RU2636207C1

RU2636207C1 - Устройство развертывания трансформируемых механических систем космического аппарата

Info

Publication number: RU2636207C1
Application number: RU2015148446A
Authority: RU
Inventors: Сергей Павлович Ереско; Василий Владимирович Кузнецов
Priority date: 2015-11-10
Filing date: 2015-11-10
Publication date: 2017-11-21
Also published as: RU2015148446A

Abstract

Изобретение относится к средствам перевода трансформируемых конструкций (например, солнечных батарей) космического аппарата из сложенного положения в раскрытое. Устройство содержит кронштейны (1) и (2), прикрепленные к взаимно подвижным элементам (4) и (5) (например, панелям) конструкции и соединенные между собой гибкими упругими пластинами (9) желобчатой (при их распрямлении) формы. На торцах кронштейнов выполнены обкатные кулачки (6), охваченные S-образно с внешней стороны лентами (7). Ленты закреплены на кулачках винтами (8). На торцевой части устройства имеется тросовый демпфирующий узел. Во взаимодействующих кулачках установлены элементы (контактная пара) датчика конечного положения. Раскрытие конструкции происходит за счёт упругих сил, создаваемых пластинами (9). Заданная траектория раскрытия обеспечивается взаимным обкатыванием кулачков (6) при их постоянном контакте, создаваемом лентами (7). Возникающий в конце раскрытия удар частично компенсируется демпфирующим узлом. Фиксация в раскрытом положении обеспечивается жесткостью пластин (9). Факт раскрытия отмечается датчиком. Технический результат состоит в обеспечении простыми средствами жесткости конструкции в раскрытом положении, повышении информативности процесса развертывания и снижении ударных нагрузок. 4 ил.

Description

Устройство относится к области механизмов, осуществляющих перевод трансформируемых механических систем космического аппарата из сложенного положения в раскрытое.

Известно устройство развертывания трансформируемых механических систем космического аппарата (US 8151414 B2, E05D 1/00, 20.07.2007), принятое за прототип. Устройство предназначено для развертывания элементов 2-х солнечных батарей из сложенного положения в раскрытое и состоит из двух кронштейнов, на торцах которых выполнены обкатные элементы в виде цилиндрических труб, приводимых во вращение как минимум двумя гибкими пластинами, противоположные концы которых закреплены соответственно на каждом из кронштейнов, также между собой кронштейны соединены посредством лент, которые предназначены для обеспечения постоянного контакта обкатных элементов при их перекатывании друг по другу.

К недостаткам прототипа можно отнести следующее:

- возникновение ударных воздействий в конце раскрытия устройства;

- отсутствие подтверждения факта перехода устройства из сложенного положения в рабочее - раскрытое;

- необходимость в дополнительных узлах для ограничения вращения труб относительно друг друга после перехода в развернутое положение в связи с тем, что гибкие пластины не образуют жесткого профиля в раскрытом положении устройства.

Задачами изобретения являются:

- снижение ударных воздействий в конце раскрытия устройства;

- повышение уровня информативности процесса развертывания;

- повышение жесткости устройства в развернутом положении без использования дополнительных узлов.

Поставленная задача решается за счет того, что устройство развертывания трансформируемых механических систем космического аппарата состоит из двух кронштейнов, имеющих в своей конструкции обкатные элементы в виде кулачков, связанных между собой посредством ленты, выполненной, например, из стеклопластика, проложенной s-образно по внешней части кулачков и закрепленной своими концами на противоположных кулачках для обеспечения постоянного контакта при их перекатывании друг по другу, как минимум двух гибких пластин желобчетой формы, расположенных друг над другом так, чтобы впадины их желобов были обращены друг к другу, обеспечивающих жесткость устройства в развернутом положении и осуществляющих перевод устройства из сложенного положения в раскрытое, которые в свою очередь закреплены каждым своим концом на противоположных кронштейнах, а также из датчика, подтверждающего факт перевода устройства из сложенного положения в развернутое, тем самым повышающего уровень информативности устройства и демпфирующего узла, компенсирующего часть ударного воздействия в конце развертывания устройства.

Достигаемый технический результат заключается в том, что обеспечивается жесткость конструкции устройства после перехода в развернутое положение без применения дополнительных узлов за счет того, что гибкие пластины имеют желобчатую форму, расположены друг над другом и обращены впадинами желобов друг к другу, тем самым образуя жесткий профиль, введение датчика конечного положения позволяет повысить уровень информативности процесса раскрытия устройства, а введение демпфирующего устройства позволяет скомпенсировать часть ударных воздействий, возникающих в конце раскрытия устройства.

Изобретение поясняется чертежами:

- на фиг. 1 показано устройство развертывания трансформируемых механических систем в раскрытом положении;

- на фиг. 2 показано устройство развертывания трансформируемых механических систем в сложенном положении;

- на фиг. 3 показано демпфирующее устройство;

- на фиг. 4 показан датчик.

Устройство развертывания трансформируемых механических систем космического аппарата, содержащее два кронштейна 1 и 2, в которых выполнены отверстия 3, обеспечивающие соединение, например, за счет болтового, с узлами трансформируемой механической системы 4 и 5. На концах кронштейнов выполнены обкатные элементы в виде кулачков 6, которые обеспечивают заданную траекторию движения устройства при переводе его из сложенного положения в развернутое, связанные между собой при помощи лент 7, изготовленных, например, из стеклопластика. Ленты 7 закреплены своими концами на кулачках 6 при помощи винтов 8 и проложены по их внешней части в виде s-образной формы таким образом, чтобы один из концов ленты 7 был установлен на кулачке 6 кронштейна 1, а другой на противоположном ему кулачке 6 кронштейна 2. Устройство развертывания также содержит как минимум две гибкие пластины желобчатой формы 9, выполненные, например, из стали 36НХТЮ, которые закреплены одним своим концом на кронштейне 1, а другим на кронштейне 2 таким образом, чтобы они были расположены друг над другом и обращены впадинами желобов друг к другу для образования жесткого профиля в развернутом положении, ограничивающего дальнейший поворот кронштейна 1 относительно кронштейна 2. Дополнительно на одном из торцов кронштейнов 1 и 2 установлен демпфирующий узел 10, состоящий из троса 11, один из концов которого жестко закреплен на кронштейне 2 посредством сферического наконечника 12, а другой закреплен на кронштейне 1 регулировочным винтом 14 через пружину 13, компенсирующую часть удара после перевода устройств в развернутое положение за счет ее сжатия тросом 11. Регулировочный винт 14 обеспечивает возможность регулировки длины рабочей части троса, для компенсирования неточностей в изготовлении. Кроме того, устройство снабжено датчиком конечного положения 15, установленным в одном из кулачков 6 кронштейна 2, служащим для подтверждения факта перевода устройства из сложенного положения в раскрытое. Датчик представляет собой контактную пару 16, замыкаемую штоком 17, расположенным в противоположном кулачке 6 кронштейна 1.

Устройство работает следующим образом. При переводе устройством узлов трансформируемой механической системы 4 и 5 из сложенного положения в развернутое, например панелей батареи солнечной, происходит проворачивание кронштейнов 1 и 2 относительно друг друга за счет упругих сил, создаваемых в гибких пластинах желобчатой формы 9. Во время процесса перевода частей трансформируемой механической системы из сложенного положения в развернутое обеспечивается заданная траектория раскрытия за счет того, что ленты 7 создают условия постоянного контакта кулачков 6 друг к другу в процессе их перекатывания друг по другу. В конце перевода в развернутое положение возникает удар от инерционных сил, который частично компенсируется пружиной 13, сжимаемой тросом 11 демпфирующего узла 10. В момент, когда устройство полностью переведено из сложенного положения в развернутое происходит срабатывание датчика конечного положения 15 за счет замыкания контактной пары 16 штоком 17. Фиксация устройства в раскрытом положении обеспечивается за счет жесткого профиля, образованного гибкими пластинами желобчатой формы 9. Жесткость профиля обеспечивается тем, что гибкие пластины 9 расположены друг над другом, а впадины их желобов обращены друг к другу.

Технический эффект от предлагаемого изобретения заключается в введении желобчатого профиля гибких пластин, обеспечивающих жесткость конструкции устройства после перехода в раскрытое положение без применения дополнительных элементов за счет того, что пластины расположены друг над другом и обращены впадинами друг к другу, датчика конечного положения, позволяющего повысить информативность процесса развертывания устройства за счет того, что он подтверждает факт полного развертывания устройства, демпфирующего узла, компенсирующего часть ударного воздействия ,возникающего в конце развертывания устройства.

Claims

Устройство развертывания трансформируемых механических систем космического аппарата, состоящее из двух кронштейнов, каждый из которых жестко прикреплен к трасформируемой механической системе, причём между собой кронштейны соединены посредством гибких пластин, а на торцах кронштейнов выполнены обкатные элементы, соединенные лентой, концы которой закреплены на взаимно противоположных обкатных элементах, отличающееся тем, что обкатные элементы выполнены в виде кулачков, причем ленты проложены s-образно по внешней части кулачков, а гибкие пластины имеют желобчатую форму и расположены друг над другом так, чтобы впадины желобов были обращены друг к другу, а на торцевой части устройства дополнительно установлены демпфирующий узел, выполненный в виде троса, который жестко закреплен одним концом на одном из кронштейнов и закреплен посредством регулировочного винта на другом, и датчик конечного положения, размещенный в одном из кулачков и состоящий из контактной пары, замыкаемой контрольной точкой, установленной на противоположном кулачке.