UA61950C2 - System for modification of rigidity/damping properties of structural joints - Google Patents
System for modification of rigidity/damping properties of structural joints Download PDFInfo
- Publication number
- UA61950C2 UA61950C2 UA99116265A UA99116265A UA61950C2 UA 61950 C2 UA61950 C2 UA 61950C2 UA 99116265 A UA99116265 A UA 99116265A UA 99116265 A UA99116265 A UA 99116265A UA 61950 C2 UA61950 C2 UA 61950C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- specified
- structures
- elements
- bistable elements
- articulation
- Prior art date
Links
- 238000013016 damping Methods 0.000 title claims abstract description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 title abstract description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 title abstract description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 1
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 9
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000703 anti-shock Effects 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
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
- B64G1/641—Interstage or payload connectors
-
- 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
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F3/00—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic
-
- 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
- B64G1/641—Interstage or payload connectors
- B64G1/6425—Interstage or payload connectors arrangements for damping vibrations
-
- 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
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/002—Launch systems
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T403/00—Joints and connections
- Y10T403/50—Bridged by diverse connector
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T403/00—Joints and connections
- Y10T403/59—Manually releaseable latch type
- Y10T403/591—Manually releaseable latch type having operating mechanism
- Y10T403/593—Remotely actuated
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/21—Elements
- Y10T74/2121—Flywheel, motion smoothing-type
- Y10T74/2132—Structural detail, e.g., fiber, held by magnet, etc.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Connection Of Plates (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
- Bridges Or Land Bridges (AREA)
- Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
- Rod-Shaped Construction Members (AREA)
Description
Опис винаходу
Даний винахід відноситься до області з'єднань елементів конструкцій, а більш конкретно, стосується 2 системи, що дозволяє модифікувати технічні характеристики стикового з'єднання у відповідь на керуючу команду в залежності від потреб, виникаючих при певних умовах.
Потреба в модифікуванні конструктивних властивостей з'єднання або зчленування між двома конструкціями, наприклад, з метою ослаблення, фільтрації і/або гасіння енергії механічних ударів, що передається від однієї з конструкцій, що зчленовуються, іншої конструкції що зчленовується, або потреба в модифікуванні динаміко-конструктивних параметрів стикового з'єднання між ними привела до розробки і застосування різноманітних систем, причому кожну з них доцільно використати для виконання конкретної функції, наприклад, як в'язкоеластичні гасителі енергії тертя і т.п., пристрої для забезпечення відносної взаємної орієнтації для конструкцій, в яких використовуються електричні двигуни, пневматичних і інших приводів, механізмів взаємного зачеплення і роз'єднання для вказаних конструкцій, або також у вигляді конкретного конструктивного виконання 72 вказаних конструкцій з метою їх зчленування відповідно до графіка ведіння процесу зчленування.
Відомі декілька систем, що дозволяють здійснити надійне з'єднання двох конструкцій з можливістю їх роз'єднання, які в першому режимі повинні бути введені в зачеплення і жорстко зчленовані, а потім, принаймні, у другому режимі повинні мати можливість вийти із зачеплення, причому одна конструкція від'єднується від іншої у відповідь на керуючу команду, що передається в певний момент часу.
Особливо це відноситься до області космічної технології, де відомі декілька різних систем, призначених для забезпечення взаємного зачеплення між ракетою-носієм і корисним навантаженням (наприклад, супутником) до виведення останнього на передбачену орбіту, тобто коли жорстке взаємне з'єднання між обома конструкціями розривається, дозволяючи зробити відділення вказаного корисного навантаження від вказаної ракети-носія.
Як приклад аналога, відомого з попереднього рівня техніки, може бути згадана європейська заявка, що с належить даному заявнику, опублікована під номером 0768241, в якій заявляться охорона на систему кріпленняі (3 відділення супутника. Задачею описаного в цій заявці винаходу є спрощення процесу кріплення супутника на ракеті-носії і його відділення при виході на орбіту. Ця задача вирішується за допомогою кріпильного вузла, встановленого на верхньому кільці перехідного з'єднувального пристрою ракети-носія, стяжного хомута, виконаного у вигляді металевої стрічки, що складається з двох частин, і зігнених металевих елементів для о кріплення супутника, які спираються своїми верхніми частинами на нижнє кільце останнього, охоплюючи його і ю притискаючись до нього.
Крім того, в патенті США Мо3737117, призначеному для використання в системі стиковки для космічних іа літальних апаратів, розкриті дві конічні конструкції, одна з яких виконана у вигляді стиковочного контейнера «-- в одному з літальних апаратів, а інша виконана у вигляді конічного виступу в іншому літальному апараті. При
Зо зчленуванні обох конічних стиковочних конструкцій вони залишаються у взаємному зачепленні, причому енергія о стиковки поглинається стислим газом, що утримується в герметичному відсіку, зовнішня частина якого є конічним контейнером першого літального апарату. Силам віддачі протидіють велика кількість силових циліндрів, які служать опорою для конічного контейнера. «
У французькій патентній заявці Мо8122144, поданій 26 листопада 1981р., заявляється охорона на систему - взаємного зачеплення і роз'єднання, що дозволяє здійснити тимчасове з'єднання між двома деталями, однієї с рухливої, а іншої стаціонарної, які повинні бути роз'єднані під час їх використання за конкретним з» призначенням. Система дозволяє заблокувати обидві деталі в певному положенні і, в певний момент, перевести їх в стан роз'єднання, при якому рухлива опора і кронштейн знаходяться в положенні взаємного відведення, звільняючи вказану рухливу деталь. Ця система особливо застосовна в області космічної техніки.
Патент США Мо3564564 відноситься до пристрою зачеплення, призначеного для взаємного скріплення б стиковочних кілець в космічних літальних апаратах. Він містить кріпильний крюк, з'єднаний з вузлом - акумулювання енергії, наприклад, з пружиною, і рукоятку вузла, яка одночасно з відчепленням крюка акумулює у вказаному вузлі енергію. Він містить також пускове пристосування для установки крюка в задане положення і іш утримання його в положенні зачеплення до моменту його відчеплення в потрібний час. сл 20 У європейській заявці ЕР 0402263 "Тимчасове стикове з'єднання, зокрема для апендикса штучного супутника, і спосіб роз'єднання вказаного стикового з'єднання" описують пристрій зачеплення, за допомогою якого можна с розподілити механічні втримуючі напруження між підлягаючими зчленуванню елементами, і пристрої, що розчіпляють, термічні робочі характеристики яких усувають вказані механічні напруження і приводять до взаємного роз'єднання елементів, що забезпечує можливість відносного переміщення між ними, причому 29 пристрої, що розчіпляють, містять елемент, виконаний з матеріалу, який має пам'ять форми, взаємодіючий з
ГФ) пристроєм зачеплення.
Нарешті, в європейському патенті Мо0469939 "Пристрій з'єднання між двома об'єктами з використанням о декількох зачеплюючих гострих виступів" розкривається, що один з вказаних об'єктів має рухливі байонетні штифти, з'єднані з'єднувальними стержнями з метою забезпечення одночасного управління ними. Інший об'єкт 60 має нерухомі байонетні штифти. Пристрій працює в два етапи: на першому етапі встановлюється з'єднання за допомогою байонетних штифтів, а на другому етапі проводиться регулювання клинів. Байонетні штифти можуть обертатися тільки при перериванні роботи блокувальної системи.
Як було згадано вище, у всіх цих документах розкриті різні пристрої зачеплення і/або роз'єднання, призначені для забезпечення зчленування і що дозволяють зчленувати дві конструкції з взаємоблокуванням до 62 певного моменту часу, в який вказане зчленування розривається з метою розділення цих конструкцій або навпаки. Загальним засобом розриву такого з'єднання між конструкціями є ініціювання, принаймні, одного піротехнічного заряду або ж розрив механічних стикових з'єднань, які служать для їх взаємного блокування.
Таким чином, в з'єднаннях, відомих з попереднього рівня техніки, не передбачені засоби для запобігання ударам або вібраціям, що генеруються в одній з конструкцій, що зчленовуються, і що передаються на іншу конструкцію, внаслідок чого остання може бути піддана небажаному механічному впливу, що, наприклад, грає дуже важливу роль в області космічних літальних апаратів, де при розділенні елементів літального апарату на різних фазах його польоту, яке здійснюється, як правило, з використанням піротехнічних методів, генеруються значні удари або вібрації. Вказані удари і вібрації передаються безпосередньо через з'єднувальні конструкції, 7/0 що використовуються в цей час в корисному навантаженні (наприклад, супутнику), що транспортується, яке чутливе до механічних впливів.
У згаданому вище попередньому рівні техніки проблема, пов'язана з цими ударами або вібраціями, не ставиться, незважаючи на те, що останні можуть нанести серйозну шкоду відокремлюваній конструкції.
У загальних рисах, система, запропонована відповідно до винаходу, дозволяє здійснити взаємне /5 Зчленування двох конструкцій шляхом проміжного розміщення між ними третьої конструкції, що містить принаймні один з'єднувальний сектор, причому вказані конструкції знаходяться в надійному зчленуванні завдяки створенню попереднього навантаження, прикладеного з допомогою принаймні однієї периферійної металевої стрічки, що механічно стягується, що містить першу кількість модифікуючих жорсткість елементів, розташованих між першою з вказаних конструкцій і вказаним принаймні одним з'єднувальним сектором вказаної третьої 2о проміжної конструкції, і другу кількість модифікуючих жорсткість елементів, які з'єднують вказані конструкції, що підлягають взаємному зчленуванню, від'єднуючи вказаний принаймні один з'єднувальний сектор вказаної третьої проміжної конструкції.
Крім того, система, запропонована відповідно до винаходу, дозволяє також здійснювати інші функції, які не могли бути здійснені системами зчленування, відомими з попереднього рівня техніки. Наприклад, внаслідок її сч Вбудування можна отримати тимчасову зміну жорсткості згаданого стикового з'єднання з метою забезпечення можливості модифікування динаміко-конструктивних параметрів з'єднання між взаємно з'єднаними і) конструкціями, наприклад, для внесення змін в Закон управління польотом ракети-носія, або ж модифікація може бути зроблена відносно геометрії стикового з'єднання з метою отримання нової взаємної орієнтації між зчленованими конструкціями, наприклад, у разі складання і наведення антен, або коли необхідно відділити о зо системи з декількома супутниками.
Винахід може бути використаний також у випадках, коли необхідно розвести або ізолювати термопластичні юю деформації і теплові сполучення між з'єднаними між собою конструкціями, наприклад, в комплекті телескопів Ге! і/або корисних навантажень, що вимагають істотної міри роз'єднання.
Крім того, шляхом вбудування системи, запропонованої відповідно до винаходу, можна направляти передачу 87 зв навантаження між двома зчленованими конструкціями через дискретні стикові з'єднання, які описані вище. «о
Ці ї інші задачі, які очевидні фахівцю в даній області техніки, вирішуються за допомогою системи, аналогічної тієї, яка описана в п.1 формули винаходу.
На кресленнях представлені: фіг1 - дуже спрощене схематичне зображення системи зчленування, запропонованої відповідно до « винаходу, в самому простому варіанті її виконання; з с фіг.2 - схематичне зображення в перспективі зчленованих конструкцій, показаних на фіг.1; фігЗА-3С - схематичні зображення в поперечному перетині, ілюструючі роботу системи зчленування, ;» показаної на фіг.1, в першому варіанті її виконання; фіг4АА-4С - схематичні зображення в поперечному перетині, ілюструючі роботу системи зчленування, показаної на фіг.1, у другому варіанті її виконання;
Ге» фіг5БА-5О0 - схематичні зображення, що ілюструють передачу сил, що прикладаються між двома зчленованими конструкціями за допомогою системи, запропонованої відповідно до винаходу; і - фіг.бА-6Е - схематичні зображення, що ілюструють різні засоби застосування системи зчленування,
Ге) запропонованої відповідно до винаходу.
Нижче слідує опис переважного варіанту виконання системи, запропонованої відповідно до винаходу, що 1 застосовується, як це проілюстроване, в області космічної технології, яке ведеться з посиланнями на о прикладені креслення, на яких на всіх фігурах одні і ті ж елементи відмічені одними і тими ж посилальними позиціями.
Отже, на фіг.1 схематично показані верхня частина 1 першої конструкції, наприклад, ракети-носія, і нижня в частина 2 другої конструкції, наприклад, корисного навантаження 2, що являє собою супутник або контейнер, чиї з'єднувальні розтруби та, 2а, забезпечені фланцями 4, 4, взаємно сполучені за допомогою розташованої між
Ф) ними проміжної конструкції З, забезпеченою на обох кінцях фланцями 5, 5. У даному конкретному випадку ка передбачається, що обидві конструкції 1 і 2, що підлягають зчленуванню, являють собою найчастіше тіла обертання, хоч фахівці в даній області техніки легко зрозуміють, що винахід застосовний і до конструкцій з бо будь-якою іншою формою поперечного перетину.
Взаємоблокування вказаних конструкцій 1, 2 і З з метою утворення вузла з необхідними механічними характеристиками може бути досягнуте, наприклад, шляхом розміщення навколо вказаних фланців (або адаптерних кілець) 4, 5 декількох стягуючих стрічок б (див. фіг.2), як це описане, наприклад, в патентних заявках Іспанії МоМо 9501994 і 9702028, поданих на ім'я даного заявника, опис до яких включений в даний 65 Документ як посилання. Вказані металеві стягуючі стрічки 6 забезпечують додаток попереднього навантаження, створюючи в стиковому з'єднанні необхідні напруження.
Однак для цієї мети може бути використаний і будь-який інший тип з'єднання, вже відомий з попереднього рівня техніки.
З метою полегшення сприйняття опису нижче буде розглядатися система зчленування, що складається з трьох по суті циліндричних конструкцій і двох стягуючих стрічок.
Всередині передбачена наявність принаймні однієї, першої кількості модифікуючих жорсткість стикових елементів 7, з'єднаних своїми кінцями відповідно з внутрішньою поверхнею нижньої конструкції 1 і з внутрішньою поверхнею з'єднувальної секції, створюючої проміжну конструкцію З. Крім того, між згаданими внутрішньою поверхнею проміжної конструкції З і внутрішньою поверхнею вказаної верхньої конструкції 2 може 70 бути передбачена наявність другої кількості стикових елементів 7. Число вказаних елементів 7, як у вказаній першій, так і у вказаній другій їх кількості, а також їх механічні характеристики будуть диктуватися умовами застосування в кожному конкретному випадку.
Всередині кожного з'єднання може бути також передбачена наявність великої кількості модифікуючих жорсткість стикових елементів 8, з'єднаних своїми кінцями відповідно з внутрішньою поверхнею конструкцій 1 і 7/5 2. що від'єднують згадану проміжну конструкцію 3. Як кількість, так і механічні характеристики цих елементів 8 так само будуть залежати від умов застосування в кожному конкретному випадку.
Вказані модифікуючі жорсткість елементи 7 і 8 являють собою бістабільні (з двома стійкими станами) елементи, що дозволяє одержати позитивний результат з концепції критичного навантаження (концепція
Ейлера). Робота кожного з цих бістабільних елементів заснована на поведінці накладки, яка може приймати два го стани: перший, нестійкий стан, в якому їй був повідомлений вигин до моменту впливу перевершуючого критичного навантаження (стан, представлений на фіг.2), і другий, стійкий стан (стан спокою), в якому вказане навантаження не було перевищене і в якому вказаний елемент відновлює свою первинну довжину.
Аналогічним образом згадані елементи 7 і 8 привносять і властивості, необхідні системі, відповідно до винаходу, задовольняючи вимогам функцій жорсткості, спрацювання для розділення взаємно блокованих с 25 конструкцій, динамічного демпфірування, теплоізоляції і здібності змінювати геометрію зчленування.
Нижче слідує опис, що ведеться з посиланням на фіг.ЗА і БА-5С і що пояснює роботу системи зчленування, і) запропонованої відповідно до першого варіанту здійснення винаходу.
На фіг.ЗА схематично показаний початковий стан, в якому обидві конструкції 1 і 2 жорстко з'єднані за допомогою третьої конструкції З шляхом зчленування двох кілець б з фланцевими парами 4, 5. Відповідно до о зо першого варіанту здійснення винаходу на вказаній фігурі показані модифікуючі жорсткість елементи 7 і 8в, представлені в ідеалі як бістабільні лінійні вузли в їх першому стані нестійкості, причому позицією 9 о відмічені положення кріплення вказаних елементів 7 і 8 до внутрішньої поверхні конструкцій 1 і 2, а позицією Ге! відмічене положення кріплення елемента 7 до внутрішньої поверхні вказаної проміжної конструкції З. Деякі ідеальні положення з'єднання для вказаних елементів 7 і 8 відмічені позицією 11. --
Цей перший стан показаний також на фіг.5А, де суцільною стрілкою відмічена пряма епюра, по якій «о навантаження, що розвиваються в одній із зчленованих конструкцій, передаються на конструкцію, розташовану по іншу від першої сторону. Ця початкова конфігурація застосовна, наприклад, для прийняття навантажень, що розвиваються, що забезпечують згадані конструктивні характеристики.
На фіг.з3В і 58 показане положення, що приймається зчленованими конструкціями, і положення зчленування « при розриві стягуючих стрічок 6, наприклад, положення, при якому нижня конструкція 1 і проміжна конструкція З з с підтримуються в зчленованому стані. Нижня стрічка 6 відділяється від вказаних фланців 4, 5 відомим в даній області техніки засобом, що не описується детально в даному описі, забезпечуючи спрацювання бістабільних ;» елементів 7 з відновленням їх стану спокою і розділенням вказаних фланців 4 і 5. При цьому на фіг.58 можна побачити траєкторію (відмічена суцільною стрілкою) проходження навантаження, що підлягає передачі між Зчленованими конструкціями. б Таким чином, конструктивні властивості на цьому етапі визначаються новою траєкторією передачі навантаження, яка, в свою чергу, визначається новими стиковими з'єднаннями, конструкція яких зумовлюється в - залежності від умов застосування. Як правило, розміри і кількість елементів 7, взаємоз'єднання яких між
Ге) конструкцією 1 і групою конструкцій З ії 2 володіють з цього моменту більшою жорсткістю, вибираються з 5р урахуванням можливості отримання більш низьких конструктивних характеристик (більш низької жорсткості), чим о у тих, які приведені раніше як початкові. о Нарешті, на фіг.ЗС і 5С показане відповідно положення, яке прийняли б конструкції, зчленовані за допомогою системи, запропонованою відповідно до винаходу, і траєкторія передачі навантаження, якби після відділення від конструкцій 1 і З було б необхідно відновити конструктивні характеристики більшої величини.
Цього можна було б досягнути, викликавши відділення другої стрічки 6, внаслідок чого бістабільні елементи 8 відновили б свій стан спокою, приводячи в дію конструкції З і 2 з метою їх розділення.
Ф) Крім того, бістабільні елементи 8 з більш високими конструктивними характеристиками (більшою жорсткістю), ка чим у елементів 7, могли б бути тими елементами, які з цього моменту змогли б виконати функцію остаточного зчленування конструкцій 1 і 2. На вказаній фіг5С взаємозв'язок внутрішніх з'єднань, в якому могли б бо залишатися конструкції 1, 2 ї З, може бути підданий вивірянню, так само як і нова траєкторія передачі навантажень між конструкціями 1 і 2.
З іншого боку, як показано на фіг.4А-4С, 5А, 58 і 50, може бути розглянута робота і другого переважного варіанту здійснення винаходу, відповідно до якого виключається необхідність використання самих великих стягуючих накладок 8, які замінюються другою групою накладок 7. У цьому випадку порівняння між фіг.4А і 5А, 65 48 їі 58 і 4С їі 50 показує різні траєкторії передачі навантажень між зчленованими конструкціями, що залежить, як і раніше, від порядку ослаблення стягуючих кілець, що аналогічний описаному відповідно до першого варіанту здійснення винаходу.
Переважною областю застосування винаходу є система ослаблення ударів в напрямі стрілки С, що викликаються внаслідок використання піротехнічних засобів для відділення рівнів ракети-носія, яка призначена для виведення супутника на орбіту і що складається з трьох циліндрів (1, 2, 3), з'єднаних за допомогою двох стягуючих стрічок (6), першої групи бістабільних модифікуючих жорсткість елементів (7), наприклад, в кількості трьох, що з'єднують проміжний і нижній циліндри (2, 3), і другої групи бістабільних модифікуючих жорсткість елементів (8), що з'єднують нижній і верхній циліндри (1, 2), і яка могла б працювати таким чином.
Під час запуску і польоту до моменту, коли перший рівень повинен відділитися від ракети-носія, шість 7/0 Модифікуючих жорсткість елементів (7, 8) залишаються в нестійкому стані, причому всі конструкції взаємно з'єднані стягуючими стрічками (б), і весь вузол зберігає початкові конструктивні характеристики.
Після отримання відповідної команди нижня стрічка відділяється, звільняючи фланці з'єднаних конструкцій (1, 3): в цей момент вузол бістабільних елементів (7) переходить в стійкий стан спокою, викликаючи, таким чином, першу зміну конструктивних характеристик, які стають більш низькими, ніж початкові (менша жорсткість). 7/5 У стані меншої жорсткості зчленування між руховим і корисним навантаженням ефект, удару, що генерується внаслідок піротехнічного відділення стартового рівня і діючого на це навантаження, зведений до мінімуму.
Після здійснення вказаного відділення може виникнути необхідність відновити, принаймні частково, деякі конструктивні характеристики (жорсткість), близькі до початкових, для чого з передачею відповідної команди здійснюється відділення другої верхньої стрічки (б) із звільненням фланців (5, 4) проміжної і верхньої 2о Конструкцій (З, 2). Коли це відбувається, бістабільні елементи приймають свій стійкий стан спокою, відновлюючи, таким чином, частину жорсткості, втрачену в попередній операції.
Нарешті, на фіг.бА-6Е представлені декілька варіантів застосування системи, запропонованої відповідно до винаходу: на фіг.бА показаний засіб її використання в якості протиударної конструкції, відфільтровувати прикладений удар в напрямі стрілок СН; на фіг.6В показаний спосіб її використання як фільтруючої конструкції сч ов їз змінними параметрами жорсткість-ослаблення; на фігбС приведена схема використання системи, о запропонованої відповідно до винаходу, як конструкція із змінною геометрією, що дозволяє міняти, наприклад, на кут 6, нахил однієї із зчленованих конструкцій, а на фіг.бЕ конкретне розташування з'єднувальних елементів 7, 8 дозволяє направляти навантаження між обома конструкціями.
Що стосується фіг.60, на ній показаний варіант виконання системи, запропонованої відповідно до винаходу, Га») 3о В'якому проміжний з'єднувальний елемент З замінений на конструкцію сильфонового типу, яка виконує задачу по забезпеченню принаймні однією кількістю з'єднувальних елементів 7 безперервного-переривистого з'єднання о між обома конструкціями, що зчленовуються. Ге»!
Як можна пересвідчитися, відповідно до винаходу запропонована система, що дозволяє добитися активного або, іншими словами, "інтелектуального" з'єднання, що об'єднує всі функціональні можливості систем, відомих з -
Зз5 попередньої практики, при цьому її практична реалізація простіша і можна бути включена до зчленування Ге) будь-якого типу.
Claims (9)
- Формула винаходу « -с 1. Система для модифікування властивостей жорсткості/демпфірування стикових з'єднань, яка відрізняється тим, що вона містить принаймні проміжну з'єднувальну конструкцію, призначену для прийому з обох своїх сторін з двох конструкцій, що підлягають зчленуванню, перше і друге рознімне блокувальне пристосування, призначене для фіксації в обопільному взаємозв'язку зчленування першої з вказаних конструкцій з першою частиною вказаної проміжної конструкції і другої з вказаних двох підлягаючих зчленуванню конструкцій з другою, б протилежною, частиною вказаної проміжної конструкції, групу перших подовжених бістабільних елементів, що мають першу характеристику конструктивної стійкості, розташованих по внутрішній периферії вказаних - конструкцій і закріплених одним з своїх кінців на внутрішній поверхні вказаної першої підлягаючої зчленуванню со конструкції, а іншим кінцем прикріплених до внутрішньої поверхні вказаної проміжної з'єднувальної конструкції, причому коли завдяки дії вказаного першого рознімного блокувального пристосування вказана о перша конструкція виявляється заблокованою відносно вказаної проміжної конструкції, кожний з вказаних о перших бістабільних елементів знаходиться в частково зігненому стані, групу других подовжених бістабільних елементів, що мають другу характеристику конструктивної стійкості, більш високу, ніж та, яку мають вказані перші бістабільні елементи, розташованих по внутрішній периферії вказаних конструкцій і закріплених одним з 5Б своїх кінців на внутрішній поверхні вказаної першої підлягаючої зчленуванню конструкції, а іншим кінцем прикріплених до внутрішньої поверхні вказаної другої конструкції, причому коли завдяки дії вказаного першого(Ф. і другого рознімного блокувального пристосування вказана перша конструкція виявляється заблокованою у ко взаємозв'язку зчленування з вказаною другою конструкцією через вказану проміжну конструкцію, кожний з вказаних других бістабільних елементів знаходиться в частково зігненому стані, при цьому встановлюється ряд во конструкційних початкових характеристик.
- 2. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що вказані перша і друга конструкції на своїх з'єднувальних торцях мають фланцеві елементи, а вказана проміжна конструкція має на обох своїх торцях аналогічний з'єднувальний фланець, і що кожне з вказаного першого і другого рознімного блокувального пристосування складається з двох стягуючих кілець, призначених для установки по периферії навколо місця стику кожної з 65 вказаних першої і другої конструкцій з вказаною проміжною конструкцією і включення в свій внутрішній простір вказаних фланцевих елементів примикаючих до них конструкцій.
- 3. Система за пп. 1 і 2, яка відрізняється тим, що у вказаному першому і другому рознімних блокувальних пристосуваннях передбачений засіб для розриву в заданий момент часу їх блокуючого зв'язку з вказаними зчленованими конструкціями.
- 4. Система за п. 3, яка відрізняється тим, що розрив вказаного блокуючого зв'язку у вказаному першому і/або другому рознімних блокувальних пристосуваннях здійснюється незалежно.
- 5. Система за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що при знятті блокування, здійснюваного вказаним першим рознімним блокувальним пристосуванням, вказана група перших бістабільних елементів відновлює незігнений стан спокою і, отже, стає єдиним з'єднанням між вказаною першою підлягаючою 7/0 Зчленуванню конструкцією і вказаною проміжною з'єднувальною конструкцією.
- 6. Система за будь-яким з пп. 1-5, яка відрізняється тим, що вказані перші бістабільні елементи мають в незігненому стані спокою конструктивні характеристики більш низькі, ніж початкові.
- 7. Система за п. 5 або 6, яка відрізняється тим, що при знятті блокування, здійснюваного вказаним другим рознімним блокувальним пристосуванням між вказаною проміжною конструкцією і вказаною другою підлягаючою 7/5 Зчленуванню конструкцією, вказана група других бістабільних елементів відновлює незігнений стан спокою, стаючи, отже, єдиним з'єднанням між вказаними першою і другою підлягаючими зчленуванню конструкціями.
- 8. Система за одним з пп. 5-7, яка відрізняється тим, що вказані другі бістабільні елементи в незігненому стані спокою мають конструктивні характеристики більш високі, ніж у вказаних перших бістабільних елементів, але більш низькі, ніж початкові.
- 9. Система за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що вказана проміжна з'єднувальна конструкція являє собою конструкцію сильфонного типу. с щі 6) «в) ІФ) (о) «- (Се)- . и? (о) - се) 1 (42) іме) бо б5
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES009802421A ES2166234B1 (es) | 1998-11-18 | 1998-11-18 | Un sistema de modificacion de las propiedades de rigidez/amortiguacion de uniones estructurales. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA61950C2 true UA61950C2 (en) | 2003-12-15 |
Family
ID=8305834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA99116265A UA61950C2 (en) | 1998-11-18 | 1999-11-17 | System for modification of rigidity/damping properties of structural joints |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6305871B1 (uk) |
| EP (1) | EP1002717B1 (uk) |
| JP (1) | JP2000154667A (uk) |
| CN (1) | CN1107615C (uk) |
| AT (1) | ATE252017T1 (uk) |
| CA (1) | CA2287066A1 (uk) |
| DE (1) | DE69912070T2 (uk) |
| ES (1) | ES2166234B1 (uk) |
| RU (1) | RU2237601C2 (uk) |
| UA (1) | UA61950C2 (uk) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2372976B (en) * | 2000-09-18 | 2004-07-07 | Saab Ericsson Space Ab | An Adaptor for a Spacecraft |
| SE0003315L (sv) * | 2000-09-18 | 2001-10-15 | Saab Ericsson Space Ab | Anordning och metod vid en rymdfarkost |
| DE60227201D1 (de) * | 2002-12-04 | 2008-07-31 | Eads Casa Espacio S L | Dämpfungsvorrichtung |
| US7222823B2 (en) * | 2004-07-06 | 2007-05-29 | Ata Engineering, Inc. | Payload adapter |
| US20060145016A1 (en) * | 2004-12-30 | 2006-07-06 | The Boeing Company | Mating of spacecraft components using shape memory materials |
| US7748663B1 (en) * | 2005-05-24 | 2010-07-06 | Lockheed Martin Corporation | Launch vehicle stage integration device |
| US7866607B2 (en) * | 2006-12-21 | 2011-01-11 | Intelsat | Piggyback satellite payload arrangement, a device for and method of attaching a piggyback satellite payload and adapter to be used for a piggyback satellite payload arrangement for launching the piggyback satellite |
| US7905453B2 (en) * | 2006-12-21 | 2011-03-15 | Intelsat | Piggyback equipment panel payload arrangement, a device for and method of attaching a hosted secondary piggyback payload and adapter to be used for a piggyback secondary payload arrangement for launching the piggyback equipment panel secondary |
| US9840012B2 (en) | 2013-04-24 | 2017-12-12 | Marquette University | Variable stiffness actuator with large range of stiffness |
| US10190537B2 (en) | 2013-07-02 | 2019-01-29 | Mra Systems, Inc. | Engine and band clamp |
| CN104058103A (zh) * | 2014-06-27 | 2014-09-24 | 北京空间飞行器总体设计部 | 一种用于航天器柔性充气展开结构的刚柔连接结构 |
| CN106864775A (zh) * | 2015-12-11 | 2017-06-20 | 天津航天瑞莱科技有限公司 | 一种航天器有效载荷减冲击装置 |
| WO2017180968A1 (en) | 2016-04-14 | 2017-10-19 | Marquette University | Variable stiffness series elastic actuator |
| CN108638593A (zh) * | 2018-03-09 | 2018-10-12 | 北京宇航系统工程研究所 | 一种蜂窝阻尼颗粒冲击减缓装置 |
| CN109693810B (zh) * | 2018-12-29 | 2022-04-26 | 西北工业大学 | 一种用于空间碎片清理的纳星结构 |
| CN109823576B (zh) * | 2019-02-20 | 2020-11-24 | 上海卫星工程研究所 | 用于行星着陆器的承载连接结构 |
| CN111619831B (zh) * | 2020-04-29 | 2021-11-16 | 航天东方红卫星有限公司 | 一种连杆式星箭分离机构 |
| CN112249364A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-01-22 | 哈尔滨工业大学 | 小卫星的结构系统、小卫星及组装小卫星的方法 |
| CN113152708A (zh) * | 2021-02-10 | 2021-07-23 | 国机集团科学技术研究院有限公司 | 以水平抗震为主的振震双控控制策略 |
| CN113415440B (zh) * | 2021-07-20 | 2022-06-17 | 哈尔滨工业大学 | 一种快速展开支撑装置 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3346929A (en) * | 1966-03-04 | 1967-10-17 | James E Webb | Latching mechanism |
| US3458217A (en) * | 1966-11-25 | 1969-07-29 | Joseph D Pride Jr | Tubular coupling having low profile band segments with means for preventing relative rotation |
| US3505925A (en) * | 1967-10-16 | 1970-04-14 | Mc Donnell Douglas Corp | Structure release system |
| US3529417A (en) * | 1967-11-16 | 1970-09-22 | Trw Inc | Fluid pressure actuated linear force generating means |
| US3633456A (en) * | 1969-07-03 | 1972-01-11 | Mc Donnell Douglas Corp | Power-actuated separation system |
| US3564564A (en) * | 1969-11-21 | 1971-02-16 | Nasa | Latching mechanism |
| US3737117A (en) * | 1971-07-06 | 1973-06-05 | Nasa | Docking structure for spacecraft |
| FR2516893A1 (fr) * | 1981-11-26 | 1983-05-27 | Aerospatiale | Systeme permettant le maintien temporaire et la liberation de deux parties, plus particulierement dans le domaine spatial |
| FR2648199B1 (fr) | 1989-06-09 | 1991-09-27 | Aerospatiale | Dispositif de liaison temporaire, notamment pour appendice de satellite artificiel, et procede de liberation d'une telle liaison |
| JP2609729B2 (ja) * | 1989-11-02 | 1997-05-14 | 宇宙開発事業団 | 衛星とロケットおよびアポジ・キック・エンジンとの結合／分離方法 |
| FR2664338B1 (fr) | 1990-07-04 | 1992-10-23 | Aerospatiale | Dispositif de liaison entre deux objets par plusieurs points de fixation. |
| US5244170A (en) * | 1991-10-15 | 1993-09-14 | General Dynamics Corporation, Space Systems Division | Passive nonlinear interface strut (PNIS) |
| US5352061A (en) * | 1993-01-05 | 1994-10-04 | Honeywell Inc. | Anti-rotation ring joint |
| FR2735099B1 (fr) * | 1995-06-06 | 1997-08-29 | Aerospatiale | Dispositif adaptateur basculant pour l'emport de plusieurs charges utiles sur un meme lanceur. |
| ES2120338B1 (es) | 1995-10-16 | 1999-05-01 | Const Aeronauticas Sa | Sistema de fijacion y separacion para satelites. |
| US5961078A (en) * | 1997-06-27 | 1999-10-05 | Mcdonnell Douglas Corporation | Passive axial vibration isolation system for a spacecraft launch vehicle |
| ES2131476B1 (es) * | 1997-09-26 | 2000-03-01 | Const Aeronauticas Sa | Sistema de fijacion y separacion de satelites. |
-
1998
- 1998-11-18 ES ES009802421A patent/ES2166234B1/es not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-06-15 US US09/334,141 patent/US6305871B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-07-16 CN CN99109839A patent/CN1107615C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1999-08-11 JP JP11227724A patent/JP2000154667A/ja not_active Abandoned
- 1999-08-17 EP EP99500146A patent/EP1002717B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-08-17 AT AT99500146T patent/ATE252017T1/de not_active IP Right Cessation
- 1999-08-17 DE DE69912070T patent/DE69912070T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1999-08-19 RU RU99118173/11A patent/RU2237601C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1999-10-21 CA CA002287066A patent/CA2287066A1/en not_active Abandoned
- 1999-11-17 UA UA99116265A patent/UA61950C2/uk unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1002717A2 (en) | 2000-05-24 |
| US6305871B1 (en) | 2001-10-23 |
| CN1253898A (zh) | 2000-05-24 |
| ES2166234A1 (es) | 2002-04-01 |
| DE69912070D1 (de) | 2003-11-20 |
| ATE252017T1 (de) | 2003-11-15 |
| EP1002717B1 (en) | 2003-10-15 |
| CN1107615C (zh) | 2003-05-07 |
| CA2287066A1 (en) | 2000-05-18 |
| DE69912070T2 (de) | 2004-08-05 |
| JP2000154667A (ja) | 2000-06-06 |
| ES2166234B1 (es) | 2003-02-16 |
| EP1002717A3 (en) | 2000-10-11 |
| RU2237601C2 (ru) | 2004-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA61950C2 (en) | System for modification of rigidity/damping properties of structural joints | |
| EP1013546B1 (en) | Rocket payload fairing and method for opening same | |
| EP0267279B1 (en) | Clamping connection assembly for spacecraft | |
| US8186121B2 (en) | Support device for elements on a piece of space equipment with flexible deploying arms | |
| EP2634095B1 (en) | Launch lock assemblies including axial gap amplification devices and spacecraft isolation systems including the same | |
| JP2931330B2 (ja) | 自己自動化された減摩継手及びこの種の継手を備えた衛星の太陽電池パネルのような連接装置 | |
| JP7192185B2 (ja) | 発射装置または衛星ディスペンサから衛星を分離するための接続分離装置 | |
| US10773835B2 (en) | Flexible satellite for deployment from attachment hub | |
| US4340318A (en) | Mechanical end joint system for structural column elements | |
| RU2234624C2 (ru) | Устройство для разъемного соединения вращательно- симметричных деталей | |
| US10633122B2 (en) | Joint and clamp band system for releasably connecting space craft elements | |
| JPS58129000A (ja) | 熱的変動に不感性で、特に宇宙船に適用可能な多岐拘束装置 | |
| IT202100023324A1 (it) | Struttura di satellite | |
| WO2003033349A1 (en) | Coupling for a space vessel | |
| JP3053876B2 (ja) | 飛翔体のコネクタ分離装置 | |
| ROBERTSON | Collapsible mechanical joint(Patent Application) | |
| THRASHER | Piloted rover technology study(Final Report) | |
| Bekey | Increasing the payload and decreasing the cost/pound of an RLV by using a tether to deploy the payload | |
| Morse et al. | Shear load carrying V-clamp for spacecraft application | |
| Hoffman | On the cost of stationing a satellite in orbit around the translunar equilibrium point | |
| CHUN et al. | Control and structural optimization for maneuvering large spacecraft(Final Report) |