ES2243520T3 - Soportes de aislamiento de choques, altamente amortiguados, multieje, pasivo. - Google Patents

Soportes de aislamiento de choques, altamente amortiguados, multieje, pasivo.

Info

Publication number
ES2243520T3
ES2243520T3 ES01948203T ES01948203T ES2243520T3 ES 2243520 T3 ES2243520 T3 ES 2243520T3 ES 01948203 T ES01948203 T ES 01948203T ES 01948203 T ES01948203 T ES 01948203T ES 2243520 T3 ES2243520 T3 ES 2243520T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
mve
layer
segments
flexible
rings
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES01948203T
Other languages
English (en)
Inventor
Paul S. Wilke
Conor D. Johnson
Scott C. Pendleton
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CSA Engineering Inc
Original Assignee
CSA Engineering Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CSA Engineering Inc filed Critical CSA Engineering Inc
Application granted granted Critical
Publication of ES2243520T3 publication Critical patent/ES2243520T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/04Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
    • F16F15/08Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means with rubber springs ; with springs made of rubber and metal
    • F16F15/085Use of both rubber and metal springs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/228Damping of high-frequency vibration effects on spacecraft elements, e.g. by using acoustic vibration dampers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/64Systems for coupling or separating cosmonautic vehicles or parts thereof, e.g. docking arrangements
    • B64G1/641Interstage or payload connectors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/64Systems for coupling or separating cosmonautic vehicles or parts thereof, e.g. docking arrangements
    • B64G1/641Interstage or payload connectors
    • B64G1/6425Interstage or payload connectors arrangements for damping vibrations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00Springs
    • F16F1/02Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/025Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant characterised by having a particular shape
    • F16F1/028Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant characterised by having a particular shape cylindrical, with radial openings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F3/00Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic
    • F16F3/08Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of a material having high internal friction, e.g. rubber
    • F16F3/10Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of a material having high internal friction, e.g. rubber combined with springs made of steel or other material having low internal friction
    • F16F3/12Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of a material having high internal friction, e.g. rubber combined with springs made of steel or other material having low internal friction the steel spring being in contact with the rubber spring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/002Launch systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)
  • Springs (AREA)
  • Electric Clocks (AREA)

Abstract

Un dispositivo (1) de montaje para aislamiento de fuerzas de choque, de alta amortiguación, multieje, pasivo (1) que comprende: un cuerpo flexible (2) comprendido de una o más paredes de material elástico lineal de alta resistencia, en donde en la(s) pared(es) del cuerpo flexible están construidos múltiples segmentos de viga flectora (7), y en donde las superficies superior e inferior de las paredes del cuerpo flexible tienen medios para unión; una capa (3) de material viscoelástico ¿MVE- unida a al menos una porción de una de las superficies de la(s) pared(es) del cuerpo flexible de forma tal que al menos dos segmentos de viga flectora están en contacto directo con la capa de MVE; y una capa constrictiva rígida (4) unida a la superficie de la capa de MVE opuesta a la superficie de MVE unida al cuerpo flexible

Description

Soportes de aislamiento de choques, altamente amortiguados, multieje, pasivo.
Antecedentes de la invención
La presente invención se refiere a aparatos aislantes de fuerzas de choque adecuados para uso en sistemas de lanzamiento de naves espaciales.
Los sistemas de lanzamiento de naves espaciales presentan serios requisitos para los aparatos aislantes de fuerzas de choque. Las fuerzas de choque son típicamente perturbaciones de gran magnitud que tienen una energía vibratoria a 100 Hz y mayor y pueden ser de una naturaleza transitoria o continua, y pueden tener componentes direccionales en ambos sentidos axial y lateral de la nave espacial. Durante el lanzamiento y durante la separación de la nave espacial del vehículo de lanzamiento, se transmite una sustancial energía de vibración por fuerzas de choque desde el vehículo de lanzamiento a la nave espacial, que es más delicada. Este entorno de cargas conduce a aumentar las dimensiones y requisitos de resistencia del equipo de la nave espacial y de la zona de interconexión entre la nave espacial y el vehículo de lanzamiento. En el desarrollo de aparatos aislantes de fuerzas de choque, como en cualquier equipo para vuelos espaciales, los requisitos de masa y espacio deben ser minimizados de forma agresiva con el fin de reducir el impacto de diseño en cascada sobre el equipo de soporte y por ello reducir el desarrollo adicional asociado y los costes de lanzamiento. Además, la dinámica sistémica global del sistema de nave espacial y vehículo de lanzamiento debe ser predecible y cuidadosamente controlada en su proyecto de forma que permita un vuelo controlado y estable. Con el deseo de lanzar un amplio abanico de cargas útiles aparece la necesidad de aparatos aislantes de fuerzas de choque que puedan ser fácilmente escalados en uno u otro sentido para aceptar la amplia gama de dimensiones y masas de las estructuras de las naves espaciales. Y, quizá más importante, los altos costes y largos períodos de desarrollo asociados con el equipo de satélites y otros elementos relacionados con el espacio requieren que exista un incentivo para obtener equipos de montajes espaciales duraderos y fiables. Debido a que los soportes aislantes de choques, para ser efectivos, deben ser la única conexión de la nave espacial al vehículo de lanzamiento, deben satisfacer estas demandas de alta duración y fiabilidad en concierto con sus características aislantes de los choques.
Un aislante de la vibración axial en naves espaciales se describe en la patente de Estados Unidos U.S. Nº 5,961,078. Esta patente reivindica que puede usarse un anillo de interfase de unión a la carga útil para añadir capacidad de adaptación axial a la conexión entre la carga útil y el vehículo de lanzamiento mediante la colocación al tresbolillo de los puntos de unión de la carga útil en relación con los puntos de unión del anillo de interfase al vehículo de lanzamiento. Esta patente sugiere también que se puede añadir amortiguación a la amortiguación inherente al anillo de interfase de unión a la carga útil haciendo del anillo un laminado que incluye un "material elástico para suministrar cualidades de histéresis inherente". La realidad y deficiencia de este concepto para el aislamiento de fuerzas de choque es que poca capacidad de adaptación y flexión axial puede añadirse sin encontrarse con fallos de resistencia en el anillo de interfase de unión a la carga útil. La capacidad de adaptación ganada es una simple adición de las capacidades de flexión y de torsión como viga del anillo de interfase de unión a la carga útil inducidas mediante la colocación al tresbolillo de los puntos de unión de la carga útil en relación con los bloques de soporte de la estructura base. De forma más importante, la amortiguación disponible con este concepto a partir de la flexión y la torsión del material del anillo de interfase es normalmente bastante pequeña, y provee una amortiguación relativamente baja para las fuerzas de choque. También, dado que las deflexiones del anillo de interfase están limitadas por los límites de resistencia a la rotura del material resistente del anillo de interfase, la posible amortiguación adicional derivada de hacer el anillo en forma de laminado incluyendo un material elástico está seriamente limitada. Las más sustanciales características de adaptabilidad y amortiguación necesarias para un aislamiento efectivo a las fuerzas de choque pueden haber sido parte del "elemento de flexión especialmente diseñado" al que se hace referencia en la descripción de esta patente, pero que no se describe ni reivindica.
En la patente U.S. 6,012,680 se reivindica un aislante de vibraciones de fuerzas laterales. Esta patente descubre un concepto de estructura de unión de la carga útil que incorpora un conjunto circular de curvaturas de viga para permitir la adaptabilidad lateral entre la carga útil y la base de soporte. Este concepto no provee una adaptabilidad axial significativa ni la amortiguación necesaria para aislar a la carga útil de fuerzas de choque axiales.
La patente U.S. 5,878,980 descubre un dispositivo donde, para conseguir suficiente amortiguación, se utiliza un elastómero en la línea de carga primaria dentro de la conexión de la nave espacial al vehículo de lanzamiento. Esta aproximación para obtener amortiguación ha sido corrientemente empleada en el campo del aislamiento de las vibraciones, pero da lugar a un soporte con clara desventaja de tener una resistencia significativamente más baja y una duración resistente a la fatiga más reducida en relación con la presente invención, que provee alta amortiguación pero con una línea completa de carga en material de alta resistencia. La inserción de los elastómeros en la línea de carga primaria en la patente U.S. 5,878,980 también da lugar a un soporte con comportamiento no lineal en flexión lo cual complica el proceso de diseño y reduce la posibilidad de predicción del rendimiento dinámico del sistema de lanzamiento.
Resumen de la invención
La invención aquí descrita y definida por las reivindicaciones es un soporte de aislamiento de fuerzas de choque, altamente amortiguado, multieje, pasivo que puede servir como un soporte completo en una pieza, particularmente de una nave espacial a su vehículo de lanzamiento o estructura de adaptación al vehículo de lanzamiento, o puede servir en la pluralidad que sea necesaria para proveer un sistema completo de soporte de aislamiento de fuerzas de choque. Suministra una sustancial reducción en la transmisión de fuerzas de choque desde la base de soporte a la carga útil para los dos tipos de cargas axiales y laterales, como puede verse en los gráficos de espectros de respuesta de datos de ensayos en las Figuras 9 y 10, lo que se consigue en un conjunto que es sencillo, ligero y compacto.
El dispositivo montado es de una pieza, de construcción típicamente cilíndrica y es esencialmente un cuerpo flexible de forma cilíndrica revestido por su superficie cilíndrica exterior y/o interior por una capa de material viscoelástico (MVE) y una capa rígida constrictiva. La carga útil se une a un extremo del cuerpo cilíndrico flexible y el vehículo de lanzamiento o base de soporte se une al otro extremo del cuerpo cilíndrico flexible.
El cuerpo cilíndrico flexible es de un diseño novedoso y está comprendido de una multitud de anillos en capas de juntas flexibles en forma de vigas en donde idealmente se lleva a efecto un modelo al tresbolillo de juntas flexibles en forma de vigas, en adelante segmentos de viga flectora, alojados muy próximos entre sí que tienen curvaturas por flexión opuestas. Estos segmentos de viga flectora pueden ser creados por simple eliminación de material de un tubo cilíndrico o mediante el montaje de anillos múltiples con apoyos espaciados separados apropiadamente. Los apoyos espaciados de un anillo de segmentos de viga flectora actúan como los puntos de aplicación de carga para el siguiente anillo de segmentos de viga flectora, y la disposición resultante de segmentos de viga flectora permite una significativa adaptabilidad que tendrá lugar dentro del cuerpo flexible completo sin sobre - tensionar ningún segmento flector. Por ello, se consigue la baja elasticidad del soporte necesaria para ejercer la frecuencia de aislamiento de la vibración. En adición, la posición alternante de los apoyos espaciados entre anillos de segmentos de viga flectora dentro del soporte se diseña para crear una línea de fuerzas retorcida y larga entre el vehículo y la nave espacial que evita de forma significativa la transferencia de energía de choque de alta frecuencia. La Figura 9 muestra la sustancial reducción de carga de choque axial transferida entre 500 Hz a 10.000 Hz mediante el uso de la invención. La Figura 11 muestra la función temporal de la respuesta a aceleración transitoria axial de una carga útil en relación a su base mediante el uso de la invención. Las Figuras 10 y 12 muestran puntos correspondientes de muestreo para la reducción concomitante de cargas de choque laterales.
Un aspecto adicional novedoso de la invención es la orientación del revestimiento MVE en relación a los segmentos de viga flectora. El MVE y los revestimientos constrictivos, más que revestir la parte superior de la junta flexible y ser forzados a curvarse con la junta, se fijan a y a lo largo de los lados de los segmentos de viga flectora a la manera de una pared portante y por ello se oponen al movimiento de traslación relativo entre segmentos de viga flectora. (Ver Figura 3 para una sección del soporte aislante, que muestra esta relación física del MVE y capas constrictivas en relación a los segmentos de viga flectora) El movimiento relativo de curvado traslacional de los segmentos opuestos de viga flectora, aunque menor, provoca un esfuerzo cortante significativo en el revestimiento MVE constreñido. La multitud de segmentos de viga flectora moviéndose unos en relación con otros amplifica la cantidad de distorsiones por esfuerzo cortante del revestimiento MVE y da lugar a una correspondiente gran cantidad de amortiguación. Cuando el MVE constreñido es aplicado a la superficie exterior del cuerpo flexible cilíndrico únicamente, se obtiene fácilmente unos porcentajes críticos de amortiguación del 12%. Puede obtenerse un incremento adicional sustancial en la amortiguación mediante la simple aplicación de una capa de MVE constreñido también a la superficie interior del cuerpo flexible.
El corto perfil del soporte de aislamiento montado provee una rigidez lateral inherente mayor que otros sistemas con puntales relativamente largos y/o amortiguadores viscosos, evitando por ello cualquier reducción sustancial de frecuencias en modo basculante lateral de la nave espacial, y dando lugar a un movimiento lateral reducido entre la nave espacial y los carenados. Las holguras entre la nave espacial y los carenados no necesitan ser incrementadas de forma apreciable, si es que lo necesitan de alguna forma, con el uso de este soporte de aislamiento de choques.
La línea de fuerzas completa a través de material de alta resistencia (como los que se obtienen con aluminio, titanio o acero) en el cuerpo flexible cilíndrico provee unos elementos más duraderos y fiables para conectar la nave espacial y el vehículo de lanzamiento que los disponibles en los sistemas de la técnica anterior que tienen elastómeros de baja resistencia u otro material fácilmente deformable en la línea de fuerzas. Adicionalmente, se consiguen características de comportamiento de carga lineal frente a deflexión, con lo que se proveen unas características dinámicas más directas y predecibles que las disponibles con esos sistemas de la técnica anterior que utilizan elastómeros en la línea de fuerzas.
El concepto se adapta fácilmente a varias dimensiones de cargas útiles. El cuerpo flexible cilíndrico puede hacerse suficientemente grande en diámetro como para ajustarse a la brida de unión entre nave espacial y vehículo de lanzamiento y, de esta forma, cuando está montado con su MVE y revestimientos constrictivos, suministrar un soporte completo de una pieza para aislamiento de cargas de choque para la nave espacial, o pueden emplearse múltiples unidades de menor tamaño en un sistema de soporte. Puede usarse cualquier tipo de contorno poligonal además del contorno cilíndrico descrito si se adecuara más al montaje de la carga útil. Pueden utilizarse también secciones discretas de paredes flectoras con MVE unido y capas constrictivas si fuera innecesario un anillo poligonal flexible completo o imposibilitado por limitaciones de espacio para el equipo.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es una vista isométrica del soporte de aislamiento de choques, altamente amortiguado, multieje, pasivo, montado en una pieza.
La Figura 2 es una vista explotada del soporte de aislamiento de choques.
La Figura 3 es una vista de una sección extraida que muestra la sección longitudinal del soporte de aislamiento de choques y el tipo de pared portante de la relación de las capas viscoelástica y constrictiva respecto a las capas múltiples de segmentos de viga flectora.
La Figura 4 es una vista isométrica del cuerpo flexible cilíndrico del tipo formado a partir de una sola pieza de material.
Las Figuras 5a y 5b contienen las vistas ortogonales superior y frontal del cuerpo flexible cilíndrico, respectivamente, del tipo formado a partir de una sola pieza de material.
La Figura 6 contiene una vista explotada de la porción superior del sistema de vehículo de lanzamiento, mostrando la relación del soporte de aislamiento de choques, altamente amortiguado, multieje, pasivo, montado en una pieza en relación con la nave espacial y el cono adaptador del vehículo de lanzamiento.
La Figura 7 contiene una vista explotada de la porción superior del sistema de vehículo de lanzamiento, en donde se emplean múltiples soportes de aislamiento de choques, altamente amortiguados, multieje, pasivos en un sistema de aislamiento de choques para soportar la nave espacial sobre el cono adaptador del vehículo de lanzamiento.
La Figura 8a es una vista isométrica de una variante del cuerpo flexible cilíndrico en donde el cuerpo es un conjunto de una multitud de anillos y apoyos espaciados, y en donde los apoyos espaciados consisten en una combinación de arandelas espaciadoras y sujeciones.
La Figura 8b es una vista explotada de un cuerpo flexible cilíndrico en donde el cuerpo es un conjunto de una multitud de anillos y apoyos espaciados, y en donde los apoyos espaciados consisten en una combinación de arandelas espaciadoras y sujeciones.
La Figura 9 es un gráfico que muestra el espectro de respuesta conseguida a la carga de choque lateral a través de una configuración particular del soporte de aislamiento de choques.
La Figura 10 es un gráfico que muestra el espectro de respuesta conseguida a la carga de choque lateral a través de la misma configuración del soporte de aislamiento de choques mostrado en la Figura 9.
La Figura 11 es un gráfico de la función temporal de respuesta a la aceleración axial transitoria de la misma carga útil y configuración del soporte de aislamiento de choques mostrado en la Figura 9.
La Figura 12 es un gráfico de la función temporal de respuesta a la aceleración lateral transitoria de la misma carga útil y configuración del soporte de aislamiento de choques mostrado en la Figura 9.
Descripción detallada de la invención
Una realización preferente de la invención es un anillo 1 montado en una pieza en la Figura 1. En referencia a la vista explotada de la Figura 2, el anillo 1 montado en una pieza está comprendido de un cuerpo flexible cilíndrico 2 comprendido en su superficie cilíndrica externa por segmentos cilíndricos de material viscoelástico 3 que tienen unido s a ellos segmentos cilíndricos de formas comparables de un material de revestimiento constrictivo rígido 4. En la Figura 3 se muestra la relación del tipo de pared portante de la capa de material viscoelástico 3 y el revestimiento constrictivo 4 respecto al cuerpo flexible cilíndrico 2 y sus múltiples anillos en capas de segmentos de viga flectora 7.
El cuerpo flexible cilíndrico 2 en una de sus formas preferidas, como se muestra en vista isométrica en la Figura 4, es del tipo formado a partir de una sola pieza de material elástico de alta resistencia, y en su configuración tiene sus múltiples anillos en capas de segmentos de viga flectora 7 conectados entre sí de forma continua en apoyos espaciados 6. El bajo perfil del cuerpo flexible cilíndrico 2 como se ve en la Figura 5b minimiza el impacto a la longitud total del vehículo de lanzamiento. El cuerpo flexible cilíndrico 2 como se ve en la Figura 5a también tiene orificios de sujeción 8 alineados coaxialmente provistos en ambas superficies superior e inferior con un diámetro del círculo y separación de pernos que permite al anillo 1 montado en una pieza ser directamente insertado en la interfase de las combinaciones existentes de la nave espacial y el vehículo de lanzamiento como se muestra en la figura 6. En esta configuración que se muestra en la figura, el anillo 1 montado en una pieza actúa como el soporte completo para la nave espacial 20, suministrando de esta manera un aislamiento completo a las cargas de choque desde el vehículo de lanzamiento o estructura adaptadora 30 del vehículo de lanzamiento. El diámetro delcuerpo flexible cilíndrico 2 y del anillo 1 montado en una pieza que resulta puede hacerse más pequeño de forma que se provean soportes de aislamiento discretos que pueden ser usados en un sistema de soportes de aislamiento como se muestra en la Figura 7. En esta figura, varios soportes de aislamiento 1 sirven para unir la nave espacial 20 al vehículo de lanzamiento 30.
El cuerpo flexible cilíndrico 2 , en la forma que se muestra en las Figuras 4 y 5a y 5b, tiene sus anillos de segmentos de viga flectora 7 apoyados unos en relación a otros por apoyos espaciados 6 en tal manera que dos cualquiera de los anillos vecinos 7 foman un anillo de segmentos de viga flectora 5 opuestos. La separación de los apoyos espaciados 6 entre los anillos 7 determina el número y longitud de segmentos de viga flectora 5 creados, y el número resultante de segmentos de viga flectora y la sección y el diámetro global del cuerpo cilíndrico determinan la rigidez total efectiva del soporte. La colocación preferida de los apoyos espaciados 6 es tal que éstos se alternan desde su primera posición entre un primer y segundo anillo 7 a una posición para el segundo y tercer anillos 7 que está girada hasta la mitad de camino entre los apoyos espaciados 6 asociados con los primer y segundo anillos 7, y entonces las posiciones de los apoyos espaciados 6 se giran en sentido contrario para el tercer y cuarto anillos 7, y así sucesivamente para cada uno de los restantes anillos 7.
Una forma alternativa del cuerpo flexible cilíndrico 2 es una donde los múltiples anillos de segmentos de viga flectora 7 están montados uno sobre otro como se muestra en las Figuras 8a y 8b, más que estar formados a partir de una pieza única de material. Los apoyos espaciados 6 consisten en una simple combinación de arandelas espaciadoras 9 y pernos de apriete 10 más que estar formados a partir de la pieza continua de material como se mostró en las Figuras 5a y 5b, El espesor de las arandelas espaciadoras 9 determina y controla el espaciamiento entre anillos 7, y los pernos de apriete 10 sirven para transmitir la carga entre anillos 7. Los pernos de apriete 10 pueden ser tornillos de cabeza avellanada o similares según sea necesario para presentar un perfil bajo entre los anillos 7. Esta versión montada del cuerpo flexible cilíndrico permite una variación del material entre segmentos de viga flectora 7 para permitir una mayor variación de las características de rigidez de los soportes de aislamiento. Los anillos flexibles 7 y los apoyos espaciados 6 pueden ser añadidos o retirados rápida y fácilmente para proveer flexibilidad y adaptabilidad en el lugar de instalación.
La capa MVE 3 y la capa constrictiva asociada 4 pueden aplicarse en segmentos a todo o parte de ambas superficies interna y externa del cuerpo flexible cilíndrico. Una realización preferente es la compuesta por cuatro cuartos de sección cilíndrica de MVE y de la capa constrictiva unida como se muestra en la Figura 2 que están dimensionados para ajustarse al radio exterior y la altura del cuerpo flexible cilíndrico 2.

Claims (12)

1. Un dispositivo (1) de montaje para aislamiento de fuerzas de choque, de alta amortiguación, multieje, pasivo (1) que comprende:
un cuerpo flexible (2) comprendido de una o más paredes de material elástico lineal de alta resistencia, en donde en la(s) pared(es) del cuerpo flexible están construidos múltiples segmentos de viga flectora (7), y en donde las superficies superior e inferior de las paredes del cuerpo flexible tienen medios para unión;
una capa (3) de material viscoelástico -MVE- unida a al menos una porción de una de las superficies de la(s) pared(es) del cuerpo flexible de forma tal que al menos dos segmentos de viga flectora están en contacto directo con la capa de MVE;
y una capa constrictiva rígida (4) unida a la superficie de la capa de MVE opuesta a la superficie de MVE unida al cuerpo flexible
2. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde el cuerpo flexible tiene múltiples paredes que forman un anillo en forma de polígono cerrado.
3. Un dispositivo (1) de montaje para aislamiento de fuerzas de choque, de alta amortiguación, multieje, pasivo (1) que comprende:
un cuerpo flexible cilíndrico (2) comprendido de una pared anular de material elástico lineal de alta resistencia, en donde en la pared del cuerpo flexible cilíndrico están construidos múltiples segmentos paralelos de viga flectora (7), y en donde las superficies en cada extremo longitudinal del cuerpo flexible cilíndrico tienen medios para unión;
una capa (3) de material viscoelástico -MVE- unida a al menos una porción de una de las superficies del cuerpo flexible cilíndrico de forma tal que al menos dos segmentos paralelos de viga flectora están en contacto directo con la capa de MVE;
y una capa constrictiva rígida (4) unida a la superficie de la capa de MVE opuesta a la superficie de MVE unida al cuerpo flexible.
4. El dispositivo de la reivindicación 3 en donde los múltiples segmentos (7) paralelos de viga flectora están dispuestos de tal forma que los segmentos de viga flectora están dispuestos en capas y ordenados en pares opuestos y los pares están adosados extremo a extremo formando un anillo continuo de pares opuestos de segmentos paralelos de viga flectora alrededor de la circunferencia del cuerpo flexible cilíndrico, y de forma que los dichos múltiples anillos de pares opuestos de segmentos de viga flectora están espaciados y apilados coaxialmente uno sobre otro con los puntos de extremo de viga alineados, y de tal forma que un primer anillo de pares de vigas opuestas está conectado a un segundo anillo adyacente de pares de vigas opuestas con material soportante situado entre los dos anillos a la mitad de luz de cada uno de los segmentos de viga flectora que son adyacentes entre pares de anillos, y de tal forma que todos los restantes anillos de segmentos de viga flectora opuestos están conectados de esta forma.
5. El dispositivo de la reivindicación 3 en donde los múltiples segmentos paralelos de viga flectora están dispuestos de tal forma que se lleva a efecto una línea de fuerzas larga y retorcida a través del cuerpo flexible cilíndrico.
6. El dispositivo de la reivindicación 3 en donde el cuerpo flexible cilíndrico es de construcción en una pieza comprendida de múltiples segmentos paralelos de viga flectora mecanizados en la pared del cuerpo flexible cilíndrico.
7. El dispositivo de la reivindicación 3 en donde el cuerpo flexible cilíndrico es un conjunto compuesto de múltiples anillos paralelos espaciados y apilados coaxialmente uno sobre otro y en donde cada anillo está separado y soportado sobre su anillo adyacente por apoyos espaciados (6) alrededor del anillo de tal forma que anillos y apoyos conforman un anillo continuo de segmentos de viga flectora (7) y de forma que los anillos de segmentos de viga flectora están en capas y dispuestos en pares opuestos.
8. El dispositivo de la reivindicación 7 en donde los múltiples anillos paralelos son de diversos materiales.
9. El dispositivo de la reivindicación 7 en donde cada apoyo espaciado consiste de una combinación de una arandela espaciadora (9) y un perno de apriete (10), y en donde el perno de apriete se coloca a través de la arandela espaciadora y los dos anillos separados por la arandela espaciadora.
10. El dispositivo de la reivindicación 3 en donde la capa MVE se une a toda la superficie cilíndrica exterior del cuerpo flexible cilíndrico, y en donde la capa constrictiva exterior se une a toda la superficie de la capa de MVE opuesta a la superficie de la capa de MVE que está unida al cuerpo flexible.
11. El dispositivo de la reivindicación 3 en donde la capa MVE se une a todas las dos superficies cilíndricas exterior e interior del cuerpo flexible cilíndrico, y en donde la capa constrictiva exterior se une a toda la superficie de la capa de MVE opuesta a la superficie de la capa de MVE que está unida al cuerpo flexible.
12. El dispositivo de la reivindicación 3 en donde el cuerpo flexible cilíndrico está comprendido de múltiples segmentos paralelos de viga flectora de tal forma que los segmentos de viga flectora están alineados con el eje longitudinal del cuerpo flexible cilíndrico.
ES01948203T 2000-03-21 2001-03-19 Soportes de aislamiento de choques, altamente amortiguados, multieje, pasivo. Expired - Lifetime ES2243520T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US531810 1995-09-21
US09/531,810 US6202961B1 (en) 2000-03-21 2000-03-21 Passive, multi-axis, highly damped, shock isolation mounts for spacecraft

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2243520T3 true ES2243520T3 (es) 2005-12-01

Family

ID=24119137

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES01948203T Expired - Lifetime ES2243520T3 (es) 2000-03-21 2001-03-19 Soportes de aislamiento de choques, altamente amortiguados, multieje, pasivo.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6202961B1 (es)
EP (1) EP1268277B1 (es)
AT (1) ATE295298T1 (es)
DE (1) DE60110768D1 (es)
ES (1) ES2243520T3 (es)
WO (1) WO2001070573A2 (es)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE515850C2 (sv) * 2000-09-18 2001-10-15 Saab Ericsson Space Ab Anordning och metod vid en rymdfarkost
US6578682B2 (en) * 2001-04-26 2003-06-17 Honeywell International Inc. Compact vibration isolation system for an inertial sensor assembly
US6609681B2 (en) * 2001-07-05 2003-08-26 The Boeing Company Method and apparatus for damping vibration
US7367738B2 (en) 2002-09-23 2008-05-06 The Boeing Company Apparatus and method for releaseably joining elements
US6939073B1 (en) 2003-08-26 2005-09-06 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Releasable locking mechanisms
US7007896B2 (en) * 2003-11-13 2006-03-07 The Boeing Company Shock and vibration isolation system
US7222823B2 (en) * 2004-07-06 2007-05-29 Ata Engineering, Inc. Payload adapter
US7404324B2 (en) * 2005-08-19 2008-07-29 Honeywell International Inc. Gunhard shock isolation system
US20070113702A1 (en) * 2005-11-18 2007-05-24 Honeywell International Inc. Isolation system for an inertial measurement unit
US7249756B1 (en) 2006-02-01 2007-07-31 Csa Engineering, Inc. Low-profile, multi-axis, highly passively damped, vibration isolation mount
CN100436261C (zh) * 2006-08-25 2008-11-26 郑钢铁 卫星整体减振隔振装置
US7706213B2 (en) * 2006-10-23 2010-04-27 Nancy Ann Winfree Mechanical filter for sensors
US8727654B2 (en) 2008-07-22 2014-05-20 Ensign-Bickford Aerospace & Defense Company Separation system with shock attenuation
US20120061520A1 (en) * 2008-07-22 2012-03-15 Ensign-Bickford Aerospace & Defense Company Low shock frangible joint
DE102009005954B4 (de) * 2009-01-20 2010-10-21 Carl Zeiss Smt Ag Dämpfungsvorrichtung
US8572513B2 (en) * 2009-03-16 2013-10-29 Apple Inc. Device, method, and graphical user interface for moving a current position in content at a variable scrubbing rate
JP2012131410A (ja) * 2010-12-22 2012-07-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd アダプタおよびペイロード打ち上げ用ロケット
JP5981559B2 (ja) * 2011-11-01 2016-08-31 ムーグ インコーポレーテッド 振動絶縁システム及び方法
US9280037B2 (en) 2012-05-03 2016-03-08 Serview, Inc. Machine vision camera mount with rotational adjustment
EP2990686B1 (en) * 2014-08-27 2019-04-17 RUAG Space AB Shock damping element
US10343374B2 (en) 2015-05-22 2019-07-09 Blue Canyon Technologies Inc. Assembly for vibration isolation of a rotatable mass
CN106864775A (zh) * 2015-12-11 2017-06-20 天津航天瑞莱科技有限公司 一种航天器有效载荷减冲击装置
EP3483461B1 (en) 2016-07-06 2023-03-08 Canon Denshi Kabushiki Kaisha Uncoupling device
JP7002228B2 (ja) * 2016-08-26 2022-01-20 キヤノン電子株式会社 宇宙機器アダプタ及び宇宙輸送機並びに人工衛星
US10562650B2 (en) * 2017-06-28 2020-02-18 The Boeing Company Corrugated payload adaptor structure
US10933525B2 (en) * 2018-07-04 2021-03-02 Fanuc Corporation Horizontal articulated robot
CN109466804A (zh) * 2018-09-29 2019-03-15 北京空间飞行器总体设计部 一种兼具高阻尼和抗冲击功能的级间连接结构
DE102019207826A1 (de) * 2019-05-28 2020-12-03 Zf Friedrichshafen Ag Segmentierter Schwingungstilger
CN110979750B (zh) * 2019-12-17 2022-01-07 湖北航天技术研究院总体设计所 一种带削弱槽塔式缓冲件的火工品缓冲装置
KR102340181B1 (ko) * 2021-05-17 2021-12-20 한화시스템 주식회사 발사체의 진동 저감 시스템

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL135087C (es) * 1964-05-06
US3504904A (en) * 1967-08-25 1970-04-07 Trw Inc Retainer ring button laminated bearing flexible joint
FR2638799B1 (fr) * 1988-11-09 1991-01-25 Hutchinson Support elastique a raideurs anisotropes, notamment pour la suspension de carrosseries
US5305981A (en) 1991-10-31 1994-04-26 Honeywell Inc. Multiaxis vibration isolation system
FR2758791B1 (fr) * 1997-01-29 1999-03-26 Centre Nat Etd Spatiales Dispositif de suspension d'une charge utile dans un lanceur spatial
US5878980A (en) 1997-02-05 1999-03-09 Hughes Electronics Corporation Attenuation ring
US5890569A (en) 1997-06-06 1999-04-06 Honeywell Inc. Vibration isolation system for an inertial sensor assembly
US5961078A (en) 1997-06-27 1999-10-05 Mcdonnell Douglas Corporation Passive axial vibration isolation system for a spacecraft launch vehicle
US6012680A (en) 1997-06-27 2000-01-11 Mcdonnell Douglas Corporation Passive lateral vibration isolation system for a spacecraft launch vehicle
JP4146544B2 (ja) * 1998-04-24 2008-09-10 日本飛行機株式会社 スプリング装置
US6135390A (en) * 1999-03-26 2000-10-24 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Whole-spacecraft hybrid isolation system for launch vehicles

Also Published As

Publication number Publication date
EP1268277A2 (en) 2003-01-02
WO2001070573A2 (en) 2001-09-27
EP1268277B1 (en) 2005-05-11
US6202961B1 (en) 2001-03-20
ATE295298T1 (de) 2005-05-15
EP1268277A4 (en) 2004-07-28
WO2001070573A3 (en) 2002-04-18
DE60110768D1 (de) 2005-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2243520T3 (es) Soportes de aislamiento de choques, altamente amortiguados, multieje, pasivo.
EP1994324B1 (en) Low profile, multi-axis, highly passively damped, vibration isolation mount
ES2317268T3 (es) Interfaz con desviacion de empuje para la amortiguacion de oscilaciones mecanicas.
JP4703793B2 (ja) 荷重絶縁装置
JP5981559B2 (ja) 振動絶縁システム及び方法
US11971069B2 (en) Large angle flexible pivot
US6290183B1 (en) Three-axis, six degree-of-freedom, whole-spacecraft passive vibration isolation system
ES2386209T3 (es) Amortiguador de masa sintonizado
US11034466B2 (en) Landing gear of aircraft and aircraft comprising landing gear
US20080205976A1 (en) Webbed through pivot
US20140079469A1 (en) Anti-rotation isolator
ES2733100T3 (es) Elemento amortiguación de impactos
ES2624608T3 (es) Vehículo espacial y estructura de adaptador para el mismo
JP6697488B2 (ja) 宇宙探査機のための軽量受動式減衰装置
US20230312140A1 (en) System for deployable solar panels for nanosatellites
ES2251771T3 (es) Soporte para absorcion de choques.
KR102325955B1 (ko) 진동절연 장치
JP2010030587A (ja) 低衝撃脆弱結合部
CN110979984B (zh) 一种轻量化防护结构
ES2233045T3 (es) Montaje elastomerico.
BG67602B1 (bg) Система за разгъване на соларни панели и наносателити
ES2471073T3 (es) Dispositivo de amortiguación por fricción pilotada
WO2021061079A1 (en) Vibration isolator for launch vehicle
IL305461B1 (en) Laterally flexible assembly structure
JPH0355890A (ja) 圧電駆動装置及び圧電駆動装置用収納ケース