RU2726471C1 - Device for separation of structural elements - Google Patents

Device for separation of structural elements Download PDF

Info

Publication number
RU2726471C1
RU2726471C1 RU2019141185A RU2019141185A RU2726471C1 RU 2726471 C1 RU2726471 C1 RU 2726471C1 RU 2019141185 A RU2019141185 A RU 2019141185A RU 2019141185 A RU2019141185 A RU 2019141185A RU 2726471 C1 RU2726471 C1 RU 2726471C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nuts
nut
gasket
structural elements
axial direction
Prior art date
Application number
RU2019141185A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Алексеевич Гошев
Андрей Владимирович Перфильев
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева"
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 Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" filed Critical Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева"
Priority to RU2019141185A priority Critical patent/RU2726471C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2726471C1 publication Critical patent/RU2726471C1/en

Links

Images

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)

Abstract

FIELD: space equipment.
SUBSTANCE: invention relates to aerospace engineering, particularly, to devices for separation of structural elements. Device for separation of structural elements comprises pyrobolts, bolts and split nuts arranged in races, and ring rigidly connecting races between each other. Ring is fixed on the first separable element of the structure. Nuts side surface is made in the form of truncated cone with angle α between its generatrix and base. Nuts with larger base are installed on gasket located between first separated element of structure and nuts, with possibility of nut movement in axial direction. On the second separable element of the structure, elements for limiting movement of the nut case relative to the gasket in the axial direction are rigidly fixed through the spacer.
EFFECT: higher reliability.
1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в других отраслях народного хозяйства, где необходимо соединение и затем разделение конструкций в малые промежутки времени, дистанционно и с высокой надежностью (сброс балластного груза, вскрытие люков и крышек и т.п.).The invention relates to rocket and space technology and can be used in other sectors of the national economy, where it is necessary to connect and then separate structures at short intervals, remotely and with high reliability (dumping ballast cargo, opening hatches and covers, etc.).

Известно устройство для разделения элементов конструкции (RU 2481245 С1, МПК: B64G 1/00 (2006.1), опубл. 10.05.2013), содержащее детонирующие удлиненные заряды с взрывчатым веществом. Данное техническое решение не пригодно для разделения элементов конструкции с большим периметром разделения, т.к. предполагает использование большого количества взрывчатого вещества, что приводит при срабатывании устройства к большим ударным перегрузкам и, как следствие, является причиной повреждения окружающих конструкций разделяемого элемента.Known device for separating structural elements (RU 2481245 C1, IPC: B64G 1/00 (2006.1), publ. 05/10/2013), containing detonating elongated charges with an explosive. This technical solution is not suitable for separating structural elements with a large separation perimeter, because involves the use of a large amount of explosive, which leads, when the device is triggered, to large shock overloads and, as a consequence, is the cause of damage to the surrounding structures of the separated element.

Известно устройство для разделения элементов конструкции, принятое за прототип (RU 2092395 С1, МПК: B64D 25/00 (1995/01), опубл. 10.10.1997), содержащее пироболты и болты, стягивающие два элемента конструкции через разрезные гайки, размещенные в обоймах, в которых выполнены внутренние отверстия соответствующие наружным поверхностям гаек, жестко связанных между собой закрепленным на одном из элементов конструкции кольцом винтами со срезными головками.Known device for separating structural elements, taken as a prototype (RU 2092395 C1, IPC: B64D 25/00 (1995/01), publ. 10.10.1997), containing pyrobolts and bolts, pulling together two structural elements through split nuts placed in the cages , in which the inner holes are made corresponding to the outer surfaces of the nuts, rigidly connected to each other by a ring of screws with shear heads fixed on one of the structural elements.

Данное техническое решение обладает высокой надежностью разделения. Однако недостатком такого устройства является образование неуправляемо разлетающихся осколков при срабатывании устройства и соответственно повреждение окружающих конструкций разделяемого элемента. Также другим недостатком является необходимость большого усилия для надежного снятия обоймы с гаек, т.к. требуется переместить обойму на высоту гаек в осевом направлении.This technical solution has a high separation reliability. However, the disadvantage of such a device is the formation of uncontrollably flying fragments when the device is triggered and, accordingly, damage to the surrounding structures of the separated element. Also, another drawback is the need for a lot of effort to reliably remove the cage from the nuts, because it is required to move the cage to the height of the nuts in the axial direction.

Задачей предполагаемого изобретения является создание устройства для разделения элементов конструкции, устраняющего возможность повреждения окружающих конструкций разделяемого элемента и позволяющего уменьшить усилие для снятия обоймы с гаек.The objective of the proposed invention is to provide a device for separating structural elements, eliminating the possibility of damage to the surrounding structures of the separable element and allowing to reduce the effort to remove the cage from the nuts.

Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, заключается в устранении образования неорганизованно летящих частей разрезных гаек, уменьшении энергии на сдвиг обойм и, как следствие, исключение повреждения окружающих конструкций разделяемого элемента.The technical result achieved with the use of the invention consists in eliminating the formation of unorganized flying parts of the split nuts, reducing the energy to shift the clips and, as a consequence, eliminating damage to the surrounding structures of the element being divided.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для разделения элементов конструкции, содержащем пироболты, болты и разрезные гайки, размещенные в обоймах, в которых выполнены внутренние отверстия, соответствующие наружным поверхностям гаек, кольцо, жестко связывающее обоймы между собой, и закрепленное на первом разделяемом элементе конструкции, боковая поверхность гаек выполнена в виде усеченного конуса с углом α между его образующей и основанием, при этом гайки большим основанием установлены на прокладку, расположенную между первым разделяемым элементом конструкции и гайками, с возможностью перемещения гайки в осевом направлении, причем на втором отделяемом элементе конструкции через прокладку неподвижно закреплены элементы ограничения перемещения обоймы гайки относительно прокладки в осевом направлении на расстояние L, при этом соблюдаются соотношения:The specified technical result is achieved by the fact that in the device for separating structural elements containing pyrobolts, bolts and split nuts placed in the clips, in which the inner holes corresponding to the outer surfaces of the nuts are made, a ring rigidly connecting the clips to each other, and fixed on the first separable structural element, the lateral surface of the nuts is made in the form of a truncated cone with an angle α between its generatrix and the base, while the nuts with a large base are installed on a gasket located between the first separable structural element and the nuts, with the ability to move the nut in the axial direction, and on the second separable elements of the structure through the gasket, the elements for limiting the movement of the nut holder relative to the gasket in the axial direction at a distance L are fixedly fixed, while the following relations are observed:

L<Н; S>h; tg α = L / S, где:L <H; S> h; tg α = L / S, where:

L - расстояние по вертикали, на которое необходимо поднять обойму для освобождения пироболта от гайки;L is the vertical distance by which it is necessary to raise the clip to release the pyrobolt from the nut;

Н - высота гайки;H - nut height;

S - расстояние по горизонтали, на которое необходимо отодвинуть обойму для освобождения пироболта от гайки;S is the horizontal distance by which it is necessary to move the clip to release the pyrobolt from the nut;

h - высота профиля зубца гайки.h is the height of the profile of the tooth of the nut.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The essence of the invention is illustrated by drawings, where:

на фиг. 1 изображен общий вид устройства;in fig. 1 shows a general view of the device;

на фиг. 2 изображен вид А устройства;in fig. 2 shows a view A of the device;

на фиг. 3 изображено устройство в сечении Б-Б;in fig. 3 shows the device in section BB;

на фиг. 4 изображено устройство в сечении В-В;in fig. 4 shows the device in section B-B;

на фиг. 5 изображена гайка в сечении Г-Г;in fig. 5 shows a nut in section Г-Г;

на фиг. 6 изображен профиль зубца гайки.in fig. 6 shows the profile of the tooth of the nut.

Устройство для разделения элементов конструкции содержит пироболты 1 и болты 2, стягивающие первый и второй разделяемые элементы конструкции 3 и 4 соответственно, через разрезные гайки 5. Разрезные гайки 5 размещены в обоймах 6, в которых выполнены внутренние отверстия, соответствующие наружным поверхностям гаек 5 (фиг. 1). Обоймы 6 жестко связаны между собой кольцом 7 (фиг. 2). Кольцо 7 закреплено на первом разделяемом элементе конструкции 3 винтами со срезными головками 8 (фиг. 3). Боковая поверхность разрезных гаек 5 выполнена в виде усеченного конуса с углом α между его образующей и основанием (фиг. 5), при этом гайки 5 большим основанием установлены на прокладку 9. Прокладка 9 (фиг. 1, фиг. 4), например металлическая, с отверстиями под пироболты 1 и болты 2, установлена между первым разделяемым элементом конструкции 3 и разрезными гайками 5, с возможностью перемещения гайки 5 в осевом направлении. При этом на втором разделяемом элементе конструкции 4 через прокладку 9 неподвижно закреплены элементы ограничения перемещения обоймы 6 гайки 5, например, стопоры 10 относительно прокладки 9 в осевом направлении на расстояние L, при этом выполняются соотношения:The device for separating structural elements contains pyrobolts 1 and bolts 2, tightening the first and second separable structural elements 3 and 4, respectively, through split nuts 5. Split nuts 5 are placed in clips 6, in which internal holes are made corresponding to the outer surfaces of nuts 5 (Fig. . 1). The clips 6 are rigidly connected to each other by a ring 7 (Fig. 2). The ring 7 is fixed on the first separable structural element 3 by shear head screws 8 (Fig. 3). The side surface of the split nuts 5 is made in the form of a truncated cone with an angle α between its generatrix and the base (Fig. 5), while the nuts 5 with a large base are installed on the gasket 9. The gasket 9 (Fig. 1, Fig. 4), for example metal, with holes for fire bolts 1 and bolts 2, installed between the first separable structural element 3 and split nuts 5, with the ability to move the nut 5 in the axial direction. In this case, on the second separable structural element 4 through the gasket 9, elements for limiting the movement of the cage 6 of the nut 5 are fixedly fixed, for example, the stoppers 10 relative to the gasket 9 in the axial direction at a distance L, while the following relations are fulfilled:

L<Н; S>h; tg α = L / S, где:L <H; S> h; tg α = L / S, where:

L - расстояние по вертикали, на которое необходимо поднять обойму для освобождения болта от гайки;L is the vertical distance by which it is necessary to raise the clip to release the bolt from the nut;

Н - высота гайки;H - nut height;

S - расстояние по горизонтали, на которое необходимо отодвинуть обойму для освобождения пироболта от гайки (для разрушения связи пироболт - разрезная гайка);S is the horizontal distance by which it is necessary to move the clip to free the fire bolt from the nut (to destroy the connection between the fire bolt and the split nut);

h - высота профиля зубца гайки.h is the height of the profile of the tooth of the nut.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии устройство соединяет разделяемые элементы конструкции 3 и 4. При подаче тока срабатывания, пироболты 1 срабатывают, разделяются сами и за счет своего импульса последствия перемещают в осевом направлении кольцо 7, срезая головки винтов 8. Кольцо 7 увлекает за собой обоймы 6, которые сходят с разрезных гаек 5, навинченных на пироболты 1 и болты 2. Разрезные гайки 5 распадаются, освобождая все пироболты 1 и болты 2, и разделяемые элементы конструкции 3 и 4 расходятся. Первый разделяемый элемент конструкции 3 после отделения от второго разделяемого элемента конструкции 4 на расстояние L (перемещение обоймы 6 гайки 5, относительно прокладки 9 в осевом направлении) сталкивается со стопорами 10. А так как расстояние L меньше высоты Н гаек 5, то гайки 5 остаются в полости, образованной между элементом конструкции 3 и прокладкой 9. Таким образом, предотвращается неуправляемый разлет частей разрезных гаек 5.The device works as follows. In the initial state, the device connects the separable structural elements 3 and 4. When the actuation current is applied, the explosive bolts 1 are triggered, separate themselves and, due to their impulse, the consequences move the ring 7 in the axial direction, cutting off the screw heads 8. The ring 7 carries with it the clips 6, which come off the split nuts 5 screwed on the fire bolts 1 and bolts 2. The split nuts 5 fall apart, releasing all the fire bolts 1 and bolts 2, and the separated structural elements 3 and 4 diverge. The first separable structural element 3, after being separated from the second separable structural element 4 by a distance L (movement of the cage 6 of the nut 5, relative to the gasket 9 in the axial direction) collides with the stoppers 10. And since the distance L is less than the height H of the nuts 5, the nuts 5 remain in the cavity formed between the structural element 3 and the gasket 9. Thus, uncontrolled scattering of the parts of the split nuts 5 is prevented.

Так как боковая поверхность разрезных гаек 5 выполнена в виде усеченного конуса с углом α между образующей и основанием, то для выхода из зацепления гаек 5 требуется обойму 6 переместить от гаек 5 на расстояние L<Н, при этом должно выполняться неравенство S>h. Для перемещения обоймы 6 за счет конусности гаек 5 энергии потребуется значительно меньше. Только в случае, когда будут соблюдаться условия L<Н, S>h, при этом tg α = L / S, будет возможность расхождение частей гаек и предотвращен их вылет из отделившегося элемента конструкции.Since the side surface of the split nuts 5 is made in the form of a truncated cone with an angle α between the generatrix and the base, in order to disengage the nuts 5, it is required to move the cage 6 from the nuts 5 to a distance L <H, while the inequality S> h must be satisfied. Much less energy is required to move the cage 6 due to the taper of the nuts 5. Only in the case when the conditions L <H, S> h are met, with tg α = L / S, will there be a possibility of divergence of the parts of the nuts and their departure from the separated structural element will be prevented.

Claims (6)

Устройство для разделения элементов конструкции, содержащее пироболты, болты и разрезные гайки, размещенные в обоймах, в которых выполнены внутренние отверстия, соответствующие наружным поверхностям гаек, кольцо, жестко связывающее обоймы между собой и закрепленное на первом разделяемом элементе конструкции, отличающееся тем, что боковая поверхность гаек выполнена в виде усеченного конуса с углом α между его образующей и основанием, при этом гайки большим основанием установлены на прокладку, расположенную между первым разделяемым элементом конструкции и гайками, с возможностью перемещения гайки в осевом направлении, причем на втором отделяемом элементе конструкции через прокладку неподвижно закреплены элементы ограничения перемещения обоймы гайки относительно прокладки в осевом направлении на расстояние L, при этом соблюдаются соотношения:A device for separating structural elements, containing pyrobolts, bolts and split nuts placed in the casings, in which the inner holes corresponding to the outer surfaces of the nuts are made, a ring rigidly connecting the casings to each other and fixed on the first separable structural element, characterized in that the side surface the nuts are made in the form of a truncated cone with an angle α between its generatrix and the base, while the nuts with a large base are installed on a gasket located between the first separable structural element and the nuts, with the possibility of moving the nut in the axial direction, and on the second separable structural element through the gasket elements of limiting the movement of the nut cage relative to the gasket in the axial direction at a distance L are fixed, while the following relations are observed: L<Н; S>h; tg α = L / S, где:L <H; S> h; tg α = L / S, where: L - расстояние по вертикали, на которое необходимо поднять обойму для освобождения болта от гайки;L is the vertical distance by which it is necessary to raise the clip to release the bolt from the nut; Н - высота гайки;H - nut height; S - расстояние по горизонтали, на которое необходимо отодвинуть обойму для освобождения болта от гайки;S is the horizontal distance by which it is necessary to move the clip to free the bolt from the nut; h - высота профиля резьбы.h is the height of the thread profile.
RU2019141185A 2019-12-11 2019-12-11 Device for separation of structural elements RU2726471C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019141185A RU2726471C1 (en) 2019-12-11 2019-12-11 Device for separation of structural elements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019141185A RU2726471C1 (en) 2019-12-11 2019-12-11 Device for separation of structural elements

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2726471C1 true RU2726471C1 (en) 2020-07-14

Family

ID=71616744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019141185A RU2726471C1 (en) 2019-12-11 2019-12-11 Device for separation of structural elements

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2726471C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2768686C1 (en) * 2021-08-20 2022-03-24 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Device for separating structural elements under water
RU2774948C1 (en) * 2022-01-12 2022-06-24 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Краснознамёнец" Explosive bolt

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2092395C1 (en) * 1992-05-28 1997-10-10 Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им.С.П.Королева Device for separation of structural members
US8056864B2 (en) * 2004-03-18 2011-11-15 Michigan Aerospace Corporation Docking system
RU2481245C1 (en) * 2011-10-18 2013-05-10 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" Device to uncouple structural elements

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2092395C1 (en) * 1992-05-28 1997-10-10 Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им.С.П.Королева Device for separation of structural members
US8056864B2 (en) * 2004-03-18 2011-11-15 Michigan Aerospace Corporation Docking system
RU2481245C1 (en) * 2011-10-18 2013-05-10 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" Device to uncouple structural elements

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2768686C1 (en) * 2021-08-20 2022-03-24 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Device for separating structural elements under water
RU2774948C1 (en) * 2022-01-12 2022-06-24 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Краснознамёнец" Explosive bolt

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3334536A (en) Releasable nut with radial and longitudinal lockout
RU2726471C1 (en) Device for separation of structural elements
US10655358B2 (en) Barrier cable anchor
US4016914A (en) Self-locking panel fastener
RU2654185C2 (en) Device for fixing two parts together
US3405593A (en) Separation device
US10228224B2 (en) Method and device for linear connection and separation of two elements, with offset energy means
RU2679520C1 (en) Device for separation of construction elements
EP3722526B1 (en) Cast-in place anchor with lockable jaw assembly
US3147663A (en) Explosive nut retainer
US2871750A (en) Explosively released nut
US20180251220A1 (en) Method for the linear separation and connection of two elements
JP6151682B2 (en) Fixing device
US9428258B2 (en) Holding device for interior lining parts of a fuselage
RU155574U1 (en) DEVICE FOR MOUNTING A BLANKET MODULE ON A VACUUM CASE OF A THERMONUCLEAR REACTOR
RU2630565C2 (en) Connectivity device of space vehicle separated elements
US3170363A (en) Explosive separable nut
US3104582A (en) Resilient shell with enlarged end for engagement in a mine roof
US8408845B2 (en) Pedestal support for mine prop
CN110901962B (en) Space load locking device
US3352192A (en) Split nut separation system
RU2781377C1 (en) Apparatus for connecting the hulls of compartments of an aerial vehicle
RU2700137C1 (en) Detachable connection with countersunk head
RU2562925C2 (en) Device for attachment of pyrotechnical units with residual deformation after their operation
RU2254270C2 (en) Quick-release joint for connection of flying vehicle compartments