RU2729899C1 - Устройство фиксации предметов в невесомости - Google Patents
Устройство фиксации предметов в невесомости Download PDFInfo
- Publication number
- RU2729899C1 RU2729899C1 RU2019144274A RU2019144274A RU2729899C1 RU 2729899 C1 RU2729899 C1 RU 2729899C1 RU 2019144274 A RU2019144274 A RU 2019144274A RU 2019144274 A RU2019144274 A RU 2019144274A RU 2729899 C1 RU2729899 C1 RU 2729899C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zero gravity
- objects
- central hole
- gaskets
- fixing
- Prior art date
Links
- 230000005484 gravity Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/64—Systems for coupling or separating cosmonautic vehicles or parts thereof, e.g. docking arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B2/00—Friction-grip releasable fastenings
- F16B2/20—Clips, i.e. with gripping action effected solely by the inherent resistance to deformation of the material of the fastening
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Connection Of Plates (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение относится к области машиностроения, в частности устройствам фиксации предметов в невесомости. Устройство фиксации предметов в невесомости содержит закрепляемый элемент и удерживающее устройство. В закрепляемый элемент установлена шпилька. Удерживающее устройство состоит из подсборки, установленной на корпусе космического аппарата (КА). Подсборка состоит из металлической накладки и прокладок, имеющих отверстия под крепежное соединение с корпусом КА и центральное отверстие. Прокладки имеют надрезы, расположенные перпендикулярно контуру центрального отверстия и образующие разрезные лепестки. Достигается повышение надежности. 3 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к области машиностроения, в частности к космической отрасли, а именно к средствам обеспечения деятельности космонавтов в условиях невесомости, в том числе в открытом космосе.
Предлагаемое устройство также может быть использовано при проведении подводных работ, на транспорте, в других отраслях производственно-хозяйственной деятельности, а также в бытовых операциях.
Космонавту, в процессе деятельности в условиях невесомости, необходимо фиксировать все предметы, которые его окружают или которыми он пользуется, во избежание их утери, а также бесконтрольного дрейфа в пространстве космического аппарата (КА) и за его пределами. Фиксация, как правило, осуществляется на элементы или предметы жестко связанные с несущей конструкцией космического аппарата. Например, фиксация поручня (далее - поручень) на несущей конструкции.
Особенность деятельности в невесомости, в том числе внекарабельной деятельности (ВКД) такова, что космонавту приходится, как правило, удерживаться одной рукой за ручку (стационарная часть несущей конструкции КА), выполняя в то же время целевые действия другой рукой. На этом принципе - «использование одной руки» - должны разрабатываться инструменты и приспособления для ВКД. Этот принцип относится и к средствам фиксации. Стремление к минимизации рабочих движений - второй принцип разработки оборудования для ВКД, в том числе и устройств фиксации.
Для фиксации используются различные способы и средства: механические, магнитные, адгезионные, эластичные ткани, резинки, ленты, шнуры. К материалам, используемым для фиксации, предъявляются требования по сохранению их физических свойств под воздействием факторов космического пространства: вакуума, температуры, радиации и другое.
Известно изобретение, описанное в патенте на устройство для фиксации элементов конструкции на корпусе космического аппарата (патент RU № 1804423) при работах по монтажу лентообразных элементов конструкции (плоской связки кабелей, теплозащиты и т.д.). Устройство содержит скобу, один конец которой выполнен подпружиненным и с выступом, с целью обеспечения возможности фиксации лентообразных элементов конструкции на параллельных ручках КА космонавтом в условии открытого космоса, при этом скоба выполнена П-образной формы, а второй конец скобы выполнен жестким, имеющим С-образный профиль, охватывающий одну из ручек аппарата, при этом подпружиненный конец скобы зафиксирован на другой ручке аппарата посредством выступа, взаимодействующего с ней после поджатия лентообразного элемента к ручке КА. После того как выступ зафиксирует ручка, элемент будет в этом месте закреплен устройством на параллельных ручках. Затем космонавт берет поочередно еще несколько устройств и устанавливает их равномерно по всей длине элемента вдоль ручек.
Недостатками известных устройств является отсутствие возможности расстыковки, не разбирая механизм, а также отсутствие возможности фиксации оборудования (предметов) с ответным интерфейсом по посадочным точкам с обеспечением высокой точности при регулировании противосъемного усилия. Противосъемное усилие - это усилие, которое необходимо приложить космонавту для перемещения поручня. Величина противосъемного усилия определяется в условиях минимальных энергозатрат.
Известно средство, описанное в патенте для соединения мягких и эластичных материалов (патент RU № 54294), представляющее собой механизм крепления, один из элементов которого выполнен в виде пластины и снабжен, по крайней мере, одним грибообразным выступом, состоящим из ножки, по крайней мере, одной конической шляпки и расположенным в основании грибообразного выступа фиксирующим цилиндрическим элементом, причем грибообразный выступ имеет сквозной пропил, проходящий по центру ножки и конической шляпки, а другой элемент механизма крепления выполнен в виде пластины, снабженной, по крайней мере, одним цилиндрическим отверстием, причем коническая шляпка грибообразного выступа в сжатом состоянии пластины соразмерна цилиндрическому отверстию пластины.
Недостатками данного устройства является отсутствие возможности фиксации оборудования (предметов) с ответным интерфейсом по посадочным точкам с обеспечением высокой точности при регулировании противосъемного усилия, а также отсутствие возможности расстыковки, не разбирая механизм.
Наиболее близким (прототипом) к заявляемому изобретению является изобретение, описанное в патенте на устройство для фиксации элементов конструкции (Патент RU № 2675684). Устройство фиксации элементов конструкции содержит закрепляемый элемент и удерживающее средство. Последнее выполнено в виде упругодеформируемой втулки, имеющей продольные прорези с одной стороны, с возможностью фиксации и освобождения торца закрепляемого элемента. Фиксация и освобождение торца закрепляемого элемента происходит с помощью продольного перемещения соосно расположенной гильзы. Гильза сопряжена со стопором, при этом стопор находится в сопряжении с основанием и имеет возможность вращения вокруг оси.
Недостатками прототипа является низкая технологичность и отсутствие возможности фиксации оборудования (предметов) с ответным интерфейсом по посадочным точкам с обеспечением высокой точности при регулировании противосъемного усилия.
Для заявленного устройства выявлены следующие общие существенные признаки:
устройство фиксации предметов в невесомости, содержащее закрепляемый элемент и удерживающее устройство.
Технической проблемой, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание устройства, обеспечивающего надежное и точное положение предмета с ответным интерфейсом по посадочным точкам в условиях невесомости.
Поставленная техническая проблема решается тем, что фиксация предметов в невесомости осуществляется за счет использования устройства фиксации предметов в невесомости, содержащего закрепляемый элемент и удерживающее устройство, отличающегося от прототипа тем, что в закрепляемый элемент установлена шпилька, имеющая резьбовую поверхность, а удерживающее устройство состоит из подсборки, установленной на корпусе космического аппарата (КА), состоящей из металлической накладки и прокладок, имеющих отверстия под крепежное соединение с корпусом КА и центральное отверстие, причем прокладки имеют надрезы, расположенные перпендикулярно контуру центрального отверстия и образующие разрезные лепестки.
Фиксация предметов в невесомости осуществляется за счет различного усилия деформации материала прокладок в ответном интерфейсе при стыковке и расстыковке, обеспечиваемого перемещением разрезных лепестков в полости, образованной коническим и цилиндрическим отверстиями.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлены:
- на фиг.1 - узел фиксации предметов с ответным интерфейсом по посадочным точкам;
- на фиг.2 - эскиз прокладки;
- на фиг.3 - применение фиксации на примере поручня с установочной плитой.
Устройство фиксации предметов в невесомости включает в себя закрепляемый элемент и удерживающее устройство. Закрепляемый элемент, например, поручень 7 имеет встроенную шпильку 2 с резьбовой поверхностью. Удерживающее устройство состоит из подсборки, включающей металлическую накладку 1, выполненную, например, с четырьмя гладкими отверстиями с фасками под 45° под крепежное, например, винтовое соединение 4 и гладким центральным отверстием с фасками с двух сторон под 45°; прокладки 3, имеющие, соответствующие накладке отверстия под винтовое соединение 4 и центральное отверстие под шпильку 2. Диаметр центрального отверстия прокладок 3 совпадает с диаметром центрального отверстия в накладке 1 (данные отверстия соосны между собой и с отверстием в ответном интерфейсе 5 КА). Центральное отверстие прокладок 3 имеет надрезы 9, расположенные перпендикулярно его контуру, длиной, например, по 2 мм под 45° и образующие разрезные лепестки 6.
Фиксация предметов в невесомости осуществляется следующим образом.
На накладку 1 устанавливаются прокладки 3 по посадочным, например, четырем точкам на винты 4 и, полученная таким образом подсборка, крепиться на ответный интерфейс 5 космического аппарата, выполненный, например, с коническим отверстием. За счет изменения диаметра конуса, меняется противосъемное усилие. Угол конуса влияет на выбор пакета прокладок 3 - их количество и материал. Изменение количества и материала прокладок 3 меняет противосъемное усилие. Прокладки 3 могут быть выполнены, например, из фторопласта или композитного материала.
В данном случае, когда закрепляемым элементом является поручень 7, необходимо его закрепить с одного конца, лишив его возможности вращения вокруг оси шпильки 2, например скобой 7. Космонавт в скафандре в условиях невесомости, держась одной рукой за стационарную ручку КА (на фиг. не показана), второй рукой заводит один конец поручня 7 под скобу 8, а вторым концом поручня 7 фиксирует полученную подсборку шпилькой 2 (с резьбовой частью). Стыковка и расстыковка происходит за счет усилия деформации лепестков 6 прокладок 3, создаваемого шпилькой 2, образуя перемещение разрезных лепестков 6 в полость ответного интерфейса 5, образованную коническим и цилиндрическим отверстием.
Благодаря перемещению разрезных лепестков 6 прокладок 3, фиксация предметов в невесомости получается надежной, прочной и устойчивой к воздействию факторов космического пространства. Космонавт, при необходимости, может снять поручень 7 с минимальными энергозатратами (заданными техническим требованием для предмета), приложив к нему усилие, равное противосъемному. Действия по использованию устройства доступны и удобны космонавту в скафандре под избыточным давлением в условиях невесомости для фиксации предметов одной рукой (при одновременном использовании другой руки для удерживания за ручку).
Техническим результатом настоящего изобретения является обеспечение надежной, прочной и безопасной фиксации предметов с ответным интерфейсом по посадочным точкам в условиях невесомости одной рукой с возможностью регулирования противосъемного усилия с высокой точностью, эргономичностью и минимальными энергозатратами.
Claims (1)
- Устройство фиксации предметов в невесомости, содержащее закрепляемый элемент и удерживающее устройство, отличающееся тем, что в закрепляемый элемент установлена шпилька, имеющая резьбовую поверхность, а удерживающее устройство состоит из подсборки, установленной на корпусе космического аппарата (КА), состоящей из металлической накладки и прокладок, имеющих отверстия под крепежное соединение с корпусом КА и центральное отверстие, причем прокладки имеют надрезы, расположенные перпендикулярно контуру центрального отверстия и образующие разрезные лепестки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019144274A RU2729899C1 (ru) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | Устройство фиксации предметов в невесомости |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019144274A RU2729899C1 (ru) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | Устройство фиксации предметов в невесомости |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2729899C1 true RU2729899C1 (ru) | 2020-08-13 |
Family
ID=72086455
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019144274A RU2729899C1 (ru) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | Устройство фиксации предметов в невесомости |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2729899C1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5924816A (en) * | 1995-02-21 | 1999-07-20 | Schuele; Otto | Interchangeable locking implement handle |
RU2293693C1 (ru) * | 2005-06-08 | 2007-02-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" | Устройство межблочной кабельной связи ракеты |
RU2675684C1 (ru) * | 2017-12-21 | 2018-12-21 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Устройство фиксации элементов конструкции |
-
2019
- 2019-12-27 RU RU2019144274A patent/RU2729899C1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5924816A (en) * | 1995-02-21 | 1999-07-20 | Schuele; Otto | Interchangeable locking implement handle |
RU2293693C1 (ru) * | 2005-06-08 | 2007-02-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" | Устройство межблочной кабельной связи ракеты |
RU2675684C1 (ru) * | 2017-12-21 | 2018-12-21 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Устройство фиксации элементов конструкции |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8863585B2 (en) | Reversal bending fatigue testing | |
WO2017186171A1 (zh) | 侧立镜组及其安装方法 | |
KR102584319B1 (ko) | 접착 시험 시스템 및 방법 | |
CN107703603B (zh) | 一种应用于背检式长方形反射镜的柔性支撑结构 | |
RU2729899C1 (ru) | Устройство фиксации предметов в невесомости | |
JP2015169578A (ja) | 試験装置 | |
EP3331628B1 (en) | Gas chromatograph column connection device | |
CN104385169B (zh) | 一种光通信器件自平衡耦合夹具 | |
JP6682615B2 (ja) | 多数の自由度の精密に調整可能なマウントのための方法及び装置 | |
US2842858A (en) | Devices for measuring the diameter of a cylindrical bore | |
CN113772133B (zh) | 一种航天员舱内作业脚限制器 | |
RU2663274C1 (ru) | Юстировочный механизм элементов оптических схем | |
CN109632474A (zh) | 一种圆棒试件拉压-弯曲复合疲劳试验夹具 | |
CN210514052U (zh) | 一种静摩擦系数测定实验夹具 | |
US2418105A (en) | Fairlead | |
JP2015222216A (ja) | 力センサ試験装置 | |
Damljanović et al. | Usability of Comparative Experimental–Numerical Supersonic Test Cases with the HB Reference Model | |
CN211371783U (zh) | 角度可调装置以及调整组件 | |
JP6001116B2 (ja) | 移動手摺把持治具 | |
CN214471629U (zh) | 一种弹簧测试装置 | |
US20170002892A1 (en) | Diaper pin vibration damper | |
CN213315079U (zh) | 夹持装置及具有其的恒温水浴设备 | |
RU2528504C2 (ru) | Страховочное устройство для условий невесомости | |
CN216116403U (zh) | 一种高压矫正系统中的温度传感器固定装置 | |
CN208034276U (zh) | 一种石油管道加工标注装置 |