RU2393651C1 - Device for metallisation of movable elements of structure - Google Patents

Abstract

FIELD: instrument making.

SUBSTANCE: flexible electroconductive element is embraced with metal spiral, inner diametre of which equals width of metal braiding. Ends of metal spiral are arranged in the form of hooks and are fixed together with tips of electroconductive element on movable elements of structure. At the same time electroconductive element is rigidly connected to spiral in points of connection to tips.

EFFECT: reliability improvement.

4 dwg

Description

Изобретение относится к устройству металлизации подвижных элементов конструкции и предназначено для защиты электрических приборов и кабельных сетей машин от влияния зарядов статического электричества, скапливающихся на подвижных элементах конструкции, как средство, обеспечивающее надежную электрическую связь между подвижными и неподвижными частями конструкции, особенно при их больших углах поворота, например, для снятия зарядов статического электричества со створок крышек светозащитного устройства (СЗУ) на корпус космического аппарата (КА).The invention relates to a device for metallization of moving structural elements and is intended to protect electrical appliances and cable networks of machines from the effects of static charges accumulating on moving structural elements, as a means of providing reliable electrical connection between moving and fixed parts of the structure, especially at large angles of rotation , for example, to remove static charges from the flaps of the covers of the light-protective device (SZU) on the spacecraft arat (SC).

В настоящее время известно «Устройство для защиты емкостей из композиционных материалов от статического электричества» RU 2201657 C2, МКП H5F 3/02 (аналог). В данном изобретении для обеспечения электрической связи неподвижного металлического фланца с подвижной пластиковой емкостью с электропроводным покрытием используется электропроводный элемент в виде упругой пластины, один конец которой неподвижно закреплен на фланце, а другой, разделенный на несколько отдельных упругих контактов, взаимодействует с пластиковой емкостью.Currently known "Device for protecting containers of composite materials from static electricity" RU 2201657 C2, MCP H5F 3/02 (analog). In this invention, to provide electrical connection of a fixed metal flange with a movable plastic container with an electrically conductive coating, an electrically conductive element in the form of an elastic plate is used, one end of which is fixedly mounted on the flange, and the other, divided into several separate elastic contacts, interacts with the plastic container.

Недостатком такой конструкции является ее низкая надежность вследствие большого переходного сопротивления в месте соприкосновения упругого контакта с пластиковой емкостью. Кроме того, данное техническое решение невозможно использовать при больших углах перемещения (до 90°) подвижных элементов, например, створок крышки СЗУ КА.The disadvantage of this design is its low reliability due to the large transition resistance at the point of contact of the elastic contact with a plastic container. In addition, this technical solution cannot be used at large angles of movement (up to 90 °) of moving elements, for example, the shutter flaps of the SZU KA.

Частично этот недостаток устранен известным способом металлизации подвижных элементов конструкции перемычками по ГОСТ 19005-81 (прототип), в котором на одном элементе (неподвижном) закреплен один наконечник перемычки, на другом (подвижном) - другой, а в качестве электропроводящего гибкого элемента между ними используется металлическая оплетка.This drawback is partially eliminated by the known method of metallization of movable structural elements with jumpers according to GOST 19005-81 (prototype), in which one jumper tip is fixed on one element (fixed), another on the other (movable), and is used as an electrically conductive flexible element between them metal braid.

В известном техническом решении для металлизации створок крышки СЗУ КА используются стандартные перемычки, состоящие из двух наконечников и связывающих их гибкой металлической оплетки (например, по ГОСТ 18707-81). Один из наконечников установлен на неподвижном основании, другой - на подвижной створке крышки, а оплетка осуществляет функцию электропроводящего гибкого элемента.In the known technical solution, for the metallization of the shutter flaps of the SZU KA, standard jumpers are used, consisting of two tips and a flexible metal braid connecting them (for example, according to GOST 18707-81). One of the lugs is mounted on a fixed base, the other on a movable leaf of the lid, and the braid performs the function of an electrically conductive flexible element.

Надежность работы перемычек металлизации в подвижных соединениях определяется целостностью электропроводящего гибкого элемента (оплетки) и зависит от количества циклов перегиба оплетки и радиуса изгиба.The reliability of the metallization jumpers in movable joints is determined by the integrity of the electrically conductive flexible element (braid) and depends on the number of cycles of bending of the braid and bending radius.

Известное техническое решение, где один из наконечников гибкого электропроводящего элемента установлен на неподвижном основании, другой - на подвижной створке, имеет низкую надежность при больших циклах функционирования (более 100000 циклов).A well-known technical solution, where one of the tips of a flexible electrically conductive element is mounted on a fixed base, the other on a movable leaf, has low reliability with large cycles of operation (more than 100,000 cycles).

Слабым местом при работе известного устройства металлизации в подвижных соединениях является место заделки оплетки в наконечник - зона максимальной концентрации напряжений. Гибкий электропроводящий элемент (оплетка) в зоне максимальной концентрации напряжений при функционировании за счет многократных перегибов начинает постепенно разрушаться. При достижении определенного количества циклов перегибов происходит ее разрыв.The weak point in the operation of the known metallization device in movable joints is the place of braiding in the tip - the zone of maximum stress concentration. A flexible electrically conductive element (braid) in the zone of maximum stress concentration during operation due to repeated kinks begins to gradually collapse. Upon reaching a certain number of kink cycles, it breaks.

Экспериментально была оценена работоспособность стандартных перемычек металлизации при работе створок крышки СЗУ - она составила 20000 циклов, при этом длина оплетки перемычки на ее ресурс существенной роли не оказывает.The operability of standard metallization jumpers during the operation of the shutters of the SZU cover was experimentally evaluated - it amounted to 20,000 cycles, while the length of the jumper braid on its resource does not have a significant role.

Цель изобретения - повышение надежности устройства металлизации подвижных элементов конструкции.The purpose of the invention is to increase the reliability of the metallization device of moving structural members.

Указанная цель достигается тем, что устройство металлизации подвижных элементов конструкции, содержащее гибкий электропроводящий элемент в виде металлической оплетки и узлы его крепления, отличающееся тем, что гибкий электропроводящий элемент охвачен металлической спиралью, внутренний диаметр которой равен ширине металлической оплетки, а концы металлической спирали выполнены в виде зацепов и закреплены совместно с наконечниками электропроводящего элемента на подвижных элементах конструкции, при этом электропроводящий элемент жестко связан со спиралью в местах соединения с наконечниками.This goal is achieved in that the metallization device of the moving structural elements containing a flexible electrically conductive element in the form of a metal braid and its attachment points, characterized in that the flexible electrically conductive element is covered by a metal spiral, the inner diameter of which is equal to the width of the metal braid, and the ends of the metal spiral are made in in the form of hooks and are fixed together with the tips of the electrically conductive element on the moving structural elements, while the electrically conductive element It is closely connected with the helix at the points of connection with the tips.

Изобретение поясняется чертежами:The invention is illustrated by drawings:

- на фиг.1 - устройство металлизации подвижных элементов конструкции в положении створок «Закрыто»;- figure 1 - a device for metallization of movable structural elements in the position of the shutters "Closed";

- на фиг.2 - устройство металлизации подвижных элементов конструкции в положении створок «Открыто»;- figure 2 - a device for metallization of moving structural elements in the position of the flaps "Open";

- на фиг.3 - выносной элемент А на фиг.1 - крепление спирали к электропроводящему элементу;- figure 3 - remote element A in figure 1 - fastening the spiral to the electrically conductive element;

- на фиг.4 - сечение Б-Б на выносном элементе А - крепление спирали к электропроводящему элементу.- figure 4 - section bB on the remote element A - fastening the spiral to the electrically conductive element.

Устройство металлизации подвижных элементов конструкции, содержащее гибкий электропроводящий элемент в виде металлической оплетки 3, охвачено металлической спиралью 5, внутренний диаметр которой равен ширине металлической оплетки 3, а концы металлической спирали 5 выполнены в виде зацепов 6 и закреплены совместно с наконечниками 4 электропроводящего элемента на неподвижные 1 и подвижные 2 элементы конструкции винтами 7, при этом электропроводящий элемент 3 жестко связан со спиралью 5 в местах соединения с наконечниками 4, например, проволочным бандажом 8. Длина спирали 5 выбрана таким образом, чтобы оплетка 3 не была деформирована усилиями сжатия или растяжения.A metallization device for moving structural members containing a flexible electrically conductive element in the form of a metal braid 3 is covered by a metal spiral 5, the inner diameter of which is equal to the width of the metal braid 3, and the ends of the metal spiral 5 are made in the form of hooks 6 and are fixed together with the tips 4 of the electrically conductive element to fixed 1 and movable 2 structural elements with screws 7, while the electrically conductive element 3 is rigidly connected to the spiral 5 at the points of connection with the tips 4, for example, wire with the original bandage 8. The length of the spiral 5 is chosen so that the braid 3 is not deformed by compressive or tensile forces.

При работе подвижных элементов, например, створок крышки СЗУ из положения «Закрыто» в положение «Открыто» и обратно металлическая спираль 5 за счет жесткой связи ее с наконечниками 4 в местах крепления к элементам конструкции винтами 7 и в местах заделки наконечников 4 с оплеткой 3 с помощью бандажа проволокой 8 и за счет плотного облегания спиралью 5 оплетки 3, как в опорном рукаве, обеспечивает больший радиус изгиба оплетки по всей ее длине, особенно в наиболее опасном месте - в зоне ее заделки с наконечниками 4. В результате чего концентрация изгибных напряжений в опасном месте оплетки снижается и тем самым повышается надежность электрической связи подвижных створок крышки СЗУ с основанием.During the operation of movable elements, for example, shutters of the SZU cover from the “Closed” position to the “Open” position and vice versa, the metal spiral 5 due to its tight connection with the tips 4 in the places of fastening to the structural elements with screws 7 and in the places of terminating the tips 4 with braid 3 using a bandage with wire 8 and due to the tight fit of the braid 5 around the braid 3, as in the support sleeve, it provides a larger bending radius of the braid along its entire length, especially in the most dangerous place - in the zone of its termination with tips 4. As a result, the concentration bending stresses in a dangerous place of the braid is reduced and thereby increases the reliability of the electrical connection of the movable leaves of the cover of the SZU with the base.

Экспериментальные проверки работоспособности предлагаемого технического решения показали ее высокую надежность. Четыре образца перемычек отработали без повреждений по 140000 циклов «Открытия»-«Закрытия» створок крышки каждый. Дальнейшие испытания были остановлены в виду их нецелесообразности.Experimental tests of the proposed technical solution showed its high reliability. Four samples of jumpers worked without damage for 140,000 cycles of “Opening” - “Closing” of the leaf flaps each. Further tests were stopped due to their inappropriateness.

Учитывая, что сама металлическая спираль электропроводна, она обеспечивает дополнительную электрическую связь подвижных элементов конструкции с неподвижными.Considering that the metal spiral itself is electrically conductive, it provides additional electrical connection between the moving structural elements and the stationary ones.

Таким образом, предложенное устройство металлизации подвижных элементов конструкции позволяет повысить ресурс ее работы в подвижных соединениях и, тем самым, повысить надежность СЗУ КА.Thus, the proposed device metallization of moving structural elements allows to increase the resource of its work in moving joints and, thereby, increase the reliability of the spacecraft.

Claims (1)

Устройство металлизации подвижных элементов конструкции, содержащее гибкий электропроводящий элемент в виде металлической оплетки и узлы его крепления, отличающееся тем, что гибкий электропроводящий элемент охвачен металлической спиралью, внутренний диаметр которой равен ширине металлической оплетки, а концы металлической спирали выполнены в виде зацепов и закреплены совместно с наконечниками электропроводящего элемента на подвижных элементах конструкции, при этом электропроводящий элемент жестко связан со спиралью в местах соединения с наконечниками. A device for metallization of moving structural elements containing a flexible conductive element in the form of a metal braid and its attachment points, characterized in that the flexible conductive element is surrounded by a metal spiral, the inner diameter of which is equal to the width of the metal braid, and the ends of the metal spiral are made in the form of hooks and are fixed together with the tips of the electrically conductive element on the movable structural elements, while the electrically conductive element is rigidly connected to the spiral in places connected ineniya with tips.

Images