×
10.02.2014
216.012.9f37

Результат интеллектуальной деятельности: УЗЕЛ КРЕПЛЕНИЯ ДВУХ ОБЪЕКТОВ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к узлам крепления компонентов конструкции, преимущественно для крепления космических объектов при внекорабельной деятельности, и направлено на обеспечение исключения потерь крепежных элементов, а также обеспечение стопорения крепежного элемента при динамических нагрузках и на удобство при захвате резьбы и стягивании. Узел крепления двух объектов, установленный в сквозной канал одного объекта, содержит шпильку с винтовой резьбой на одном конце и упор на другом конце. Шпилька снабжена пружиной сжатия и на ней выполнены n продольных пазов (n=1, 2…) между упором и резьбой, а также введен подпружиненный фиксатор в виде шарика, установленный в цилиндрическом углублении, выполненном в стенке сквозного канала одного объекта, на расстоянии от входного отверстия канала этого объекта, превышающем сумму расстояния от упора до начала продольных пазов шпильки и радиуса шарика, но меньше разности расстояния от упора до конца продольных пазов шпильки и радиуса шарика, взаимодействующего с одним из пазов шпильки. На шпильке со стороны резьбы выполнена кольцевая проточка на расстоянии от торца шпильки, меньшем расстояния от плоскости соединения объектов до цилиндрического углубления, а также выполнена ответная резьба в корпусе другого объекта. 6 ил.
Основные результаты: Узел крепления двух объектов, установленный в сквозной канал одного объекта, содержащий шпильку с винтовой резьбой на одном конце и упор на другом конце, отличающийся тем, что шпилька снабжена пружиной сжатия и на ней выполнены n продольных пазов (n=1, 2…) между упором и резьбой, а также введен подпружиненный фиксатор в виде шарика, установленный в цилиндрическом углублении, выполненном в стенке сквозного канала одного объекта, на расстоянии от входного отверстия канала этого объекта, превышающим сумму расстояния от упора до начала продольных пазов шпильки и радиуса шарика, но меньше разности расстояния от упора до конца продольных пазов шпильки и радиуса шарика, взаимодействующего с одним из пазов шпильки, при этом на шпильке со стороны резьбы выполнена кольцевая проточка на расстоянии от торца шпильки меньшем расстояния от плоскости соединения объектов до цилиндрического углубления, а также выполнена ответная резьба в корпусе другого объекта.

Изобретение относится к узлам крепления компонентов конструкции преимущественно, для крепления космических объектов при внекорабельной деятельности.

Известны фиксаторы с вытяжной ручкой для применения в делительных приспособлениях (ГОСТ 13160-67 в ред. 1990 г.). Данные фиксаторы предназначены только для фиксации углового положения различных приспособлений, положений в направляющих и т.п.и не обеспечивают одновременное закрепление, стяжку объектов и фиксацию. Для крепления космических объектов при внекорабельной деятельности необходима минимизация конструктивных элементов и соответственно массы и обеспечение выполнения операций космонавтом, желательно одной рукой, чтобы не проводить закрепление космонавта на объекте. Конструкция узла крепления должна исключать возможность потери крепежных элементов.

Наиболее близким техническим решением является конструкция винтов с предохранением от отвинчивания (Детали машин. Атлас конструкций в двух частях. Под общей редакцией Д.Н. Решетнева. Часть 1. Москва. Машиностроение 1992 г., ст.73, рис.3в). В данной конструкции исключается возможность потери крепежного элемента, однако отсутствует его стопорение. Представленная конструкция не фиксируется в исходном положении, когда торец винта не должен выступать за торец стыкуемой конструкции.

Задачей изобретения является создание узла крепления двух объектов с минимальной массой, при этом конструкция должна исключать возможность потери крепежных элементов, которые при этом не должны выступать за границы соединяемых объектов до выполнения крепления, не должны мешать при стыковке объектов и одновременно должно обеспечиваться стопорение от отвинчивания при динамических нагрузках.

Техническим результатом предлагаемой конструкции является обеспечение при ручных операциях фиксированного положения устройства крепления перед закреплением объектов, исключающего потерю крепежных элементов, не мешающих при стыковке объектов, а также обеспечивается стопорение от отвинчивания при динамических нагрузках, помимо этого обеспечивается удобство при захвате резьбы и стягивании.

Сущность изобретения заключается в том, что в узле крепления двух объектов, установленного в сквозной канал одного объекта, содержащего шпильку с винтовой резьбой на одном конце и упор на другом конце, шпилька снабжена пружиной сжатия и на ней выполнены n продольных пазов (n=1, 2…) между упором и резьбой, а также введен подпружиненный фиксатор в виде шарика, установленный в цилиндрическом углублении, выполненном в стенке сквозного канала одного объекта, на расстоянии от входного отверстия канала этого объекта, превышающим сумму расстояния от упора до начала продольных пазов шпильки и радиуса шарика, но меньше разности расстояния от упора до конца продольных пазов шпильки и радиуса шарика, взаимодействующего с одним из пазов шпильки, при этом на шпильке со стороны резьбы выполнена кольцевая проточка на расстоянии от торца шпильки меньшем расстояния от плоскости соединения объектов до цилиндрического углубления, а также выполнена ответная резьба в корпусе другого объекта.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен узел крепления, установленный в одном объекте, и второй объект до стыковки.

На фиг.2 изображен узел крепления, установленный в одном объекте, и второй объект перед стыковкой объектов.

На фиг.3 изображен узел крепления после стыковки объектов после расфиксации шпильки в момент перед захватом резьбы.

На фиг.4 изображен узел крепления после закрепления объектов.

На фиг.5 изображено поперечное сечение шпильки в положении устройства крепления после закрепления объектов.

На фиг.6 изображено поперечное сечение шпильки в положении узла крепления после закрепления объектов при взаимодействии фиксатора с продольным пазом (нахождении шарика в пазе).

Узел крепления двух объектов, установленный в сквозной канал 1 корпуса 2 (см. фиг.1) одного объекта, состоит из шпильки 3 с резьбой 4, входящей в гнездо 5 с резьбой в корпусе 6 другого объекта. С другой стороны шпильки 3 выполнен упор 7, взаимодействующий с шайбой 8, установленной в корпусе 2. На шпильку 3 надето кольцо 9, и между этим кольцом 9 и упором 7 установлена пружина сжатия 10. На шпильке 3 после резьбы выполнена кольцевая проточка 11 и продольные пазы 12. В корпус 2 в цилиндрическом углублении 13, установлен подпружиненный пружиной 14 фиксатор в виде шарика 15. Цилиндрическое углубление 13 выполнено из сквозного канала 1, при этом расстояние от его центра до поверхности корпуса 2, взаимодействующей с упором 7, превышает сумму расстояния от упора 7 до начала продольных пазов 12 шпильки и радиуса шарика, но меньше разности расстояния от упора 7 до конца продольных пазов 12 шпильки и радиуса шарика. Шарик 15 взаимодействует с пазами 12 шпильки 3. Кольцевая проточка 11 выполнена на расстоянии от торца шпильки меньшем расстояния от плоскости соединения корпусов 2 и 6 до цилиндрического углубления 13. Для перемещения и вращения шпильки 3 на ней закреплен маховик 16.

В исходном положении (фиг.1) после раскрепления корпуса 2, например с местом закрепления на аппарате выведения и доставки, шпилька 3 с резьбой на конце выступает над корпусом 2 на расстояние В, меньшее расстояния от кольцевой проточки 11 до продольных пазов 12. Для закрепления корпусов объектов значительных габаритов и массы узлов крепления должно быть расчетное количество N.

Для проведения стыковки космонавт перемещает за маховик 16 шпильку 3 против стрелки Г до упора кольца 9 в шайбу 8 на расстояние большее В, при этом шарик 15 попадает в кольцевую проточку 11. После снятия усилия шпилька 3 перемещается на небольшое расстояние обратно до упора шарика 15 в край кольцевой проточки 11 и удерживается в этом положении (фиг.2). За счет того, что кольцевая проточка 11 выполнена на расстоянии от торца шпильки меньшем расстояния от плоскости соединения корпусов 2 и 6 до цилиндрического углубления 13, шпилька 3 не выступает за габариты корпуса 1 относительно торца Д.

Удержание шпильки 3 в положении перед стыковкой согласно фиг.2 обеспечивают заданные требуемые усилия пружин 10 и 14 и разложение сил от пружины 14 по боковой поверхности кольцевой проточки 11, при этом усилие пружины 10 должно быть меньше 5 кгс. Рекомендуемые усилия при работе космонавта при внекорабельной деятельности должны быть не более 5 кгс.

После данной операции корпуса 2 и 6 с помощью известных элементов центрирования и стягивания (в данном описании не приводится) центрируются и стыкуются до соприкосновения плоскостями, затем идет предварительное закрепление. Утопленные за плоскость корпуса 2 концы шпилек 3 с резьбой не мешают проведению операций центрирования, стыковки и предварительного закрепления. (При состыковке с помощью элементов крепления как в прототипе, они будут занимать произвольное положение, выступать за корпус и мешать точной состыковке. Кроме того в прототипе они могут привести к повреждению ответных частей стыкуемых объектов резьбовыми выступающими частями). Шпилька 3 и гнездо 5 корпуса 6 располагаются соосно друг другу. Шпилька 3 своим резьбовым концом не выступает за плоскость корпуса 2. При нажатии космонавтом по стрелке Г на маховик 16 шпилька 3 перемещается, при этом шарик 15 сжимает пружину 14 и перемещается в сторону пружины, выходит из кольцевой проточки 11 и попадает на цилиндрическую поверхность шпильки 3. После снятия усилия с маховика 16 шпилька 3 перемещается пружиной 10 по стрелке Г до упора в гнездо 5 корпуса 6 (фиг.3), так как шарик 15 после выхода из кольцевой проточки 11 оказывает незначительное усилие от пружины 14 вдоль боковой поверхности шпильки 3 (усилие трения). При повороте маховика 16 за счет поджатая шпильки 3 происходит захват резьбы, и шпилька 3 ввинчивается до соприкосновения упора 7 с шайбой 8. При ввинчивании шпильки 3 она перемещается относительно фиксатора в виде шарика 15, который оказывается в зоне напротив продольных пазов 12. При последних до упора поворотах шпильки 3 шарик 15 попадает в продольные пазы 12 и перекатывается по ним за счет прикладываемого момента. За счет того, что расстояние от центра цилиндрического углубления 13, выполненного из сквозного канала 1, до взаимодействующей с упором 7 поверхности корпуса 2 больше суммы расстояния от упора 7 до начала продольных пазов 12 шпильки и радиуса шарика, но меньше разности расстояния от упора 7 до конца продольных пазов 12 шпильки и радиуса шарика, шарик находится напротив продольных пазов 12 при стянутых узлом крепления корпусах 2 и 6. После выбора зазоров и натяга по резьбе за счет прикладываемого момента создается усилие прижатия между корпусами 2 и 6 (фиг.4). Шарик 15, расположенный в зоне напротив продольных пазов 12, может как попасть в продольные пазы так и может оказаться на цилиндрической поверхности (фиг.5). При возникновении динамических нагрузок (вибрации) шпилька 3 провернется на незначительный угол в обратную сторону и шарик 12 попадет в один из продольных пазов 12 (фиг.6). За счет небольшого угла поворота и значительного натяга по резьбе усилие прижатия корпусов практически не уменьшится, т.е. шарик 15 стопорит шпильку 3 от дальнейшего отвинчивания при воздействии динамических нагрузок. Взаимосвязь размеров диаметра шпильки 3, радиуса шарика 15, количества и глубины продольных пазов 12, размеров кольцевой проточки определяется прочностными расчетами, уровнем динамических воздействий и другими конструктивными параметрами. Например, в реализованной конструкции количество продольных пазов 8, диаметр шпильки 12 мм, радиус шарика 2,5 мм, радиус продольных пазов 2,5 мм, глубина продольных пазов 1 мм, диаметр кольцевой проточки 10,5 мм.

Фиксатор в виде шарика 15 выполняет две функции, обеспечивая фиксированное положение шпильки 3 перед стыковкой и стопорение ее от отвинчивания при воздействии вибрационных нагрузок после завинчивания.

Таким образом, предлагаемая конструкция обеспечивает при ручных операциях при стыковке космических объектов фиксированное положение узла крепления перед закреплением корпусов, не препятствующего и не мешающего стыковке объектов, а также обеспечивается стопорение от отвинчивания при динамических нагрузках, помимо этого обеспечивается удобство при захвате резьбы и стягивании.

Узел крепления двух объектов, установленный в сквозной канал одного объекта, содержащий шпильку с винтовой резьбой на одном конце и упор на другом конце, отличающийся тем, что шпилька снабжена пружиной сжатия и на ней выполнены n продольных пазов (n=1, 2…) между упором и резьбой, а также введен подпружиненный фиксатор в виде шарика, установленный в цилиндрическом углублении, выполненном в стенке сквозного канала одного объекта, на расстоянии от входного отверстия канала этого объекта, превышающим сумму расстояния от упора до начала продольных пазов шпильки и радиуса шарика, но меньше разности расстояния от упора до конца продольных пазов шпильки и радиуса шарика, взаимодействующего с одним из пазов шпильки, при этом на шпильке со стороны резьбы выполнена кольцевая проточка на расстоянии от торца шпильки меньшем расстояния от плоскости соединения объектов до цилиндрического углубления, а также выполнена ответная резьба в корпусе другого объекта.
УЗЕЛ КРЕПЛЕНИЯ ДВУХ ОБЪЕКТОВ
УЗЕЛ КРЕПЛЕНИЯ ДВУХ ОБЪЕКТОВ
УЗЕЛ КРЕПЛЕНИЯ ДВУХ ОБЪЕКТОВ
УЗЕЛ КРЕПЛЕНИЯ ДВУХ ОБЪЕКТОВ
УЗЕЛ КРЕПЛЕНИЯ ДВУХ ОБЪЕКТОВ
УЗЕЛ КРЕПЛЕНИЯ ДВУХ ОБЪЕКТОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 91-100 of 376 items.
10.10.2014
№216.012.fa8e

Пневмопривод с тормозным устройством

Пневмопривод предназначен для раскрытия посадочного устройства пилотируемого космического корабля. Пневмопривод содержит силовой цилиндр, первый и второй клапанные распределители, при этом первый клапанный распределитель связан с задатчиком команды начала движения, пневмовход через...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529988
Дата охранного документа: 10.10.2014
10.10.2014
№216.012.fc58

Устройство и способ измерения плотности падающих тепловых потоков при тепловакуумных испытаниях космических аппаратов

Заявленное изобретение относится к космической технике и может быть использовано для контроля теплообмена космического аппарата. Указанное устройство выполнено из сборок, в каждой из которых чувствительный элемент размещен на электроизолирующей подложке. Указанные сборки выполнены в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530446
Дата охранного документа: 10.10.2014
10.10.2014
№216.012.fce3

Устройство для доставки объекта

Изобретение относится к области космической техники и может быть использовано для доставки сферических объектов экипажем пилотируемого космического аппарата (КА) из рабочего отсека КА на внешнюю поверхность КА и далее на целевую орбиту объекта. Устройство содержит держатель, на котором...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530585
Дата охранного документа: 10.10.2014
27.10.2014
№216.013.017f

Способ ориентирования перемещаемого в пилотируемом аппарате прибора и система для его осуществления

Группа изобретений относится к методам и средствам прицеливания (наведения) бортовых приборов, преимущественно аэрокосмического пилотируемого аппарата (ПА). Предлагаемый способ включает определение положения и ориентации свободно перемещаемого прибора внутри ПА. Для этого подают команды на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531781
Дата охранного документа: 27.10.2014
20.11.2014
№216.013.06ca

Способ получения цветного декоративного покрытия на технической ткани для эксплуатации в условиях космического пространства

Изобретение относится к области материаловедения, а именно к получению цветных декоративных покрытий на технических тканях с помощью кремнийорганических эмалей, и может быть использовано для изображения надписей и рисунков, эксплуатируемых в условиях космического пространства. В способе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533139
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.0896

Термокомпрессионное устройство

Изобретение относится к холодильной технике, а точнее к термокомпрессорам. В термокомпрессионном устройстве, содержащем источник газа высокого давления с подключенными к нему баллонами-компрессорами, источник холода и объединенную магистраль заправки баллонов-компрессоров, снабженную первым...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533599
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.089c

Центробежное рабочее колесо

Изобретение может быть использовано в составе электронасосных агрегатов систем терморегулирования изделий ракетно-космической техники, а также в химической промышленности. Центробежное рабочее колесо содержит единый со ступицей ведущий диск, покрывной диск с центральным входным отверстием и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533605
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.089e

Электронасосный агрегат

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах терморегулирования изделий космической техники. Электронасосный агрегат содержит металлический корпус, установленный на корпусе бесконтактный электродвигатель постоянного тока с выполненным заодно с ним электронным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533607
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.09a8

Способ формирования управляющих воздействий на космический аппарат

Изобретение относится к управлению движением космических аппаратов (КА) с использованием сил давления солнечного излучения, распределенных по рабочим зонам КА. Последние формируют в виде плоских параллельных оптически прозрачных капельных потоков. Расстояние между каплями радиусом R в каждом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533873
Дата охранного документа: 20.11.2014
10.12.2014
№216.013.0f63

Устройство для отведения ядерной энергетической установки от приборно-агрегатного отсека космического аппарата

Изобретение относится к космическим аппаратам (КА), может быть использовано для обеспечения отведения на заданное расстояние ядерной энергетической установки (ЯЭУ) от приборно-агрегатного отсека КА. Устройство для отведения ЯЭУ представляет собой трансформируемую пространственную ферменную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535356
Дата охранного документа: 10.12.2014
Showing 91-100 of 299 items.
20.09.2014
№216.012.f4d4

Фиксатор предметов в невесомости

Изобретение относится к космической технике, а именно к средствам обеспечения деятельности космонавтов в условиях невесомости. Фиксатор предметов в невесомости содержит проволоку (из материала, обладающего свойством остаточной пластической деформации) в неметаллической оболочке, кольца на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528509
Дата охранного документа: 20.09.2014
20.09.2014
№216.012.f4db

Устройство фиксации предметов в невесомости

Изобретение относится к космической технике, а именно к средствам обеспечения деятельности космонавтов в условиях невесомости. Устройство фиксации предметов в невесомости содержит фиксатор в виде проволоки (из материала, обладающего свойством остаточной пластической деформации) в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528516
Дата охранного документа: 20.09.2014
20.09.2014
№216.012.f5e6

Разъемное соединение

Изобретение предназначено для использования в области ракетно-космической техники, в частности в устройствах разделения криогенных заправочных магистралей. Техническим результатом изобретения является обеспечение герметичности при возникновении внешних изгибающих воздействий со стороны сменного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528783
Дата охранного документа: 20.09.2014
20.09.2014
№216.012.f5e8

Термокомпрессионное устройство

Изобретение относится к холодильной технике, а точнее к области проектирования и эксплуатации компрессионных термических устройств (термокомпрессоров). Технический результат достигается тем, что в термокомпрессионном устройстве, содержащем источник газа высокого давления с подключенным к нему...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528785
Дата охранного документа: 20.09.2014
27.09.2014
№216.012.f7b5

Шариковый замок

Изобретение относится к области машиностроения. Шариковый замок содержит рабочую поверхность, выполненную в виде конической поверхности. На штоке выполнены посадочный буртик и посадочный фланец. На втулке выполнен стыковочный фланец с посадочным отверстием и заходной фаской, стыковочный фланец...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529250
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.09.2014
№216.012.f84f

Способ прогнозирования работоспособности космонавта на поверхности планеты марс

Изобретение относится к медицине, а именно к физиологии. После 4-6 месяцев геоорбитального полета и посадки на Землю с перегрузкой 4 g, космонавта в первые послеполетные сутки облачают в планетарный скафандр под штатным избыточным давлением при суммативном весе космонавта и скафандра, равным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529404
Дата охранного документа: 27.09.2014
10.10.2014
№216.012.fa8e

Пневмопривод с тормозным устройством

Пневмопривод предназначен для раскрытия посадочного устройства пилотируемого космического корабля. Пневмопривод содержит силовой цилиндр, первый и второй клапанные распределители, при этом первый клапанный распределитель связан с задатчиком команды начала движения, пневмовход через...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529988
Дата охранного документа: 10.10.2014
10.10.2014
№216.012.fc58

Устройство и способ измерения плотности падающих тепловых потоков при тепловакуумных испытаниях космических аппаратов

Заявленное изобретение относится к космической технике и может быть использовано для контроля теплообмена космического аппарата. Указанное устройство выполнено из сборок, в каждой из которых чувствительный элемент размещен на электроизолирующей подложке. Указанные сборки выполнены в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530446
Дата охранного документа: 10.10.2014
10.10.2014
№216.012.fce3

Устройство для доставки объекта

Изобретение относится к области космической техники и может быть использовано для доставки сферических объектов экипажем пилотируемого космического аппарата (КА) из рабочего отсека КА на внешнюю поверхность КА и далее на целевую орбиту объекта. Устройство содержит держатель, на котором...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530585
Дата охранного документа: 10.10.2014
27.10.2014
№216.013.017f

Способ ориентирования перемещаемого в пилотируемом аппарате прибора и система для его осуществления

Группа изобретений относится к методам и средствам прицеливания (наведения) бортовых приборов, преимущественно аэрокосмического пилотируемого аппарата (ПА). Предлагаемый способ включает определение положения и ориентации свободно перемещаемого прибора внутри ПА. Для этого подают команды на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531781
Дата охранного документа: 27.10.2014
+ добавить свой РИД