Амортизатор в механизме раскладки аэродинамических поверхностей Российский патент 2022 года по МПК F16F7/12 B64C13/00 

Устройство относится к элементам механизмов и предназначено для соединения между собой деталей механизмов, позволяющего снизить ударную нагрузку в момент раскладки аэродинамических поверхностей летательных аппаратов за счет пластической деформации элемента амортизатора.

Известно множество амортизаторов, в которых используется пластическая деформация. Например, пластический амортизатор по патенту SU 1216478 выполнен из набора деформируемых элементов в виде полых цилиндров с кольцевыми выступами, в патенте RU 145312 деформируемые элементы имеют торообразную форму. Шток амортизатора охвачен этими элементами, которые контактируют с основанием амортизатора. Наиболее близким амортизатором, предлагаемому, является амортизатор по патенту SU 1015183, в котором деформирующая и деформируемая контактирующие поверхности выполнены ступенчатыми, так, что форма штока и основания амортизатора близка конической. Этот амортизатор принят в качестве прототипа.

В механизме раскладки этот амортизатор не может быть применен, поскольку он обладает упругостью. С точки зрения динамики он может быть описан как колебательное звено. Будучи связанным со штоком привода управления поворотом в вертикальной оси аэродинамической поверхности, такой амортизатор уменьшит запас устойчивости контура управления изделием. Технические требования к амортизатору в составе механизма отличаются от требований к амортизаторам, описанным в указанных патентах. Отличия сводятся к следующим: амортизатор в механизме раскладки и управления должен обладать абсолютной жесткостью в рабочем состоянии и должен обладать достаточными пластическими свойствами для гашения энергии удара при приведении поверхности в рабочее состояние. Такими противоположными свойствами не обладает ни один из известных автору амортизаторов.

Целью предлагаемого устройства является снижение ударной нагрузки в механизме раскладки аэродинамической поверхности за счет пластической деформации и при этом снижение до минимума колебательных движений штока привода управления летательным аппаратом и снижения зазоров между штоком привода и поворотной вертикальной осью, относительно которой вращается аэродинамическая поверхность при управлении движением изделия.

Указанная цель в устройстве раскладки с газовым демпфированием достигается соединением поворотной вертикальной оси со штоком управляющего привода через амортизатор с использованием пластической деформации, который представляет собой коническое соединение, отличающееся тем, что на внутреннем и внешнем конусах выполнены проточки ортогональные оси конического соединения, в одну из проточек вкладывается разрезная пружинная шайба, пространство между конусами заполняются оловянно-свинцовым припоем в расплавленном состоянии и охлаждаются. При этом внутренний и внешний конус амортизатора разделены прослойкой из материала, обладающего повышенной пластичностью к ударным нагрузкам. Причем паяное соединение между собой конусов обеспечивает достаточную прочность соединения и надежное стопорение поверхностей в сложенном состоянии. При раскладке, энергия удара частично поглощается за счет пластической деформации слоя припоя, который уплотняется и вытесняется к сужению внутреннего конуса. Причем пружинная разрезная шайба при ударе стопорится в проточках внутреннего и внешнего конуса, тем самым предотвращает относительное движение конусов после удара. Пластическая деформация межконусного слоя позволяет внешнему конусу глубже продвинуться во внутренний конус, тем самым обеспечить надежное клиновое соединение. Причем уплотнившийся пластический слой заполняет пространство между разрезной шайбой и проточками, тем самым обеспечивает более надежное клиновое соединение.

Общими элементами аналога и предлагаемого устройства являются: механизм раскладки с газовым демпфированием ударной нагрузки.

Отличительным признаком предлагаемого устройства является то, что в качестве демпфирующего элемента применен оловянно- свинцового припой. За счет этого отличия реализуются два противоположных требования к амортизатору: в момент удара связанного с поворотом поверхности в рабочее состояние демпфирующий элемент является не жестким, а после постановки поверхности в рабочее состояние обеспечивается жесткая связь между штоком привода и аэродинамической поверхностью.

Благодаря наличию указанных отличительных признаков в совокупности с известными достигается следующее: введение дополнительного амортизатора, выполненного в виде конического соединения с пластическим элементом, представляющим собой оловяно-свинцовый припой, заполняющий пространство между конусами в расплавленном состоянии. Причем на конусах выполнены проточки. В одну из проточек предварительно вставлена разрезная пружинная шайба, которая при ударе, расправляясь входит в обе проточки и тем самым стопорит конусное соединение. При этом энергия удара уменьшается за счет пластической деформации припоя и за счет трения между конусами.

Дополнительно можно такой амортизатор установить и на горизонтальную ось, которая упираясь в ограничитель движения амортизирует удар. Введение дополнительного амортизатора позволяет в несколько раз уменьшить ударную нагрузку на аэродинамическую поверхность и на шток привода. Это в свою очередь повышает надежность летательного аппарата. В отличие от прототипа предложенный амортизатор лишен в рабочем положении колебательных движений и зазоров между штоком привода и аэродинамической поверхностью. Это обеспечено заклиниванием в конусе амортизатора и за счет соединения конусов разрезной шайбой.

Изобретение поясняется фиг.1 и фиг.2:

На фиг.1 приведен чертеж предложенного амортизатора в исходном состоянии. На рисунке 2 приведен чертеж предложенного амортизатора в рабочем состоянии. На рисунках обозначены: 1 - внутренний конус, который жестко соединяется со штоком управляющего привода, 2 - внешний конус, 3 - припой, 4 - корпус механизма поворота поверхностей, который соединен шарнирно с корпусом изделия, 5 - разрезная шайба.

Изобретение относится к области машиностроения. Амортизатор в механизме раскладки аэродинамических поверхностей содержит два амортизатора, выполненные в виде конусного соединения. Зазор между конусами заполнен пластическим материалом, например оловянно-свинцовым припоем, который в расплавленном состоянии заполняет пространство между конусами. На конусах выполнены проточки, ортогональные осям конусов. В одну из проточек вставлена разрезная пружинная шайба, которая при взаимном перемещении конусов проникает и в проточку второго конуса. Эти проточки заполняются уплотнившимся припоем при его пластической деформации, поглощающей энергию удара. Конус первого амортизатора соединяется жестко с корпусом поворотного механизма и со штоком привода поворота аэродинамической поверхности. Конуса второго амортизатора жестко соединяются с горизонтальным валом и с ограничителем его движения. Достигается снижение ударной нагрузки, колебательных движений и зазоров. 2 ил.

Амортизатор в механизме раскладки аэродинамических поверхностей, содержащий конусное соединение, отличающийся тем, что зазор в конусном соединении заполнен пластическим материалом, например оловянно-свинцовым припоем в расплавленном состоянии, причем на конусах выполнены проточки, ортогональные осям конуса, в одну из проточек вставлена пружинная шайба, которая при ударе за счет взаимного движения конусов проникает и в проточку второго конуса, один из конусов амортизатора соединяется жестко с корпусом поворотного механизма, а второй его конус жестко соединяется со штоком привода поворота аэродинамической поверхности, конуса второго амортизатора жестко соединяются один со штоком горизонтальной оси, а второй с упором движения этой оси.