RU2515001C1

RU2515001C1 - Adjustment assembly

Info

Publication number: RU2515001C1
Application number: RU2012141965/11A
Authority: RU
Inventors: Денис Викторович Колесник
Priority date: 2012-10-03
Filing date: 2012-10-03
Publication date: 2014-05-10
Also published as: RU2012141965A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to split joints, particularly, to assemblies for angular adjustment of structures. proposed assembly comprises spherical sleeve with drain bore, spherical sleeve inner cavity, spherical sleeve threaded part and conical thrust. Besides, said spherical sleeve has spherical surface has coordinated centre and nut screwed thereon. It comprises washer, nut locking glue and spherical washer with chamfer. Besides, it has nuts, studs with small-pitch thread, conical transition to larger diameter of studs with flats with locking bore and threaded end. Washer is to be fitted in locking base for angular adjustment. Nuts are locked by wire with seal.

EFFECT: higher accuracy of angular adjustment of large-sized structures.

1 dwg

Description

Регулирующий узел предназначен для углового регулирования конструкций в небольшом диапазоне с высокой точностью. Область применения разработанной конструкции - точное угловое регулирование силовых конструкций в производственных условиях с последующим применением зафиксированного узла при выведении КА, а также на целевой орбите в условиях вакуума, экстремально низких и высоких температур (в тени и на солнце), воздействия радиации, без дополнительной защиты данной конструкции.The control unit is designed for angular regulation of structures in a small range with high accuracy. The scope of the developed design is the precise angular regulation of power structures in a production environment, followed by the use of a fixed assembly during spacecraft launch, as well as in the target orbit under vacuum, extremely low and high temperatures (in the shade and in the sun), radiation exposure, without additional protection this design.

Из патентной литературы известен регулирующий узел, содержащий элемент, скрепляющий силовую конструкцию с базовым основанием (см., например, патент США №4456206, опубл. 26.01.1984 г., МКИ В64D 11/00, НКИ 224/118.5).A regulatory assembly is known from the patent literature containing an element fastening the power structure to a base base (see, for example, US Patent No. 4,456,206, published January 26, 1984, MKI B64D 11/00, NKI 224 / 118.5).

Однако данный регулирующий узел не обладает способностью углового регулирования с высокой точностью.However, this control unit does not have the ability to angle control with high accuracy.

Задачей разработки предлагаемого регулирующего узла является создание устройства, технический результат которого, достигаемый при изготовлении и работе - обеспечение углового регулирования силовой конструкции больших габаритных размеров с высокой точностью, обеспечение требуемого (небольшого) диапазона регулирования, восприятие большой поперечной нагрузки от силовой конструкции при выведении космического аппарата (КА), обеспечение стойкости к радиационному воздействию на узел, обеспечение возможности регулирования с сохранением точности до 20 раз, обеспечение минимального количества деталей, их минимальных размеров и массы, обеспечение высокой технологичности, коррозионной стойкости и ремонтопригодности.The task of developing the proposed regulatory unit is to create a device, the technical result of which is achieved during manufacture and operation - providing angular regulation of the power structure of large overall dimensions with high accuracy, ensuring the required (small) range of regulation, the perception of a large transverse load from the power structure during the launch of the spacecraft (KA), ensuring resistance to radiation exposure on the site, providing the possibility of regulation while maintaining accuracy up to 20 times, ensuring a minimum number of parts, their minimum dimensions and weights, ensuring high adaptability, corrosion resistance and maintainability.

Указанные технические результаты достигаются тем, что в регулирующем узле, содержащем соединительный элемент, скрепляющий силовую конструкцию с базовым основанием, в соответствии с изобретением, соединительный элемент выполнен в виде шпильки, на одном конце которой выполнен резьбовой участок, устанавливаемый на базовое для углового регулирования основание, а на другом конце выполнена резьбовая часть с мелким шагом, а также конический переход от резьбы с мелким шагом на больший диаметр шпильки с лысками для установки на базовое для углового регулирования основание; на силовой конструкции установлена втулка сферическая с координированным центром, коническим упором и отверстием для установки с зазором шпильки и возможности углового регулирования в пределах зазора, закрепленная на силовой конструкции с помощью гайки и двумя другими гайками с мелким шагом резьбы с двумя шайбами сферическими со сферическими поверхностями, ответными сферической поверхности втулки сферической, установленной на силовой конструкции и закрепленной на резьбовой части шпильки с мелким шагом; во втулке сферической выполнено дренажное отверстие с возможностью использования его и в случае заполнения внутренней полости материалом для дополнительной контровки конечного положения регулирующего узла и увеличения несущей способности к поперечным нагрузкам.These technical results are achieved by the fact that in the control unit containing the connecting element, fastening the power structure to the base base, in accordance with the invention, the connecting element is made in the form of a stud, at one end of which is made a threaded section mounted on the base for angular adjustment of the base, and at the other end, a threaded part with a small pitch is made, as well as a conical transition from a small-step thread to a larger diameter of a stud with flats for installation on a base angle Vågå adjusting base; a spherical sleeve with a coordinated center, a tapered stop and a hole for installation with a stud gap and the possibility of angular adjustment within the gap mounted on the power structure using a nut and two other nuts with a small thread pitch with two spherical washers with spherical surfaces is mounted on the power structure reciprocal of the spherical surface of the spherical sleeve mounted on the power structure and mounted on the threaded part of the stud with a small pitch; a drainage hole is made in the spherical bushing with the possibility of using it even if the inner cavity is filled with material for additional control of the end position of the regulating unit and increase the bearing capacity to lateral loads.

Далее предлагаемое изобретение поясняется более подробно с использованием схемного чертежа, где показан предлагаемый регулирующий узел.Further, the invention is explained in more detail using a schematic drawing, which shows the proposed regulatory site.

Регулирующий узел содержит втулку сферическую 1, дренажное отверстие 2 в ней, внутреннюю полость 3 втулки сферической 1, резьбовую часть 4 втулки сферической 1, конический упор 5, а также сферическую поверхность 6 с координированным центром 7 на втулке сферической 1; гайку 8 на втулке сферической 1, шайбу 9 на втулке сферической 1, клей 10 для контровки гайки 8 на силовой конструкции 11, шайбу сферическую 12 с фаской 13 на ней, гайки 14, шпильку 15 с резьбовой частью 16 с мелким шагом, а также коническим переходом 17 на больший диаметр 18 шпильки 15 с лысками 19 с контровочным отверстием 20 и резьбовым участком 21 на конце; шайбу 22, устанавливаемую на базовое для углового регулирования основание 23. При этом гайки 14 законтрены проволокой 24 с пломбой 25.The control unit contains a spherical sleeve 1, a drainage hole 2 in it, an internal cavity 3 of the spherical sleeve 1, a threaded part 4 of the spherical sleeve 1, a conical stop 5, and also a spherical surface 6 with a coordinated center 7 on the spherical sleeve 1; nut 8 on spherical bushing 1, washer 9 on spherical bushing 1, adhesive 10 for locking nut 8 on power structure 11, spherical washer 12 with bevel 13 on it, nuts 14, stud 15 with threaded part 16 with fine pitch, and also tapered the transition 17 to a larger diameter 18 of the stud 15 with flats 19 with a locking hole 20 and a threaded section 21 at the end; a washer 22 mounted on a base 23, which is basic for angular regulation. In this case, the nuts 14 are locked by wire 24 with a seal 25.

Монтаж и реализация заявленного технического результата обеспечивается следующим образом.Installation and implementation of the claimed technical result is provided as follows.

На силовую конструкцию устанавливается втулка сферическая, имеющая конический упор и резьбовую часть для крепления втулки к силовой конструкции с помощью гайки с шайбой (при этом в силовой конструкции выполняется соответствующее отверстие для установки втулки с минимальным зазором). Такой подход обеспечивает возможность установки втулки в силовую конструкцию из металла и неметалла. Контровка гайки осуществляется стандартно с помощью клея. Кроме того, на втулке сферической выполнена сферическая поверхность (необходимая для осуществления углового поворота силовой конструкции) с координированным центром относительно технологической базы. Также во втулке сферической выполнено центральное отверстие, необходимое для установки шпильки с необходимым зазором. Параметры зазора и сферической поверхности втулки определяют величину диапазона углового регулирования. Втулка сферическая, закрепленная с помощью гайки с шайбой к силовой конструкции, закрепляется на шпильке двумя гайками и двумя шайбами сферическими. Сферическая поверхность на шайбах сферических выполнена ответной к сферической поверхности втулки сферической. Величина шайбы определяется требуемой площадью поверхности контакта со втулкой. Параметры сферической поверхности втулки и шайбы определяют несущую способность регулирующего узла к поперечным нагрузкам. Кроме того, на шайбе выполнена фаска для перехода к требуемой поверхности трения шайбы с гайкой (а также для облегчения). Также отверстие в шайбе сферической необходимо для установки шпильки, а зазор между шпилькой и шайбой определяет начальную точность установки центра вращения регулирующего узла. Конструкция шпильки состоит из резьбовой части с мелким шагом необходимой длины, включающей требуемый запас для углового регулирования (в силовой конструкции, закрепленной с помощью трех регулирующих узлов) коническим переходом на участок с большим диаметром, лысками на большем диаметре и резьбовой частью на конце. Резьбовая часть шпильки с мелким шагом определяет точность углового регулирования. Длина резьбовой части шпильки с мелким шагом в том числе определяет диапазон углового регулирования. Величина и параметры большего диаметра шпильки с коническим переходом определяют устойчивость конструкции к поперечным нагрузкам. Лыски на большем диаметре шпильки необходимы для возможности поворота шпильки при ее закручивании. Шпилька с резьбовой частью на конце с шайбой устанавливается на базовое для углового регулирования основание. Угловое регулирование с помощью разработанного узла осуществляется при последовательном повороте на требуемую величину верхней и нижней гайки на шпильке. Порядок поворота верхней и нижней гайки на шпильке определяет направление углового регулирования в силовой конструкции, закрепленной с помощью трех регулирующих узлов. Контровка верхней гайки на шпильке осуществляется проволокой с пломбой к гайке на втулке сферической. Контровка нижней гайки на шпильке осуществляется проволокой с пломбой к шпильке. Кроме того, на шпильке выполнено контровочное отверстие на большем диаметре для контровки проволокой с пломбой шпильки к базовому для углового регулирования основанию. Также для декомпрессии внутренней полости втулки сферической после фиксации регулирующего узла во время выведения на орбиту предусмотрено дренажное отверстие. При необходимости дренажное отверстие возможно использовать для залития во внутреннюю полость втулки сферической неметалла для фиксации углового положения регулирующего узла и увеличения его несущей способности к поперечным нагрузкам. Выбор материалов конструкции регулирующего узла определен задачами его разработки, поэтому втулка сферическая может быть выполнена, например, из титанового сплава, гайка с шайбой на втулке сферической, шайбы сферические на шпильке, гайки на шпильке и шпилька с шайбой из нержавеющей стали.A spherical sleeve is installed on the power structure, having a conical emphasis and a threaded part for fastening the sleeve to the power structure using a nut and washer (in this case, a corresponding hole is made in the power structure for installing the sleeve with a minimum clearance). This approach provides the ability to install the sleeve in the power structure of metal and non-metal. The nut is calibrated as standard with glue. In addition, a spherical surface (necessary for angular rotation of the power structure) with a coordinated center relative to the technological base is made on the spherical sleeve. Also, in the spherical sleeve, a central hole is made, which is necessary for installing the stud with the necessary clearance. The parameters of the gap and the spherical surface of the sleeve determine the magnitude of the range of angular regulation. The sleeve is spherical, fixed with a nut and washer to the power structure, fixed to the stud with two nuts and two spherical washers. The spherical surface on the spherical washers is made reciprocal to the spherical surface of the spherical sleeve. The size of the washer is determined by the required surface area of contact with the sleeve. The parameters of the spherical surface of the sleeve and washer determine the bearing capacity of the regulatory unit to lateral loads. In addition, a chamfer is made on the washer to go to the desired friction surface of the washer with the nut (as well as to facilitate). Also, the hole in the spherical washer is necessary to install the stud, and the gap between the stud and the washer determines the initial accuracy of the installation of the center of rotation of the control unit. The design of the stud consists of a threaded part with a small pitch of the required length, including the required margin for angular regulation (in the power structure, fixed with the help of three control units) by a conical transition to a section with a large diameter, flats on a larger diameter and a threaded part on the end. The threaded part of the stud with a fine pitch determines the accuracy of angular regulation. The length of the threaded part of the stud with a fine pitch also determines the range of angular regulation. The size and parameters of a larger diameter stud with a conical transition determine the structural stability to lateral loads. Flats on the larger diameter of the stud are necessary for the ability to rotate the stud when it is twisted. A stud with a threaded part at the end with a washer is mounted on the base, basic for angular regulation. Angular regulation with the help of the developed unit is carried out by sequential rotation of the upper and lower nuts on the stud by the required value. The rotation order of the upper and lower nuts on the stud determines the direction of angular regulation in the power structure, fixed using three control nodes. The adjustment of the upper nut on the stud is carried out by wire with a seal to the nut on the spherical bushing. The lower nut on the stud is adjusted with a wire with a seal to the stud. In addition, a lock hole was made on the stud on a larger diameter for wire control with a stud seal to the base for angular adjustment. Also, for the decompression of the inner cavity of the spherical sleeve after fixing the control unit during launch into orbit, a drainage hole is provided. If necessary, the drainage hole can be used to fill in the inner cavity of the sleeve of a spherical non-metal to fix the angular position of the control unit and increase its bearing capacity to lateral loads. The choice of materials for the construction of the regulatory unit is determined by the tasks of its development, so the spherical sleeve can be made, for example, from a titanium alloy, a nut with a washer on a spherical sleeve, spherical washers on a stud, nuts on a stud and a stud with a stainless steel washer.

К достоинствам изобретенного регулирующего узла можно отнести его точность, компактность, технологичность, надежность (в том числе за счет малого числа деталей), ремонтопригодность, стойкость к температурным и радиационным воздействиям.The advantages of the invented regulatory unit include its accuracy, compactness, manufacturability, reliability (including due to the small number of parts), maintainability, and resistance to temperature and radiation influences.

Claims

A control unit comprising a connecting element fastening the power structure to a base base, characterized in that
the connecting element is made in the form of a stud, at one end of which there is a threaded section that is mounted on a base that is angularly adjustable, and at the other end, a threaded part with a small pitch, as well as a tapered transition from a thread with a small pitch to a larger diameter of the stud with flats for installation on a base, basic for angular regulation, and a spherical bush with a coordinated center, a conical emphasis and an opening for installation with a stud clearance and the possibility of angle new regulation within this gap, fixed to the power structure using a nut and two other nuts with a small thread pitch with two spherical washers with spherical surfaces that are reciprocal to the spherical surface of the spherical sleeve mounted on the power structure and fixed to the threaded part of the stud with a small pitch, and in the spherical sleeve a drainage hole is made with the possibility of using it even if the inner cavity is filled with material for additional control of the end position Uhlir unit and to increase the carrying capacity of the regulating unit to transverse loads.