ДУБЛИРОВАННЫЙ ШАРНИРНЫЙ УЗЕЛ Российский патент 2021 года по МПК F16C11/06 B64C3/50 B64C5/02 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к конструктивным элементам дублированных шарнирных узлов систем управления механизацией крыла самолета.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Из предшествующего уровня техники известное классическое шарнирное соединение узла, состоящее из обоймы узла, шарнирного звена - качалки, соединенных между собою болтом. В составе шарнирного звена присутствует элемент конструкции относительно которого происходит вращение самого звена при условно неподвижной обойме. Такой тип соединения не обеспечивает принцип безопасности шарнирного соединения при разрушения элементов шарнирного узла, в частности болта. См. «Конструкция и летная эксплуатация. Самолет Л-410 УВП» А.И. Ковалев, М.: Из-во «Транспорт», 1988 г., стр. 20-23, п 3.3 «Управление механизацией крыла», рис. 19, 20, 21.

В настоящее время для решения задачи безопасного разрушения методом дублирования элементов шарнирного узла, используется дублированный шарнирный узел, в котором болт состоит из полого болта, внутри которого размещен дублирующий болт. На полый болт неподвижно насажено яблоко подшипника. См. патент РФ №2196705 МПК В64С 5/02.

Существующий узел имеет ряд недостатков:

а) технологическая сложность изготовления дублированного шарнирного узла, вызванная большим количеством применяемых в нем крепежных элементов.

б) большие габаритные размеры, не позволяющие его использовать в ограниченных пространствах работы механизмов, где важно требование по обеспечению зазоров между звеньями механизмов систем управления самолетом.

в) возможность перемещения, в том числе вращения, дублирующего болта относительно полого болта, что приводит к разрушению конструкции.

г) возможность совместного перемещения и/или вращения полого болта и дублирующего болта относительно яблока подшипника, что приводит к разрушению конструкции.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении надежности и упрощении конструкции дублированного шарнирного узла системы управления механизацией крыла самолета за счет уменьшения количества элементов шарнирного узла и габаритов узла, а также устранения возможности перемещения, например, вращения дублированного шарнирного узла в обойме узла во избежание трения болтов и обоймы друг о друга.

Заявленный дублированный шарнирный узел содержит шарнирное звено, обойму, полый болт с головкой и соосный с ним, расположенный внутри полого болта, дублирующий болт, а также сферический подшипник с яблоком сферического подшипника. Головка полого болта выполнена в виде кольцевого бортика с двумя лысками. Бортик с лысками расположен на одном конце полого болта, а на противоположном конце полого болта имеется паз, образованный двумя проушинами полого болта и расположенный между этими двумя проушинами. В проушинах выполнены крепежные отверстия под установку ограничителя-стопора перемещения дублирующего болта, к примеру, шплинта или другого устройства, предназначенного для исключения перемещения деталей конструкции друг относительно друга. Дублирующий болт расположен соосно с полым болтом внутри полого болта. Дублирующий болт, выполнен с профилированной головкой соответствующий ширине паза полого болта. Лыска бортика полого болта во избежание перемещения полого болта, например, вращения полого болта относительно обоймы шарнирного узла, упирается в выступ-упор обоймы шарнирного узла, спрофилированного на внешней стороне обоймы шарнирного узла.

Решение задачи облегчения конструкции, уменьшения веса конструкции и увеличения надежности конструкции обеспечивается тем, что дублированный шарнирный узел, содержащий шарнирное звено, обойму, полый болт и дублирующий болт, выполнен таким образом, что в полый болт с бортиком, снабженном лысками, на одном конце и пазом на другом, соосно вставлен дублирующий болт, который фиксируется относительно полого болта стопором-ограничителем перемещения дублирующего болта. Стопор-ограничитель перемещения, изготовленный, в частности, в виде шплинта, установлен в отверстиях проушин паза и контактирует с головкой дублирующего болта, доработанного под размер паза. Кроме того, дублирующий болт соединен с полым болтом резьбовым соединением, а выполненный на обойме шарнирного узла выступ-упор, контактирующий с бортиком полого болта, препятствует перемещению полого болта. На полом болте неподвижно установлено яблоко сферического подшипника.

Для облегчения сборки, устранения технологических зазоров шарнирного узла, а также устранения возникновения изгибающих моментов в обойме узла при соединении конструкции полым и дублирующим болтами, конструкция снабжена скользящей втулкой.

Скользящая втулка, при сборке, устраняет осевые зазоры в процессе сборки и эксплуатации соединения, в том числе полого болта и дублирующего болта. Скользящая втулка обеспечивает поджатие яблока подшипника к одной из проушин обоймы узла и устраняет возможность возникновения изгибающих моментов проушин обоймы, контактирующих с яблоком сферического подшипника шарнирного звена.

Скользящая втулка обеспечивает прижатие сферического узла к проушине обоймы узла без возникновения напряжения изгиба проушины обоймы в направлении соосных осей полого и дублирующего болтов из-за отсутствия стягивания проушин полым болтом и дублирующим болтом.

Для дополнительной фиксации основного полого болта и дублирующего болта относительно друг друга, указанные болты соединены друг с другом посредством резьбового крепежа, законтренного шплинтом, расположенном на одном конце дублирующего болта, и стопором-ограничителем, расположенном одновременно на другом конце полого и дублирующего болта.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Заявленное изобретение поясняется чертежами, представленными на фиг. 1-6.

Фиг. 1 - сечение дублированного шарнирного узла.

Фиг. 2 - изометрия сечения дублированного шарнирного узла; вид слева.

Фиг. 3 - изометрия сечения дублированного шарнирного узла; вид справа.

Фиг. 4 - изометрия дублированного шарнирного узла; вид справа.

Фиг. 5 - вид А на дублированный шарнирный узел.

Фиг. 6 - вид Б на дублированный шарнирный узел. Где:

поз. 1 - полый болт;

поз. 2 - дублирующий болт;

поз. 3 - шарнирное звено узла;

поз. 4 - обойма узла;

поз. 5 - уступ-упор;

поз. 6 - проушины полого болта;

поз. 7 - стопор-ограничитель;

поз. 8 - шайба;

поз. 9 - корончатая гайка;

поз. 10 - скользящая втулка;

поз. 11 - шплинт;

поз. 12 - яблоко сферического подшипника;

поз. 13 - сферический подшипник;

поз. 14 - дублированный шарнирный узел.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение поясняется примером его выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи.

Как показано на Фиг. 1 дублированный шарнирный узел (14) содержит полый болт (1), дублирующий болт (2) соосный с полым болтом (1), шарнирное звено узла (3), обойму узла (4). Шарнирное звено узла (3) и обойма узла (4) соединены друг с другом посредством полого болта (1), в который соосно с ним вставлен дублирующий болт (2). Шарнирое звено узла (3) включает в себя сферический подшипник (13), содержащий яблоко подшипника (12).

Как показано на Фиг. 6 полый болт (1) зафиксирован от перемещения относительно обоймы посредством лыски бортика полого болта контактирующей с уступом-упором (5) обоймы узла (4).

Как показано на Фиг. 5 дублирующий болт (2) фиксируется от перемещения относительно полого болта (1) с помощью паза, состоящего из двух проушин (6) полого болта (1). Отверстия, выполненные в проушинах паза полого болта (1), служат для установки стопора-ограничителя (7), предотвращающего выпадение дублирующего болта (2).

Для фиксации узла в заданном положении на дублирующий болт (2) устанавливается шайба (8), и корончатая гайка (9), которая стягивает по скользящей втулке (10) шарнирное звено узла (3), полый болт (1) и дублирующий (2) болт. Гайка фиксируется от поворота контровочным шплинтом (11).

На Фиг. 2 и 3, показаны изометрии дублированного шарнирного узла в разрезе на видах справа и слева, а на Фиг. 4 - изометрия дублированного шарнирного узла вид справа.

Использование изобретения позволяет обеспечить повышение надежности и снижение аварий и катастроф путем увеличения безопасности полетов самолетов за счет дублирования жизненно важных элементов конструкции самолета, а именно конструктивных элементов дублированных шарнирных узлов систем управления механизацией крыла. Дублирование шарнирного узла позволяет при разрушении полого болта работу шарнирного узла выполнять в полном и необходимом объеме дублирующему болту.

Изобретение относится к авиационной технике и касается конструкции дублированного шарнирного узла систем управления самолетом с полым болтом и соосным с ним вставленным в полый болт дублирующим болтом. Дублированный шарнирный узел (14) содержит шарнирное звено со сферическим подшипником (13) и яблоком (12) подшипника, обойму (4) узла, соосные полый болт (1) и дублирующий болт (2) с резьбовым крепежом, шайбой (8) и корончатой гайкой (9) со шплинтом. Дублирующий болт (2) ограничен от перемещения относительно полого болта (1) пазом, доработанным под размеры головки дублирующего болта (2). Полый болт (1) ограничен от перемещения относительно обоймы (4) узла с помощью бортика полого болта, контактирующего с выступом-упором обоймы (4) узла. Ограничение взаимного перемещения полого болта (1) относительно дублирующего болта (2) происходит методом фиксации. С целью фиксации дублирующего болта (2) в проушинах (6) полого болта (1), выполнены отверстия под стопор-ограничитель (7), ограничивающий перемещение дублирующего болта (2). Данная конструкция обладает минимально возможной массой и габаритами с одновременным увеличением надежности шарнирного узла. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Дублированный шарнирный узел, содержащий шарнирное звено со сферическим подшипником и яблоком подшипника, обойму узла, соосные полый болт и дублирующий болт с резьбовым крепежом, шайбой и корончатой гайкой со шплинтом, отличающийся тем, что полый болт содержит бортик на одном конце и паз с проушинами на противоположном конце, бортик выполнен с лыской, а обойма узла контактирует с яблоком сферического подшипника и содержит уступ-упор, контактирующий с лыской с одной стороны, и снабжена скользящей втулкой с другой стороны, скользящая втулка контактирует с внутренней поверхностью обоймы узла и яблоком сферического подшипника, а дублирующий болт снабжен профилированной головкой, соответствующей ширине паза проушин полого болта, профилированная головка контактирует со скользящей втулкой, при этом дублирующий болт зафиксирован относительно полого болта стопором-ограничителем, установленным в проушинах паза основного болта.

2. Дублированный шарнирный узел по п. 1, отличающийся тем, что полый и дублирующий болт дополнительно зафиксированы от перемещения посредством резьбового крепежа с шайбой, расположенного на одном конце дублирующего болта, и стопором-ограничителем, расположенным на другом конце полого и дублирующего болта.