RU221790U1

RU221790U1 - DEVICE BRACKET

Info

Publication number: RU221790U1
Application number: RU2023121190U
Authority: RU
Inventors: Евгений Дмитриевич Мироненко; Станислав Владимирович Авкельгин; Алексей Валерьевич Мациенко
Original assignee: Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва"
Filing date: 2023-08-14
Publication date: 2023-11-23

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к космической отрасли, а именно к креплению прибора к силовой конструкции корпуса (СКК) космического аппарата (КА). Технической проблемой, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является несовершенство конструкции кронштейна, характеризующееся невозможностью выполнения им целевых задач: точного позиционирования прибора с разворотом его по трем осям относительно базовых осей КА, а также максимальной теплопередачи между прибором и конструкцией кронштейна. Указанная проблема решается за счет того, что кронштейн прибора выполнен из металла, состоит из двух концевых участков, со стороны торца второго концевого участка выполнен фланец, имеющий точки крепления к элементу силовой конструкции космического аппарата, две из которых прецизионные, выполненные в виде классного отверстия и классного паза, а остальные в виде гладкого отверстия с диаметром, превышающим диаметр элемента крепления. Со стороны первого концевого участка также выполнен фланец, имеющий точки крепления к прибору, две из которых прецизионные, выполненные в виде резьбовых отверстий с классной частью, а остальные в виде резьбового отверстия без классной части. Посадочные отверстия на обоих фланцах выполнены на бобышках, имеющих высоту, обеспечивающую нанесение на фланцы теплопроводной пасты оптимальной толщины. Фланцы имеют угловой разворот относительно друг друга по трем осям. Конструкция кронштейна имеет стенки и ребра жесткости разной толщины, множество вырезов. Техническим результатом заявляемой полезной модели является усовершенствование конструкции кронштейна, обеспечивающее выполнение им целевых задач: точного позиционирования прибора с разворотом по трем осям относительно базовых осей КА, за счет механической обработки бобышек на фланцах с высокой точностью и наличия прецизионных отверстий, а также повышение теплопередачи между прибором и конструкцией КА за счет наличия на фланцах бобышек высотой, обеспечивающей оптимальную толщину слоя теплопроводной пасты. The utility model relates to the field of mechanical engineering, in particular to the space industry, namely to attaching a device to the load-bearing structure of the body (SCS) of a spacecraft (SC). The technical problem that the claimed utility model is aimed at solving is the imperfection of the bracket design, characterized by the inability of it to perform the target tasks: precise positioning of the device with its rotation along three axes relative to the base axes of the spacecraft, as well as maximum heat transfer between the device and the bracket structure. This problem is solved due to the fact that the device bracket is made of metal, consists of two end sections, at the end of the second end section there is a flange that has attachment points to the spacecraft load-bearing structure element, two of which are precision, made in the form of a cool hole and class groove, and the rest in the form of a smooth hole with a diameter exceeding the diameter of the fastening element. On the side of the first end section there is also a flange having attachment points to the device, two of which are precision, made in the form of threaded holes with a class part, and the rest in the form of a threaded hole without a class part. The mounting holes on both flanges are made on bosses having a height that ensures that heat-conducting paste of optimal thickness is applied to the flanges. The flanges have an angular rotation relative to each other along three axes. The design of the bracket has walls and stiffening ribs of different thicknesses, and many cutouts. The technical result of the claimed utility model is an improvement in the design of the bracket, ensuring that it fulfills its target tasks: precise positioning of the device with a rotation along three axes relative to the basic axes of the spacecraft, due to the machining of the bosses on the flanges with high precision and the presence of precision holes, as well as increasing heat transfer between the device and the design of the spacecraft due to the presence of bosses on the flanges with a height that provides the optimal thickness of the layer of thermal conductive paste.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к космической отрасли, а именно к креплению прибора к силовой конструкции корпуса (СКК) космического аппарата (КА). The utility model relates to the field of mechanical engineering, in particular to the space industry, namely to attaching a device to the load-bearing structure of the body (SCS) of a spacecraft (SC).

Из существующего уровня техники известен кронштейн, представленный в описании к патенту РФ 207131, выполненный из металла, имеющий прямоугольное сечение и Г-образный профиль, состоящий из двух концевых участков с продольными и поперечными пазами различной ширины по всей длине кронштейна, отличающийся тем, что на торце одного концевого участка, со стороны его соединения к элементу силовой конструкции космического аппарата, установлено сферическое шарнирное соединение, а со стороны торца второго концевого участка выполнен фланец, имеющий, по меньшей мере, три точки крепления к элементу силовой конструкции космического аппарата, две из которых прецизионные, выполненные в виде классного отверстия и классного паза, а остальные в виде гладкого отверстия с диаметром, превышающим диаметр элемента.From the existing level of technology, a bracket is known, presented in the description of RF patent 207131, made of metal, having a rectangular cross-section and an L-shaped profile, consisting of two end sections with longitudinal and transverse grooves of different widths along the entire length of the bracket, characterized in that At the end of one end section, on the side of its connection to the spacecraft power structure element, a spherical hinge joint is installed, and at the end of the second end section, a flange is made, having at least three attachment points to the spacecraft power structure element, two of which precision ones, made in the form of a cool hole and a cool groove, and the rest in the form of a smooth hole with a diameter exceeding the diameter of the element.

Недостатками известной конструкции являются:The disadvantages of the known design are:

разворот плоскостей фланцев друг относительно друга только по одной оси;rotation of the flange planes relative to each other only along one axis;

невозможность обеспечения высокой точности положения прибора, из-за отсутствия на втором фланце прецизионных отверстий и бобышек, обеспечивающих посадочную плоскость с заданными характеристиками;the impossibility of ensuring high accuracy of the position of the device, due to the lack of precision holes and bosses on the second flange that provide a landing plane with the specified characteristics;

недостаточная теплопередача, из-за отсутствия возможности нанесения на фланцы теплопроводной пасты оптимальной толщины.insufficient heat transfer due to the inability to apply thermally conductive paste of optimal thickness to the flanges.

Для заявленной полезной модели выявлены следующие общие с прототипом существенные признаки: кронштейн выполнен из металла, состоит из двух концевых участков, со стороны торца второго концевого участка выполнен фланец, имеющий точки крепления к элементу силовой конструкции космического аппарата, две из которых прецизионные, выполненные в виде классного отверстия и классного паза, а остальные в виде гладкого отверстия с диаметром, превышающим диаметр элемента крепления.For the claimed utility model, the following essential features in common with the prototype have been identified: the bracket is made of metal, consists of two end sections, at the end of the second end section there is a flange that has attachment points to the element of the power structure of the spacecraft, two of which are precision, made in the form a class hole and a class groove, and the rest in the form of a smooth hole with a diameter exceeding the diameter of the fastening element.

Технической проблемой, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является несовершенство конструкции кронштейна, характеризующееся невозможностью выполнения им целевых задач: точного позиционирования прибора с разворотом его по трем осям относительно базовых осей КА, а также максимальной теплопередачи между прибором и конструкцией кронштейна.The technical problem that the claimed utility model is aimed at solving is the imperfection of the bracket design, characterized by the inability of it to perform the target tasks: precise positioning of the device with its rotation along three axes relative to the base axes of the spacecraft, as well as maximum heat transfer between the device and the bracket structure.

Указанная проблема решается за счет того, что кронштейн прибора выполнен из металла, состоит из двух концевых участков, со стороны торца второго концевого участка выполнен фланец, имеющий точки крепления к элементу силовой конструкции космического аппарата, две из которых прецизионные, выполненные в виде классного отверстия и классного паза, а остальные в виде гладкого отверстия с диаметром, превышающим диаметр элемента крепления. Со стороны первого концевого участка также выполнен фланец, имеющий точки крепления к прибору, две из которых прецизионные, выполненные в виде резьбовых отверстий с классной частью, а остальные в виде резьбового отверстия без классной части. Посадочные отверстия на обоих фланцах выполнены на бобышках, имеющих высоту, обеспечивающую нанесение на фланцы теплопроводной пасты оптимальной толщины. Фланцы имеют угловой разворот друг относительно друга по трем осям. Конструкция кронштейна имеет стенки и ребра жесткости разной толщины, множество вырезов.This problem is solved due to the fact that the device bracket is made of metal, consists of two end sections, at the end of the second end section there is a flange that has attachment points to the spacecraft load-bearing structure element, two of which are precision, made in the form of a cool hole and class groove, and the rest in the form of a smooth hole with a diameter exceeding the diameter of the fastening element. On the side of the first end section there is also a flange having attachment points to the device, two of which are precision, made in the form of threaded holes with a class part, and the rest in the form of a threaded hole without a class part. The mounting holes on both flanges are made on bosses having a height that ensures that heat-conducting paste of optimal thickness is applied to the flanges. The flanges have an angular rotation relative to each other along three axes. The design of the bracket has walls and stiffening ribs of different thicknesses, and many cutouts.

Сущность полезной модели поясняется фиг. 1, 2, 3. The essence of the utility model is illustrated in Fig. 1, 2, 3.

На фиг. 1 в изометрической проекции представлен общий вид заявляемого кронштейна с прибором, установленный на силовую конструкцию КА.In fig. Figure 1 in an isometric projection shows a general view of the inventive bracket with the device installed on the power structure of the spacecraft.

На фиг. 2-5 представлены виды и разрезы, раскрывающие конструктивные особенности кронштейна.In fig. 2-5 show views and sections revealing the design features of the bracket.

Кронштейн прибора 1, выполненный из металла, например алюминиевого сплава, обеспечивает закрепление прибора 2 на силовой конструкции КА 3 крепежом 4. Кронштейн прибора 1 состоит из двух концевых участков в виде фланцев 5 и 6 со стороны прибора и со стороны силовой конструкции КА соответственно. На фланце 5 со стороны прибора 2 выполнено два резьбовых отверстия с классной частью 7 и два резьбовых отверстия 8 без классной части, а на фланце 6 со стороны силовой конструкции КА 3 выполнено одно классное отверстие 9, один классный паз 10 и два отверстия 11 с диаметром, превышающим диаметр элемента крепления. Все отверстия 7, 8, 9, 10, 11 выполнены на бобышках 12, поверхность которых обрабатывается с высокой точностью, а их высота 13 относительно поверхностей фланцев 5 и 6 выбрана из условий нанесения на фланцы 5 и 6 теплопроводной пасты (на фиг. не показана) оптимальной толщины. Оптимальная толщина теплопроводной пасты обеспечивает заданную техническим заданием теплопроводность, толщина определяется техническими условиями на теплопроводную пасту. Конструкция кронштейна прибора 1 имеет разные стенки 14 и ребра жесткости 15, множество вырезов16.The device bracket 1, made of metal, for example an aluminum alloy, ensures that the device 2 is secured to the power structure of the spacecraft 3 with fasteners 4. The device bracket 1 consists of two end sections in the form of flanges 5 and 6 on the side of the device and on the side of the power structure of the spacecraft, respectively. On the flange 5 from the side of the device 2 there are two threaded holes with a class part 7 and two threaded holes 8 without a class part, and on the flange 6 from the side of the load-bearing structure of the spacecraft 3 there is one class hole 9, one class groove 10 and two holes 11 with a diameter , exceeding the diameter of the fastening element. All holes 7, 8, 9, 10, 11 are made on bosses 12, the surface of which is machined with high precision, and their height 13 relative to the surfaces of flanges 5 and 6 is selected from the conditions for applying heat-conducting paste to flanges 5 and 6 (not shown in Fig. ) optimal thickness. The optimal thickness of the thermal conductivity paste ensures the thermal conductivity specified in the technical specifications; the thickness is determined by the technical specifications for the thermal conductivity paste. The design of the device bracket 1 has different walls 14 and stiffening ribs 15, and many cutouts 16.

Кронштейн прибора работает следующим образом: первоначально на предварительно обработанную поверхность фланца 6 наносится теплопроводная паста (на фиг. не показана), равномерным слоем высотой не менее высоты 13 бобышек 12. Затем кронштейн 1 устанавливается на силовую конструкцию КА 3 и закрепляется крепежом 4. Далее на обработанную поверхность фланца 5 наносится теплопроводная паста (на фиг. не показана), равномерным слоем высотой не менее высоты 13 бобышек 12. Затем на фланец 5 кронштейна 1 устанавливается прибор 2 и закрепляется крепежом 4. Бобышки 12 за счет высоты 13 обеспечивают равномерное распределение теплопроводной пасты, требуемой высоты 13, что повышает теплопередачу между прибором 1. Кронштейн 1 обеспечивает требуемое положение прибора в пространстве за счет разворота фланца 6 относительно фланца 5 по трем осям. Точность положения прибора обеспечивается механической обработкой бобышек 12 на фланцах 5 и 6, а также резьбовыми отверстиями с классной частью 7 на фланце 5, отверстием с классной частью 9 и пазом с классной частью 10 на фланце 6. Кронштейн 1 обеспечивает требования по прочности, жесткости и теплопроводности за счет разных стенок 14, ребер жесткости 15. The device bracket works as follows: initially, a heat-conducting paste (not shown in the figure) is applied to the pre-treated surface of the flange 6, in a uniform layer with a height of at least 13 bosses 12. Then the bracket 1 is installed on the load-bearing structure of the spacecraft 3 and secured with fasteners 4. Next on The treated surface of the flange 5 is applied with heat-conducting paste (not shown in the figure), in a uniform layer with a height of at least 13 bosses 12. Then a device 2 is installed on the flange 5 of the bracket 1 and secured with fasteners 4. The bosses 12, due to the height 13, ensure uniform distribution of the heat-conducting paste , the required height 13, which increases heat transfer between device 1. Bracket 1 ensures the required position of the device in space by rotating flange 6 relative to flange 5 along three axes. The accuracy of the position of the device is ensured by the machining of bosses 12 on flanges 5 and 6, as well as threaded holes with class part 7 on flange 5, a hole with class part 9 and a groove with class part 10 on flange 6. Bracket 1 provides the requirements for strength, rigidity and thermal conductivity due to different walls 14, stiffeners 15.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является усовершенствование конструкции кронштейна, обеспечивающее выполнение им целевых задач: точного позиционирования прибора с разворотом по трем осям относительно базовых осей КА, за счет механической обработки бобышек на фланцах с высокой точностью и наличия прецизионных отверстий, а также повышение теплопередачи между прибором и конструкцией КА за счет наличия на фланцах бобышек высотой, обеспечивающей оптимальную толщину слоя теплопроводной пасты.The technical result of the claimed utility model is an improvement in the design of the bracket, ensuring that it fulfills its target tasks: precise positioning of the device with a rotation along three axes relative to the basic axes of the spacecraft, due to the machining of the bosses on the flanges with high precision and the presence of precision holes, as well as increasing heat transfer between the device and the design of the spacecraft due to the presence of bosses on the flanges with a height that provides the optimal thickness of the layer of thermal conductive paste.

Claims

The device bracket is made of metal, consisting of two end sections, at the end of the second end section there is a flange having attachment points to the spacecraft load-bearing structure element, two of which are precision, made in the form of a cool hole and a cool groove, and the rest in the form a smooth hole with a diameter exceeding the diameter of the fastening element, characterized in that on the side of the first end section there is also a flange having attachment points to the device, two of which are precision, made in the form of threaded holes with a class part, and the rest in the form of a threaded hole without cool part, while the mounting holes on both flanges are made on bosses having a height that ensures that heat-conducting paste of optimal thickness is applied to the flanges, and the flanges themselves have an angular rotation relative to each other along three axes, the bracket design has walls and stiffeners of different thicknesses, many cutouts