Универсальный интерфейс для монтажа оборудования с вантовой системой крепления Российский патент 2019 года по МПК B64G1/22 

Настоящее изобретение относится к области машиностроения, в частности к космической отрасли и может быть использовано в качестве интерфейса для закрепления оборудования к силовой конструкции корпуса (СКК) космического аппарата (КА).

Ванта - гибкий криволинейный несущий элемент, работающий на растяжение.

Вантовая система — преднапряженная система, состоящая из переплетенных друг относительно друга и жестко связанных между собой вант.

Вантовая система крепления в настоящем случае используется для крепления оборудования К А, например, топливного бака высокого давления.

Универсальность заявленного технического решения заключается в возможности реализации крепления оборудования К А на СКК различной конфигурации К А.

Прототипом заявленного технического решения является регулировочно-соединительное устройство (патент 1Ш № 2605666).

Регулировочно-соединительное устройство содержит комплект крепежных элементов для шарнирного соединения, шпангоут, на посадочные поверхности которого установлены узлы регулировки. Узлы регулировки состоят из пары накладок со сферическими ответными поверхностями, причем одна из накладок имеет отходящие от нее четыре ванта, и три дополнительных комплекта крепежных элементов, образующих шарнирное соединение. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и технологичности установки оборудования, повышение качества регулировки.

Недостатком известной конструкции является низкая технологичность узлов регулировки натяжения, большая масса конструкции и невозможность применения шпангоута на СКК различной конфигурации.

Низкая технологичность узлов регулировки натяжения обусловлена необходимостью выборки зазора между посадочной площадкой шпангоута и накладкой. Натяжка вант в одном узле производится посредством затяжки четырех болтов, вследствие чего не обеспечивается равномерность натяжки и увеличивается трудоемкость процесса настройки. Перечисленные факторы в совокупности усложняют технологический процесс сборки и снижают работоспособность вантовой системы.

Большая масса конструкции обусловлена отсутствием технологических (съемных) элементов в конструкции узлов натяжения, что увеличивает конечную массу изделия.

Невозможность универсального применения шпангоута обусловлено отсутствием набора посадочных отверстий для установки на СКК разной конфигурации.

Задачей изобретения является повышение технологичности узлов регулировки натяжения, снижение конечной массы конструкции и обеспечение возможности универсального применения интерфейса на СКК разной конфигурации.

Поставленная задача решается за счет того, что шпангоут имеет набор отверстий, для закрепления его на СКК разной конфигурации, и посадочные поверхности с двух сторон, на которые установлены узлы регулировки натяжения с наружной стороны и узлы фиксации с внутренней стороны, причем между узлами регулировки натяжения и фиксации закреплена накладка с вантами; узел регулировки натяжения - технологический (съемный), состоит из опорной балки с крепежными элементами, сферической шайбы, шпильки, гайки, накладки с крепежными элементами, а узел фиксации - стационарный, состоит из накладки с крепежными элементами, втулки, сферической шайбы и болта.

Сущность изобретения поясняется чертежом, представленным на фиг.1 - универсальный интерфейс с установленным оборудованием (топливным баком).

Изобретение состоит из шпангоута 1 с набором отверстий 2, на который с наружной стороны устанавливаются узлы регулировки натяжения, а с внутренней стороны устанавливаются узлы фиксации. Между узлами регулировки натяжения и фиксации располагается накладка 3 с вантами 4 от оборудования 5, на которую с наружной стороны устанавливается накладка 6, а с внутренней стороны устанавливается накладка 7. Накладки 6 и 7 закрепляются между собой элементами крепления 8.

Набор отверстий 2 включает в себя отверстия выполненные с необходимым угловым шагом, соответствующим посадочным отверстиям на применяемых СКК разной конфигурации (для реализации крепления шпангоута 1 к СКК разной конфигурации).

Узлы регулировки натяжения - технологические (съемные) элементы, устанавливаются на первом этапе монтажа. В состав узла регулировки натяжения входит опорная балка 9, сферическая шайба 10, шпилька 11с гайкой 12, накладка 13. Монтаж опорной балки 9 к шпангоуту 1 осуществляется при помощи крепежных элементов 14, а монтаж накладки 13 к накладке 6 при помощи элементов крепления 15.

Узлы фиксации - стационарные (несъемные) элементы, устанавливаются после достижения требуемого натяжения вант. В состав узла фиксации входит опорная балка 16, втулка 17, сферическая шайба 10 и болт 18. Монтаж опорной балки 16 к шпангоуту 1 осуществляется при помощи крепежных элементов 19. Болт 18 обеспечивает закрепление узла фиксации к накладке 7.

Устройство работает следующим образом. Изначально выполняется центровка оборудования (предварительная натяжка - попеременно в узлах расположенных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях) с последующим обеспечением требуемого натяжения вант во всех узлах. Натяжение вант осуществляется закручиванием гайки 12 попеременно в узлах расположенных напротив друг друга. Контроль натяжения вант осуществляется измерительным оборудованием. После достижения требуемого натяжения вант, производится монтаж узлов фиксации - опорных балок 16 при помощи крепежных элементов 19. В резьбовое отверстие опорных балок 16 вкручиваются втулки 17 до упора в накладку 7, затем устанавливаются сферические шайбы 9 и механизм стопорится болтами 18. Узлы натяжения демонтируются, а освободившиеся резьбовые отверстия от крепежных элементов 14 в шпангоуте 1 (входят в набор отверстий 2) используются при монтаже шпангоута 1 на СКК КА.

Таким образом, техническим результатом заявленного изобретения является повышение технологичности установки оборудования, снижение конечной массы конструкции и обеспечение возможности универсального применения на СКК разной конфигурации.

Изобретение относится к силовым конструкциям для установки, в частности, на борту космического аппарата различного оборудования с помощью вант. Интерфейс состоит из шпангоута с набором отверстий для его крепления на монтажных элементах разной конфигурации. С наружной стороны шпангоута установлены узлы регулировки натяжения вант, а с внутренней стороны - узлы фиксации. Между этими узлами закреплена накладка с вантами для крепления оборудования. Узлы регулировки натяжения являются съемными, а узлы фиксации – стационарными. Все узлы снабжены необходимыми крепежными элементами: сферическими шайбами, шпильками, гайками и т.п. Техническим результатом является повышение технологичности узлов регулировки натяжения, снижение массы и унификация интерфейса. 1 ил.

Универсальный интерфейс для монтажа оборудования с вантовой системой крепления, содержащий шпангоут, на посадочные поверхности которого установлены узлы регулировки, отличающийся тем, что шпангоут имеет набор отверстий для крепления его на силовых конструкциях разной конфигурации и посадочные поверхности с двух сторон, на которые установлены узлы регулировки натяжения с наружной стороны и узлы фиксации с внутренней стороны, причем между узлами регулировки натяжения и фиксации закреплена накладка с вантами, технологический узел регулировки натяжения - съемный и состоит из опорной балки с крепежными элементами, сферической шайбы, шпильки и накладки с крепежными элементами, а узел фиксации - стационарный несъемный и состоит из накладки с крепежными элементами, втулки, сферической шайбы и болта.