UA79431C2 - Apparatus for releasably interconnecting structural components having a rotational symmetry - Google Patents

Description

Опис винаходу

Винахід відноситься до пристрою для рознімного з'єднання вісесиметричних циліндричних або конічних 2 деталей у формі натяжної стрічки, що охоплює з'єднувані деталі в площинах натягнення, на внутрішній стороні якої розташовані стяжні елементи, які взаємодіють із заплечиками деталей, виконаними у вигляді фланців, і у якої навколо болтів, розташованих перпендикулярно до напряму розтягнення натяжної стрічки, розміщений щонайменше один натяжний пояс, при цьому два розташованих один проти одного болта з'єднані між собою за допомогою затискного елемента з можливістю рознімання і при цьому кожний затискний елемент складається з 70 двох затискних важелів, закріплених з можливістю повороту на опорній планці на відстані один від одного, на яких розташовані болти і які фіксуються в своєму замкненому положенні за допомогою запірних елементів.

Пристрій цього типу відомий з Іпублікації ОЕ 10033093 АТ| і служить для кріплення корисного вантажу на останньому рівні ракети-носія і від'єднання його шляхом розмикання затискного елемента при досягненні передбаченої цільової орбіти. Крім того, в (публікації ОЕ-О5 2655772| описується інший пристрій, що 12 використовується за цим цільовим призначенням, відомий також як стрічкове натяжне з'єднання типу "марман".

Нарешті, з (ОЕ 3727448 С2, а також ЮОЕ 4221525 АТ| відомі затискні пристрої, що використовуються для аналогічного призначення. У всіх цих відомих пристроях на внутрішній поверхні натяжної стрічки передбачені стяжні елементи, які на своїй внутрішній стороні мають, в свою чергу, конічні виїмки, якими вони входять в зачеплення з відповідно сформованими фланцями або зв'язувальними кільцями, розташованими на кінцевих ділянках деталей, що з'єднуються між собою.

У більшості відомих в даний момент затискних пристосувань фіксуючі елементи або болти, що використовуються для замкнення, відокремлюються піротехнічне протягом мільйонних часток секунди, так що в цей дуже короткий проміжок часу з'єднувальні кільця розтискаються, стяжні елементи знімаються з фланців або зв'язувальних кілець і деталі, наприклад, корисний вантаж і останній рівень носія, відокремлюються. При цьому с 22 в певних обставинах можуть виникати дуже великі низько і високочастотні навантаження в прикордонних (3 структурах і в інших зонах, що знаходяться вище і нижче систем розмикання. При цьому збудження потрібно віднести на рахунок виникаючих при піротехнічному роз'єднанні ударних хвиль і процесу релаксації при звільненні енергії з попереднього напруження стрічки в суміжних деталях і системах ракети, а також в корисному вантажі. -- 30 Для запобігання таким навантаженням в пристроях згідно з (ОЕ 4221525 А1 і ОЕ 10033093) були со запропоновані системи, що дозволяють використати уповільнений контрольований процес розмикання. Зокрема, у відомій з (публікації ОЕ 10033093 АТ) системі різко знижуються всі навантаження, оскільки тут не тільки в повністю усувається збудження у зв'язку з піротехнічним роз'єднанням, але також тому, що одночасно процес Ге») релаксації протікає з уповільненням приблизно з коефіцієнтом 30-50 відносно інших відомих пристроїв цього 3о типу. І все ж і в цьому відомому пристрої процес релаксації в суміжних структурах може привести до збурень в в діапазоні власних частот або в низькочастотному діапазоні.

Задачею винаходу є таке конструктивне виконання пристрою вищеназваного типу, яке забезпечує регульований і оптимізований час розмикання і тим самим дозволяє максимально уникнути механічних « навантажень у формі циклічних збурень. З 50 Ця задача винаходу вирішується завдяки тому, що затискні важелі в процесі їх розмикання навантажуються с за допомогою уповільнювальних елементів. з» Пристрій згідно з винаходом дозволяє узгодити як час розмикання, так і градієнт сила/час і тим самим оптимізувати збудження і в значній мірі знизити навантаження. Ця можливість створюється завдяки уповільнювальним елементам, виконаним в переважному варіанті виконання у вигляді пластинчастих пружин, 45 оскільки вони створюють протидіючий момент по відношенню до моменту розмикання затискного важеля. 7 Властивості уповільнювальних елементів або пружин, наприклад, їх переріз або матеріал, з якого вони зроблені, (се) дозволяють управляти процесом релаксації і оптимізувати його. В іншій формі виконання це може здійснюватись додатково також за початковим кутом протидіючого моменту, тобто за моментом часу першого контакту між ве затискним важелем і уповільнювальним елементом і, отже, впливу уповільнювального елемента або пружини на со 20 затискній важіль. Таким чином може бути досягнуто, зокрема, подальше значне зниження низькочастотних збурень. Так що більш пізнє зчеплення, під впливом більшої відстані між уповільнювальним елементом і та розташованим на затискному важелі болтом, що навантажується уповільнювальним елементом, в меншій мірі збільшує тривалість процесу розмикання, а швидше знижує градієнт сила/час в кінці процесу релаксації. Завдяки цьому можливе подальше значне зменшення коливання збудження і пов'язаних з цим динамічних відповідей у прикордонних структурах.

ГФ) У пристрої згідно з винаходом роз'єднання натяжної стрічки і, отже, розділення з'єднаних між собою компонентів здійснюється за допомогою перемикання затискного важеля з положення замикання в положення о розмикання, при цьому у переважному варіанті виконання затискний елемент загалом і, отже, вся конструкція залишається в замкненому стані. Спрацювання процесу розмикання може здійснюватись з витратою невеликої 60 енергії або сили, і весь процес розмикання проходить в часових рамках, що знаходяться під контролем.

Інші конструктивні варіанти виконання винаходу характеризуються ознаками в залежних пунктах формули винаходу.

Нижче винахід пояснюється на основі представленого на кресленнях прикладу виконання. Показують:

Фіг.1 - зображення в перспективі натяжної стрічки в замкненому стані, бо Фіг.2 - конструкція за Фіг.1 у вигляді зверху в розімкненому стані,

Фіг.З - деталь конструкції за Фіг.1 в перерізі,

Фіг.4 - зображення в перспективі зони замикання конструкції за Фіг.1 в замкненому стані,

Фіг.5 - вигляд збоку зони замикання конструкції за Фіг.4 і

Фіг.6 - зображення в перспективі тієї ж зони замикання в розімкненому стані.

У представленій на Фіг.1 конструкції з'єднувальний пристрій утворений за типом натяжної стрічки з двох натяжних поясів 1 і 2, розташованих на відстані паралельно один одному. Натяжні пояси 1 і 2 обвиті навколо з'єднувальних болтів З і 4, розташованих паралельно подовжній осі двох з'єднуваних між собою, вісесиметричних, зокрема, циліндричних або конусоподібних, не представлених на кресленні деталей. Між 7/0 обома натяжними поясами 1 і 2 розташована множина конструктивно однакових стяжних елементів 5, переріз яких представлений в лівій частині Фіг.3. Зокрема, кожний стяжний елемент 5 забезпечений у своїй середній ділянці області прохідною в обводовому напрямі конічною виїмкою б, узгодженою за своєю формою з відповідними конічними поверхнями 7, 8 з'єднувальних або зв'язувальних кілець 9, 10, які забезпечують з'єднання з суміжними деталями, що з'єднуються між собою. Одне зі з'єднувальних кілець 9, 10 забезпечене на внутрішній поверхні замкненим кільцевим підсилювальним елементом 11. Конструкцію доповнюють ряд кріпильних елементів 12, 13 стрічки, а також спускових пружин 14.

Згідно з Фіг.4-6 з'єднувальні болти З і 4 кріпляться відповідно попарно в затискному елементі 15, 16.

Останні складаються відповідно з опорної планки 17, яка за своєю формою відповідає радіусу з'єднувальних кілець 9, 10, що з'єднуються між собою, і кріпляться з можливістю повороту на двох затискних важелях 18 і 19.

Затискні важелі 18 і 19, як витікає, зокрема, з детальних зображень на Фіг.4-6, з'єднані за допомогою болтів З або, відповідно, 4 з натяжними поясами 1 і 2 і виконані як так звані швидкозатискні важелі. Власне затискний важіль утворений при цьому приблизно прямокутною рамою 20, один кінець якої закріплений з можливістю повороту навколо утвореної відкидним болтом 21 осі, що проходить паралельно болтам З і 4. В іншій кінцевій ділянці рами 20 розміщений в отворі натяжний болт 22, який проходить всередину рами 20 і там сч забезпечений виступом 23. Цей виступ 23 виконаний, в свою Чергу, як кріпильний елемент для болта 3, який через подовжні отвори 24 рами 20 виступає з обох сторін від рами 20 і в цих зонах служить опорою для обох і) натяжних поясів 1 і 2. За рахунок обертання натяжної гайки 39 на затискному болті 22 він переміщається в рамі 20 разом з виступом 23 і болтом 3, внаслідок чого в натяжних поясах 1 і 2 створюється високе напруження.

Далі, на кінцевій ділянці кожної з рам 20, на якій розміщений натяжний болт 22, розташований відповідно «- зо запірний хомут 25, що взаємодіє із засувкою 26, яка кріпиться на відстані від відкидного болта 21 в приймальному гнізді 36 опорної планки 17 з можливістю переміщення в подовжньому напрямі натяжної стрічки. ме)

Засувка 26 виступає своїми обома кінцевими ділянками з приймального гнізда 36, при цьому одна кінцева «Е ділянка в замкненому положенні конструкції входить під запірний хомут 25, а кінцева ділянка, повернута від затискного важеля 18, взаємодіє з розмикальною засувкою 28, за допомогою якої запускається процес б» зв розмикання і яка стопориться спусковою пружиною З8. ї-

Нарешті, в приймальному гнізді 36, вище опорної планки 17, кріпляться дві пластинчасті пружини 34 і 35, обидва кінці яких виступають відповідно з приймального гнізда 36 і які знаходяться на відстані Б вище болтів 37. Останні розташовані на обох бічних сторонах рами 20 відповідно таким чином, що вони виступають з неї по боках. «

При монтажі конструкції затискні важелі 18 і 19 дозволяють шляхом простого перемикання забезпечити з с швидкий перехід з представленого на Фіг.б розімкненого положення в показане на Фіг.4 і 5 замкнене положення і, отже, створити високе попереднє затягування на натяжних поясах 1 і 2. Радіальне переміщення стяжних з елементів 5 здійснюється при цьому за допомогою обох затяжних важелів 18 і 19, внаслідок чого значно скорочується необхідний, крім того, для повного затиску конструкції хід болта. Остаточне попереднє

Затягування натяжних поясів 1 і 2 встановлюється, в кінцевому результаті, шляхом затягнення гайок 39, що -І знаходяться на різі/натяжних болтів 22.

Після відповідного перемикання затяжні важелі 18 і 19 утримуються в замкненому положенні за допомогою ісе) стопорних хомутів 25 і засувок 26. По досягненні заданого положення за допомогою засувок 26 здійснюється їх розмикання конструкції. В описаній тут конструкції це відбувається за допомогою електромагнітної системи, яка 5 Впливає на розмикальну засувку 28, спричиняє контрольоване розмикання системи і забезпечує уповільнене о звільнення накопиченої в ній енергії. Одночасно присутнє у всій системі тертя за рахунок сил інерції маси як запірно-затискної системи і системи натягнення стрічки підтримує процес розмикання, який протікає під контролем. Після того, як затискні важелі 18 і 19 в процесі свого розмикання подолали відстань б, пружні уповільнювальні елементи у формі двох пластинчастих пружин 34, 35 входять в зачеплення з болтами 37. Коли дв ЧІ болти ковзають по поверхні пластинчастих пружин 34, 35 і при цьому пружно деформують пластинчасті пружини, вони створюють протидіючий момент по відношенню до моменту розмикання затяжних важелів 18 і 19,

Ф) і це приводить до сповільнення контрольованого процесу розмикання. При цьому за рахунок вибору матеріалів з ка відповідним модулем пружності, а також вибору оптимальної відстані Ю, створюються майже будь-які бажані можливості узгодження часу розмикання і градієнта сила/час і разом з тим досягається оптимізація збудження, а бор також загальне подальше зниження навантажень.

Далі, за рахунок вибору натяжних поясів або, відповідно, натяжних строп відповідної довжини і за рахунок встановлення необхідного числа стяжних елементів вищеописаний стрічковий натяжний пристрій може бути використаний практично для всіх діаметрів зв'язувальних кілець або фланців. У тому числі для дуже великих діаметрів, для яких до цього часу застосування подібного роду стрічкових натяжних з'єднань вважалось б5 неможливим, і замість них використовувались більш дорогі і, передусім, більш важкі з'єднувальні пристрої. При розрахунку необхідних міцнісних характеристик відпадає необхідність при використанні вищеописаної конструкції враховувати можливе виникнення згинаючих моментів на зв'язувальних кільцях. Більш того, зв'язувальні кільця, що охоплюються натяжними стрічками, утворюють систему, яка відрізняється високою несучою здатністю, яка при цьому обмежується по суті лише міцністю зв'язувальних кілець або фланців.

Нарешті, потрібно зазначити, що в рамках даного винаходу не тільки на загальному колі можна встановити як один затискний пристрій, так і передбачити декілька аналогічних пристроїв, розподілених по колу.

Claims (10)

Формула винаходу що , , , , й , .

1. Пристрій для рознімного з'єднання вісесиметричних циліндричних або конічних деталей у формі натяжної стрічки, що охоплює з'єднувані деталі в площинах натягнення, на внутрішній стороні якої розташовані стяжні елементи, які взаємодіють із заплечиками деталей, виконаними у вигляді фланців, і у якій навколо болтів, розташованих перпендикулярно до напряму розтягнення натяжної стрічки, розміщений щонайменше один натяжний пояс, при цьому два розташованих один проти одного болти з'єднані між собою за допомогою затискного елемента з можливістю рознімання, і при цьому кожний затискний елемент складається з двох затискних важелів, закріплених з можливістю повороту на опорній планці на відстані один від одного, на яких розміщені болти і які в своєму замкненому положенні здатні фіксуватись за допомогою запірних елементів, який відрізняється тим, що затискні важелі (18, 19) в процесі свого розмикання навантажені уповілонювальними ор елементами (34, 35).

2. Пристрій за пунктом 1, який відрізняється тим, що уповільнювальні елементи (34, 35) виконані пружно-піддатливими.

З. Пристрій за пунктом 2, який відрізняється тим, що уповільнювальні елементи (34, 35) являють собою пластинчасті пружини (34, 35). сч 25

4. Пристрій за пунктом 3, який відрізняється тим, що уповільнювальні елементи (34, 35) здатні входити в зачеплення із закріпленими на затяжних важелях (18, 19) болтами (37). о

5. Пристрій за пунктом 2, який відрізняється тим, що уповільнювальні елементи (34, 35) являють собою спіральні пружини.

6. Пристрій за одним з пунктів 1-5, який відрізняється тим, що кожний затяжний важіль (18, 19) являє собою «- зо приблизно прямокутну раму (20), один кінець якої закріплений з можливістю повороту навколо прохідної паралельно болтам (3, 4) осі, утвореної відкидним болтом (21), а в іншій кінцевій ділянці рами (20) со розміщений в різьбовому отворі натяжний болт (22), який проходить всередину рами (20) і там забезпечений « виступом (23), який виконаний як кріпильний елемент для болта (3), що виступає через подовжні отвори (24) рами (20) з обох сторін від рами (20) і служить в цих зонах опорою для обох натяжних поясів (1,2). б» 35

7. Пристрій за одним з пунктів 1-6, який відрізняється тим, що в обводовому напрямі встановлено декілька чн затискних елементів (15, 16).

8. Пристрій за одним з пунктів 1-7, який відрізняється тим, що натяжна стрічка виконана з двох паралельних натяжних поясів (1,2).

9. Пристрій за одним з пунктів 1-8, який відрізняється тим, що натяжні пояси (1, 2) і відкидні болти (21) « розташовані на одному і тому ж діаметрі системи. з с

10. Пристрій за одним з пунктів 1-9, який відрізняється тим, що натяжні пояси (1, 2) разом із затискними елементами (15, 16) в розімкненому положенні утворюють замкнену конструкцію. з -І се) щ» с 50 - Ф) іме) 60 б5