RU146257U1

RU146257U1 - SCREW TELESCOPIC CYLINDER

Info

Publication number: RU146257U1
Application number: RU2014102913/11U
Authority: RU
Inventors: Владимир Юрьевич Анисимов; Эдуард Васильевич Борисов; Юрий Вениаминович Власов; Владимир Юрьевич Ермаков; Петр Павлович Телепнев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "НИИЦ "МАИ-ЛАСТАР"
Priority date: 2014-01-30
Filing date: 2014-01-30
Publication date: 2014-10-10

Abstract

Винтовой телескопический цилиндр, содержащий телескопически соединенные элементы, отличающийся тем, что введено средство вращения, а телескопически соединенные элементы выполнены в виде отрезков цилиндрических трубок и состоят из первого и n-1 последующих телескопически соединенных элементов, где n (n>1) - число телескопически соединенных элементов, при этом первый из телескопически соединенных элементов имеет максимальный внешний диаметр, внутреннюю резьбу и выполнен с возможностью придания ему вращательного движения вокруг своей продольной оси, а каждый из i-ых (i =2,3.. n) телескопически соединенных элементов имеет внешнюю и внутреннюю резьбу и выполнен с внешним диаметром, соответствующим внутреннему диаметру предыдущего ему телескопически соединенного элемента, причем в верхней части внутренней стенки j-ого (j=l,2,3.., n-1) телескопически соединенного элемента выполнена выемка, в которую помещен подпружиненный стопор, снабженный выступом, выполненным с возможностью свободного скольжения по внешней резьбе (j+l)-го телескопически соединенного элемента, в нижней части внешней поверхности которого выполнена выемка, согласованная с размерами выступа подпружиненного стопора элемента, при этом средство вращения выполнено в виде захвата, соединенного механически с первым телескопически соединенным элементом и с регулируемым по скорости и времени поворота валом двигателя с возможностью обеспечения поворота первого телескопически соединенного элемента на фиксированный угол со скоростью поворота, соответствующей требуемой скорости развертывания винтового телескопического цилиндра.A helical telescopic cylinder containing telescopically connected elements, characterized in that a rotation means is introduced, and telescopically connected elements are made in the form of segments of cylindrical tubes and consist of the first and n-1 subsequent telescopically connected elements, where n (n> 1) is the number of telescopically connected elements, the first of the telescopically connected elements has a maximum outer diameter, internal thread and is configured to give it a rotational movement around its the axis, and each of the i-th (i = 2,3 .. n) telescopically connected elements has an external and internal thread and is made with an external diameter corresponding to the inner diameter of the previous telescopically connected element, and in the upper part of the inner wall j- of the ith (j = l, 2,3 .., n-1) telescopically connected element, a recess is made in which a spring-loaded stopper is placed, provided with a protrusion made freely sliding along the external thread of the (j + l) th telescopically connected element, at the bottom of the outer the surface of which a recess is made, consistent with the dimensions of the protrusion of the spring-loaded stopper of the element, while the rotation means is made in the form of a gripper mechanically connected to the first telescopically connected element and with a motor shaft adjustable in speed and time of rotation, with the possibility of ensuring the rotation of the first telescopically connected element at a fixed angle with a rotation speed corresponding to the required deployment speed of the helical telescopic cylinder.

Description

Полезная модель относится к телескопическим устройствам и может быть использована, в частности, в космической технике для плавного перемещения в пространстве различных узлов и элементов конструкций.The utility model relates to telescopic devices and can be used, in particular, in space technology for smooth movement in space of various nodes and structural elements.

Известно устройство [RU 2490183, C1, B64G 1/64, F42B 15/36, 20.08.2013], содержащее центральный сборный шток, включающий в себя верхний и нижний штоки, которые телескопически соединены друг с другом вдоль оси (L) и имеют верхний и нижний концы, соответственно, по меньшей мере, один средний шток, имеющий верхний и нижний концы, которые вставлены и надеты на вышеуказанные верхний и нижний штоки, соответственно, и внутреннюю трубку, имеющую соединительный конец, расположенный с возможностью перемещения с одним из вышеуказанных верхним или средним штоком, при этом внутренняя трубка проходит вниз и заканчивается упорным концом, а нижний шток имеет удерживающий участок; центральную пружину, расположенную в нижнем штоке для смещения среднего штока с целью его перемещения относительно нижнего штока из сложенного положения в выдвинутое положение; верхнюю втулку, расположенную на верхнем конце верхнего штока; бегунок, надетый на верхний шток и перемещающийся вдоль верхнего штока между дальним и ближним положениями относительно верхней втулки; механизм «спицы-распорки», шарнирно соединяющий верхнюю втулку и бегунок и перемещающийся из собранного положения в раскрытое положение, когда бегунок перемещается из дальнего положения в ближнее положение; первый узел) передачи усилия, включающий в себя первый элемент изменения направления, расположенный на верхнем штоке и удаленный от его верхнего конца, второй элемент изменения направления, расположенный на среднем штоке рядом с его верхним концом, первый шнур, имеющий первый присоединенный конец, перемещаемый с натяжением с верхним концом верхнего штока, часть первого шнура, которая проходит вниз от первого соединительного конца в верхнем штоке, наматывается на первый и второй элементы изменения направления и затем опускается вниз во внутреннюю трубку и заканчивается у закрепленного конца, и удерживаемый элемент, соединенный с закрепленным концом и выполненный с возможностью перемещения между удерживаемым и свободным состояниями, при которых удерживаемый элемент удерживается удерживающим участком и удаляется от него, соответственно, так что, когда средний шток смещается для перемещения из сложенного положения в выдвинутое положение, и удерживаемый элемент удерживается в удерживаемом состоянии, то первый элемент изменения направления вытягивается вверх частью первого шнура для перемещения ко второму элементу изменения направления для смещения верхнего штока в раскрытое положение; а когда удерживаемый элемент смещается в свободное состояние, первый элемент изменения направления освобождается и может перемещаться вниз, тем самым, позволяя верхнему штоку перемещаться вниз относительно среднего штока в убранное положение, в то время как механизм «спицы-распорки» перемещается в собранное положение; и второй узел передачи усилия, включающий в себя третий элемент изменения направления, расположенный на верхнем штоке рядом с его верхним концом, и второй шнур, имеющий второй присоединенный конец, перемещаемый с натяжением со средним штоком, и часть второго шнура, которая проходит вверх от второго присоединенного конца, наматывается на третий элемент изменения направления, затем направляется вниз и заканчивается у третьего присоединенного конца, который соединен с бегунком, таким образом, что бегунок перемещается из дальнего положения в ближнее положение, когда верхний шток перемещается из убранного положения в раскрытое положение.A device is known [RU 2490183, C1, B64G 1/64, F42B 15/36, 08/20/2013], containing a Central assembly rod, including upper and lower rods, which are telescopically connected to each other along the axis (L) and have a top and lower ends, respectively, at least one middle rod having upper and lower ends, which are inserted and put on the above upper and lower rods, respectively, and an inner tube having a connecting end arranged to move with one of the above upper or middle stock, while friction tube extends downwardly and terminates abutment end, and the lower rod has a retaining portion; a central spring located in the lower rod to displace the middle rod to move it relative to the lower rod from the folded position to the extended position; an upper sleeve located at the upper end of the upper rod; a slider worn on the upper rod and moving along the upper rod between the far and near positions relative to the upper sleeve; a spacer mechanism that pivotally connects the upper sleeve and the runner and moves from the assembled position to the open position when the runner moves from the distant position to the near position; the first node) transmission of effort, including the first element of the change of direction located on the upper rod and remote from its upper end, the second element of the change of direction located on the middle rod near its upper end, the first cord having a first attached end, moved with by pulling with the upper end of the upper rod, the part of the first cord that extends down from the first connecting end in the upper rod is wound on the first and second direction-changing elements and then lowered down into the morning tube ends at the fixed end, and the retained element connected to the fixed end and configured to move between the held and free states in which the held element is held by the holding portion and removed from it, respectively, so that when the middle rod is displaced to move from the folded position to the extended position, and the held element is held in a held state, the first direction changing element is pulled upward by a part of the pen a new cord to move to the second direction changing element to bias the upper rod to the open position; and when the held element is displaced into the free state, the first element of the change of direction is released and can move down, thereby allowing the upper rod to move down relative to the middle rod to the retracted position, while the mechanism of the "spoke-spacer" moves to the assembled position; and a second force transmitting unit, including a third direction changing element located on the upper rod near its upper end, and a second cord having a second connected end, tensioned with the middle rod, and a part of the second cord that extends upward from the second of the attached end is wound on the third element of the change of direction, then goes down and ends at the third connected end, which is connected to the slider, so that the slider moves from a distant position in the near position when the upper rod moves from the retracted position to the open position.

Недостатком устройства является его относительно большая сложность и относительно узкие функциональные возможности, обусловленные тем, что отсутствует возможность регулирования скорости выдвижения штоков в процессе его использования.The disadvantage of this device is its relatively large complexity and relatively narrow functionality, due to the fact that there is no possibility of regulating the speed of the extension of the rods in the process of using it.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство - стыковочный механизм [RU 2490183, C1, B64G 1/64, F42B 15/36, 20.08.2013], который выполнен в виде телескопически соединенных между собой штанг, свободный конец которых снабжен подпружиненными лепестками типа «зонтик», установленными с возможностью раскрытия и поджатая, причем габаритный размер лепестковThe closest in technical essence to the proposed is a device - a docking mechanism [RU 2490183, C1, B64G 1/64, F42B 15/36, 08/20/2013], which is made in the form of telescopically connected rods, the free end of which is equipped with spring-loaded petals of the type "Umbrella", installed with the possibility of opening and tightened, and the overall size of the petals

D_леп в раскрытом состоянии удовлетворяет соотношению: D_леп≥2·d_кр, где D_леп - габаритный размер лепестков; d_кр - диаметр критического сечения сопла приемного конуса пассивного агрегата, диаметр и длина штанги удовлетворяют условию: d_шт≤0,5·d_кр, L_шт≥1,5·L_МРД, где d_шт - диаметр штанги; L_шт - длина штанги в раскрытом состоянии; L_МРД - длина маршевого ракетного двигателя отделившейся части последней ступени ракеты космического назначения.D _lep in the open state satisfies the relation: D _lep ≥2 · d _cr , where D _lep is the overall size of the petals; d _cr - the diameter of the critical section of the nozzle of the receiving cone of the passive unit, the diameter and length of the rod satisfy the condition: d _pcs ≤0.5 · d _cr , L _pcs ≥1.5 · L _MRD , where d _pcs is the diameter of the rod; L _pc - the length of the rod in the open state; L _MRD - the length of the mid-flight rocket engine of the separated part of the last stage of a space rocket.

Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно узкие функциональные возможности, обусловленные тем, что отсутствует возможность регулирования скорости раскрытия стыковочного механизма в процессе его использования.The disadvantage of the closest technical solution is the relatively narrow functionality, due to the fact that there is no possibility of regulating the speed of the opening of the docking mechanism in the process of its use.

Задача, на решение которой направлена предложенная полезная модель, направлена на расширение функциональных возможностей, в частности, обеспечения возможности регулирования скорости раскрытия устройства в процессе его использования.The problem to which the proposed utility model is directed is aimed at expanding the functionality, in particular, providing the ability to control the speed of disclosure of the device during its use.

Требуемый технический результат заключается в расширении функциональных возможностей путем введения дополнительного арсенала технических средств, обеспечивающих возможности регулирования скорости раскрытия устройства в процессе его использования.The required technical result is to expand the functionality by introducing an additional arsenal of technical means that provide the ability to control the speed of disclosure of the device during its use.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что, в устройстве, содержащем телескопически соединенных элементы, согласно предложенной полезной модели, телескопически соединенные элементы выполнены в виде отрезков цилиндрических трубок и состоят из первого и n-1 последующих телескопически соединенных элементов, где n(n>1) - число телескопически соединенных элементов, при этом, первый из телескопически соединенных элементов имеет максимальный внешний диаметр, внутреннюю резьбу и выполнен с возможностью придания ему вращательного движения вокруг своей продольной оси, а каждый из i-ых (i=2, 3 … n) телескопически соединенных элементов имеет внешнюю и внутреннюю резьбу и выполнен с внешним диаметром, соответствующим внутреннему диаметру предыдущего ему телескопически соединенного элемента, причем, в верхней части внутренней стенки j-ого (j=1, 2, 3 …, n-1) телескопически соединенного элемента выполнена выемка, в которую помещен подпружиненный стопор, снабженный выступом, выполненным с возможностью свободного скольжения по внешней резьбе (j+1)-го телескопически соединенного элемента, в нижней части внешней поверхности которого выполнена выемка, согласованная с размерами выступа подпружиненного стопора элемента.The problem is solved, and the required technical result is achieved by the fact that, in a device containing telescopically connected elements, according to the proposed utility model, telescopically connected elements are made in the form of segments of cylindrical tubes and consist of the first and n-1 subsequent telescopically connected elements, where n (n> 1) is the number of telescopically connected elements, while the first of the telescopically connected elements has a maximum external diameter, internal thread, and is configured to giving it a rotational movement around its longitudinal axis, and each of the i-th (i = 2, 3 ... n) telescopically connected elements has an external and internal thread and is made with an external diameter corresponding to the inner diameter of the previous telescopically connected element, and, in the upper part of the inner wall of the j-th (j = 1, 2, 3 ..., n-1) telescopically connected element has a recess in which a spring-loaded stopper is placed, provided with a protrusion made with the possibility of free sliding along the external thread (j + 1) - go tel scopic member connected at the bottom portion of the outer surface of which has a recess that conforms to the dimensions of protrusion spring loaded detent element.

На чертеже представлены:The drawing shows:

на фиг. 1 - винтовой телескопический цилиндр в сложенном состоянии для частного случая использования 4-х телескопически соединенных элементов;in FIG. 1 - screw telescopic cylinder in the folded state for a special case of using 4 telescopically connected elements;

на фиг. 2 - винтовой телескопический цилиндр в развернутом состоянии для частного случая использования 4-х телескопически соединенных элементов;in FIG. 2 - a telescopic screw cylinder in a deployed state for a special case of using 4 telescopically connected elements;

на фиг. 3 - стопорный элемент в исходном положении - позиция а) и при срабатывании позиция б).in FIG. 3 - locking element in the initial position - position a) and when triggered position b).

Винтовой телескопический цилиндр (в частном случае использования 4-х телескопически соединенных элементов) содержит телескопически соединенные элементы, выполненные в виде отрезков цилиндрических трубок в виде первого 1, а также второго 2, третьего 3 и четвертого 4 последующих телескопически соединенных элементов, при этом, первый 1 из телескопически соединенных элементов имеет максимальный внешний диаметр, внутреннюю резьбу и выполнен с возможностью придания ему вращательного движения вокруг своей продольной оси. Средства вращения не показаны и могут быть выполнены, например, в виде захвата, соединенного механически с регулируемым по скорости и времени поворота валом двигателя.A helical telescopic cylinder (in the particular case of using 4 telescopically connected elements) contains telescopically connected elements made in the form of segments of cylindrical tubes in the form of the first 1, as well as the second 2, third 3 and fourth 4 subsequent telescopically connected elements, while the first 1 of the telescopically connected elements has a maximum external diameter, internal thread and is configured to give it a rotational movement around its longitudinal axis. The rotation means are not shown and can be performed, for example, in the form of a gripper mechanically connected to a motor shaft that is adjustable in speed and time of rotation.

Кроме того, в винтовом телескопическом цилиндре каждый из i-ых телескопически соединенных элементов (i=2, 3 … n, где n(n>1) - число телескопически соединенных элементов) имеет внешнюю и внутреннюю резьбу и выполнен с внешним диаметром, соответствующим внутреннему диаметру предыдущего ему телескопически соединенного элемента.In addition, in a telescopic screw cylinder, each of the i-th telescopically connected elements (i = 2, 3 ... n, where n (n> 1) is the number of telescopically connected elements) has an external and internal thread and is made with an external diameter corresponding to the internal the diameter of the previous telescopically connected element.

Дополнительно к отмеченному выше, в винтовом телескопическом цилиндре в верхней части внутренней стенки j-ого (j=1, 2, 3) телескопически соединенного элемента выполнена выемка 5, в которую помещен подпружиненный стопор 6, снабженный выступом 7, выполненным с возможностью свободного скольжения по внешней резьбе (j+1)-го телескопически соединенного элемента, в нижней части внешней поверхности которого выполнена выемка, согласованная с размерами выступа 7 подпружиненного стопора.In addition to the aforementioned, in the helical telescopic cylinder in the upper part of the inner wall of the j-th (j = 1, 2, 3) telescopically connected element, a recess 5 is made, in which a spring-loaded stopper 6 is placed, provided with a protrusion 7 made with the possibility of free sliding along external thread of the (j + 1) th telescopically connected element, in the lower part of the outer surface of which a recess is made, consistent with the dimensions of the protrusion 7 of the spring-loaded stopper.

Используется винтовой телескопический цилиндр следующим образом.A helical telescopic cylinder is used as follows.

В исходно положении винтовой телескопический цилиндр находится в сложенном состоянии, как это показано на фиг. 1 для частного случая использования 4-х телескопически соединенных элементов.In the initial position, the helical telescopic cylinder is in a folded state, as shown in FIG. 1 for a special case of using 4 telescopically connected elements.

С помощью средства вращения, которые на чертеже не показаны и могут быть выполнены, например, в виде захвата, соединенного механически с первым телескопически соединенным элементом 1 и с регулируемым по скорости и времени поворота валом двигателя, производится поворот первого телескопически соединенного элемента 1 на фиксированный угол, например 180°, а скорость поворота устанавливается в соответствии с требованиями к скорости развертывания винтового телескопического цилиндра. После окончания поворота вращение первого телескопически соединенного элемента 1 прекращается, а второй 2, третий 3 и четвертый 4 последующие телескопически соединенные элементы продолжают свое движение по инерции. В результате второй телескопически соединенный элемент 2, двигаясь по внутренней резьбе первого телескопически соединенного элемента 1, выдвигается и останавливается, когда подпружиненный стопор 6 элемента 1 входит в выемку 5, выполненную в нижней части внешней поверхности второго телескопически соединенного элемента 2, который, в результате, останавливается. Описанные выше процессы продолжаются для третьего телескопически соединенного элемента 3 и далее для четвертого телескопически соединенного элемента 4, что, в конечном счете, приводит к полному развертыванию винтового телескопического цилиндра (фиг. 2).Using rotation means, which are not shown in the drawing and can be made, for example, in the form of a grip mechanically connected to the first telescopically connected element 1 and with a motor shaft adjustable in speed and time of rotation, the first telescopically connected element 1 is rotated by a fixed angle , for example 180 °, and the rotation speed is set in accordance with the requirements for the deployment speed of a helical telescopic cylinder. After the rotation is complete, the rotation of the first telescopically connected element 1 stops, and the second 2, third 3 and fourth 4 subsequent telescopically connected elements continue their inertia movement. As a result, the second telescopically connected element 2, moving along the internal thread of the first telescopically connected element 1, extends and stops when the spring-loaded stopper 6 of the element 1 enters a recess 5 made in the lower part of the outer surface of the second telescopically connected element 2, which, as a result, stops. The processes described above continue for the third telescopically connected element 3 and further for the fourth telescopically connected element 4, which, ultimately, leads to the full deployment of the helical telescopic cylinder (Fig. 2).

Таким образом, благодаря введению дополнительного арсенала технических средств (в частности, тем, что, телескопически соединенные элементы выполнены в виде отрезков цилиндрических трубок и состоят из первого и n-1 последующих телескопически соединенных элементов, где n(n>1) - число телескопически соединенных элементов, при этом, первый из телескопически соединенных элементов имеет максимальный внешний диаметр, внутреннюю резьбу и выполнен с возможностью придания ему вращательного движения вокруг своей продольной оси, а каждый из i-ых (i=2, 3 … n) телескопически соединенных элементов имеет внешнюю и внутреннюю резьбу и выполнен с внешним диаметром, соответствующим внутреннему диаметру предыдущего ему телескопически соединенного элемента, причем, в верхней части внутренней стенки j-ого (j=1, 2, 3 …, n-1) телескопически соединенного элемента выполнена выемка, в которую помещен подпружиненный стопор, снабженный выступом, выполненным с возможностью свободного скольжения по внешней резьбе (j+1)-го телескопически соединенного элемента, в нижней части внешней поверхности которого выполнена выемка, согласованная с размерами выступа подпружиненного стопора элемента) достигается требуемый технический результат, заключающийся в расширении функциональных возможностей устройства и обеспечении возможности регулирования скорости раскрытия устройства в процессе его использования, которая определяется скоростью поворота на фиксированный угол первого телескопически соединенного элемента при использовании устройства.Thus, due to the introduction of an additional arsenal of technical means (in particular, the fact that the telescopically connected elements are made in the form of segments of cylindrical tubes and consist of the first and n-1 subsequent telescopically connected elements, where n (n> 1) is the number of telescopically connected elements, the first of the telescopically connected elements has a maximum external diameter, internal thread and is configured to give it a rotational movement around its longitudinal axis, and each of the i-th ones (i = 2, 3 n) of telescopically connected elements has an external and internal thread and is made with an external diameter corresponding to the inner diameter of the previous telescopically connected element, moreover, in the upper part of the inner wall of the j-th (j = 1, 2, 3 ..., n-1) telescopically of the connected element, a recess is made in which a spring-loaded stopper is placed, provided with a protrusion made freely sliding along the external thread of the (j + 1) th telescopically connected element, in the lower part of the external surface of which In accordance with the dimensions of the protrusion of the spring-loaded stopper of the element), the required technical result is achieved, which consists in expanding the functionality of the device and providing the ability to control the opening speed of the device during its use, which is determined by the speed of rotation of the first telescopically connected element when using the device.

Claims

A helical telescopic cylinder containing telescopically connected elements, characterized in that a rotation means is introduced, and telescopically connected elements are made in the form of segments of cylindrical tubes and consist of the first and n-1 subsequent telescopically connected elements, where n (n> 1) is the number of telescopically connected elements, the first of the telescopically connected elements has a maximum outer diameter, internal thread and is configured to give it a rotational movement around its the axis, and each of the i-th (i = 2,3 .. n) telescopically connected elements has an external and internal thread and is made with an external diameter corresponding to the inner diameter of the previous telescopically connected element, and in the upper part of the inner wall j- of the ith (j = l, 2,3 .., n-1) telescopically connected element, a recess is made in which a spring-loaded stopper is placed, provided with a protrusion made freely sliding along the external thread of the (j + l) th telescopically connected element, at the bottom of the outer the surface of which a recess is made, consistent with the dimensions of the protrusion of the spring-loaded stopper of the element, while the rotation means is made in the form of a gripper mechanically connected to the first telescopically connected element and with a motor shaft adjustable in speed and time of rotation, with the possibility of ensuring the rotation of the first telescopically connected element at a fixed angle with a rotation speed corresponding to the required deployment speed of the helical telescopic cylinder.