи между подвижными элементами конструкции КА 1 и 2, соединенных через шарнирные соединения 3 и 4, состоящее из жгута кабелей 5, расположенных вдоль оси вращения подвижных элементов конструкции 1 и 2. Жгут кабелей 5 жестко закреплен в месте 6 на подвижном элементе 1, а в месте 7 на подвижном элементе 2, при этом центр жгута кабелей установлен соосно оси вращения подвижных элементов конструкции 4 и 5, а каждый из кабелей жгута выкладывается в одну плоскость в раскрытом положении подвижных элементов конструкции КА, при этом провода каждого из кабелей жгута выкладываются без скручиваний на жестко закрепленном участке жгута кабелей.

Во время поворота подвижных элементов конструкции КА жгут кабелей создает дополнительный момент в сторону раскрытия подвижных элементов, за счет того, что в раскрытом положении подвижных элементов 1 и 2 провода жгута кабелей 5 находятся в одной плоскости (недеформированном состоянии), а в сложенном положении в деформированном состоянии, что позволяет за счет его жесткости создать дополнительный момент в сторону раскрытия подвижных элементов КА.

Таким образом, техническим результатом заявленного изобретения является:

- упрощение конструкции, формирующей прокладку жгута кабелей и снижение момента сопротивления от кабеля при повороте подвижных элементов конструкции КА, которое достигается за счет того, что участок жгута кабелей, расположенный между двумя подвижными элементами конструкции КА, жестко закреплен на подвижных элементах конструкции, при этом центр жгута кабелей располагается соосно с осью вращения подвижных элементов конструкции КА, а каждый кабель жгута выкладываться в одну плоскость в раскрытом положении подвижных элементов конструкции КА, а провода каждого из кабелей жгута не имеют скручиваний;

- снижение массы устройства, за счет отсутствия в конструкции, формирующей петлю кабеля, дополнительных элементов.

Изобретение относится к оборудованию космического аппарата (КА), в частности к раскрываемым панелям солнечных батарей. Устройство выполнено в виде жгута кабелей, центральная часть которого соосна оси взаимного вращения подвижных элементов конструкции (ПЭК). Один конец этой части жгута жестко закреплен на одном из ПЭК, а другой – на другом ПЭК. В раскрытом положении ПЭК кабели жгута лежат в одной плоскости, а в сложенном положении ПЭК – скручены (на угол около 180°). Последнее создаёт крутящий момент, облегчающий раскрытие ПЭК. Технический результат состоит в упрощении конструкции электрической связи между ПЭК, снижении момента сопротивления раскрытию и массы устройства. 2 ил.

Устройство электромеханической связи между подвижными элементами конструкции, выполненное в виде жгута кабелей, жестко закрепленного на подвижных элементах конструкции, отличающееся тем, что участок жгута кабелей, жестко закрепленный между двумя подвижными элементами конструкции, расположен соосно с осью вращения подвижных элементов конструкции, при этом в раскрытом положении подвижных элементов кабели жгута выкладываются в одну плоскость, а провода кабелей выкладываются без скручиваний.