RU207131U1 - Кронштейн - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к космической отрасли, а именно к креплению элементов силовой конструкции космического аппарата (КА).Задачей, на решение которой направлено заявляемая полезная модель, является обеспечение надежности, размерной стабильности конструкции, минимизация взаимовлияния кронштейна на элементы силовой конструкции из материалов с различными температурными коэффициентами линейного расширения, в местах их соединения.Данная задача решается за счёт того, что кронштейн, состоящий из двух концевых участков с пазами, выполнен из металла, например алюминиевого сплава, имеет Г-образный профиль с продольными и поперечными вырезами переменной ширины, закреплён стационарно к двум условно независимым конструктивным элементам (например, элементам силовой конструкции космического аппарата), обладающим различными температурными коэффициентами линейного расширения, с одной стороны с помощью болтового соединения, в котором применены прецизионные элементы, а с другой стороны с помощью сферического шарнирного соединения.Кронштейн обеспечивает надежность, простоту и высокую технологичность. Данная полезная модель может быть использована не только в космической отрасли, но и в различных строительных конструкциях и автомобилестроении. 2 ил.

Description

Настоящая полезная модель относится к области машиностроения, в частности к космической отрасли, а именно к креплению элементов силовой конструкции космического аппарата (КА).

Известен металлический кронштейн (патент RU 2565427), который состоит из двух концевых участков с пазами и имеющий Г-образный профиль с продольными и поперечными пазами различной толщины по всей его длине. Согласно изобретению кронштейн закреплен с помощью болтового соединения на двух противоположных элементах сложной конструкции, обеспечивая компенсацию температурных деформаций силовой конструкции.

Недостатком известного устройства является отсутствие равного коэффициента деформации кронштейна при разнонаправленных нагрузках, вызванных температурными деформациями силовой конструкции КА.

Наиболее близкой к заявляемому техническому решению по технической сущности и достигаемому техническому результату является полезная модель кронштейна (патент RU 177024), выполненного из металла, имеющего Г-образный профиль, состоящий из двух концевых участков с продольными и поперечными пазами различной ширины по всей длине кронштейна, причем направление длинного концевого участка кронштейна выполнено секциями с длиной в секции равной длине пазов короткого участка кронштейна, при этом пазы длинного концевого участка выполнены секциями в виде сквозных вырезов, расположенных поочередно в поперечном и продольном направлениях на смежных сторонах концевого участка; ребра образованные пазами в каждой секции имеют различную толщину, причем толщина ребер уменьшается от центра к границам каждой секции, а ширина пазов наоборот увеличивается.

Недостатком известного технического решения является отсутствие элементов компенсации угловых перемещений конструкции в точках крепления кронштейна, что создает моментную нагрузку и, как следствие, искривление опорной поверхности конструкции КА в точке крепления.

Для заявленной полезной модели выявлены следующие общие с прототипом существенные признаки: кронштейн, выполненный из металла, имеющий Г-образный профиль прямоугольного сечения, состоящий из двух концевых участков с продольными и поперечными пазами различной ширины по всей длине кронштейна.

Технической проблемой, на решение которой направлено заявляемая полезная модель является повышение надежности и технологичности кронштейна.

Указанная техническая проблема решается за счёт того, что кронштейн, выполненный из металла, имеет прямоугольное сечение и Г-образный профиль, состоящий из двух концевых участков с продольными и поперечными пазами различной ширины по всей длине кронштейна, отличается тем, что на торце одного концевого участка, со стороны его соединения к силовой конструкции космического аппарата, установлено сферическое шарнирное соединение, а со стороны торца второго концевого участка выполнена вставка в виде фланца, имеющая, по меньшей мере, три точки крепления к силовой конструкции космического аппарата, две из которых прецизионные, выполнены в виде отверстия и паза, а остальные в виде гладкого отверстия, с диаметром, превышающим диаметр элемента крепления.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1 и 2.

На фиг.1 в изометрической проекции представлен общий вид заявляемого кронштейна.

На фиг.2 представлен кронштейн в разрезе со схемой компенсации изгибающего момента.

Кронштейн 1, выполненный из металла, например алюминиевого сплава, имеет Г-образный профиль, который состоит из двух концевых участков с продольными и поперечными вырезами 2 различной толщины. Кронштейн 1 обеспечивает закрепление между собой элементов силовой конструкции 3 и 4, имеющих различный температурный коэффициент линейного расширения (например, для соединения конструкций, выполненных из алюминиевого сплава с конструкциями из композиционного материала). Крепление кронштейна 1 с элементами силовой конструкции 3, 4 осуществляется с использованием сферического шарнирного соединения 5, установленного с одного торца концевого участка и при помощи болтового соединения 6 с другого. При этом со стороны торца концевого участка, закрепляемого при помощи болтового соединения 6, выполнен фланец, имеющий, по меньшей мере, три точки крепления к силовой конструкции космического аппарата, две из которых прецизионные, выполненные в виде классного отверстия и классного паза (с точностью не хуже Н7), обеспечивающих повышенную точность позиционирования кронштейна и компенсацию перерезывающих нагрузок, а остальные в виде гладких отверстий с диаметрами, превышающими диаметр элементов крепления на величину не менее суммарной величины допуска на расположения отверстий и величины линейного перемещения фланца или места установки на силовой конструкции космического аппарата от температурных деформаций. Количество гадких отверстий выбирается исходя из величины действующих на кронштейн нагрузок и с учетом конструктивных особенностей установочной поверхности.

Кронштейн работает следующим образом. При возникновении угловых перемещений опорных поверхностей элементов силовой конструкции от механических или температурных воздействий, происходит упругая деформация в поперечном направлении (прогиб или скручивание) участков кронштейна 1, на котором находятся продольные или поперечные вырезы 2, при этом, для исключения изгибного момента, происходит вращение вокруг внешней части сферического подшипника шарнирного соединения 5, при этом фланец, за счет прецизионных отверстий не меняет своего положения по отношению к поверхности космического аппарата, на которую он установлен.

Технический результат заключается в компенсации температурных деформаций, то есть в уменьшении механического воздействия на опорную поверхность сопрягаемых элементов, изготовленных из материалов, имеющих различные коэффициенты температурного линейного расширения и увеличении стабильности конструкции в местах соединения этих элементов. Таким образом, кронштейн обеспечивает надежность, простоту и высокую технологичность.

Полезная модель может быть использована не только в космической отрасли, но и в различных строительных конструкциях и автомобилестроении.

Claims (1)

1. Кронштейн, выполненный из металла, имеющий прямоугольное сечение и Г-образный профиль, состоящий из двух концевых участков с продольными и поперечными пазами различной ширины по всей длине кронштейна, отличающийся тем, что на торце одного концевого участка, со стороны его соединения к элементу силовой конструкции космического аппарата, установлено сферическое шарнирное соединение, а со стороны торца второго концевого участка выполнен фланец, имеющий, по меньшей мере, три точки крепления к элементу силовой конструкции космического аппарата, две из которых прецизионные, выполненные в виде классного отверстия и классного паза, а остальные в виде гладкого отверстия с диаметром, превышающим диаметр элемента крепления.

Images