RU2564676C2 - Device for metal coating of movable structural elements - Google Patents

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: in device for metal coating of movable structural elements of the transformable mechanical systems of space vehicles the electric link is made as flexible current conducting element containing a set of resilient metal plates assembled in sandwich which ends are rigidly secured in the securing assemblies on movable and fixed structural elements of the transformable mechanical systems of space vehicles.

EFFECT: invention ensures possibility of use of the metal coating device not only to protect devices and cable systems of the transformable mechanical systems of space vehicles against effect of static electricity charges, but also to ensure additional force towards opening of the structural elements of the transformable mechanical systems of space vehicles and to decrease resistance of their opening.

4 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к области защиты кабельной сети и бортового оборудования космических летательных аппаратов от воздействия зарядов статического электричества.The present invention relates to the field of protecting a cable network and on-board equipment of spacecraft from the effects of static charges.

Из существующего уровня техники известно устройство металлизации подвижных элементов конструкции (патент RU 2462005 C1, H05F 3/02, 20.09.2012), содержащее между этими элементами электрическую связь и узлы ее крепления. Электрическая связь устройства выполнена в виде металлической спирали и снабженной втулками, охваченными металлической спиралью как со стороны подвижных, так и со стороны неподвижных элементов конструкции, при этом наружные поверхности втулки с металлической спиралью жестко закреплены на узлах крепления, а концы металлической спирали жестко соединены посредством электропроводящего материала к узлам крепления.From the existing level of technology, a device is known for metallizing movable structural elements (patent RU 2462005 C1, H05F 3/02, 09/20/2012), containing between these elements an electric connection and its attachment points. The electrical connection of the device is made in the form of a metal spiral and equipped with bushings enclosed by a metal spiral both from the side of the movable and from the side of the fixed structural elements, while the outer surfaces of the bush with a metal spiral are rigidly fixed to the attachment points, and the ends of the metal spiral are rigidly connected by means of an electrically conductive material to the attachment points.

Также известно устройство металлизации подвижных элементов конструкции, содержащее гибкий электропроводящий элемент в виде металлической оплетки и узлы его крепления (патент RU 2393651 C1, H05F 3/02, 27.06.2010). 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. Описанное устройство принято за прототип.Also known is a metallization device for moving structural members containing a flexible electrically conductive element in the form of a metal braid and its attachment points (patent RU 2393651 C1, H05F 3/02, 06/27/2010). A flexible electrically conductive element is enclosed 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 moving structural elements, while the electrically conductive element is rigidly connected to the spiral at the points of connection with the tips. The described device is taken as a prototype.

Недостатками данных технических решений являются отсутствие использования всего технического потенциала и пользы устройства металлизации, а именно минимизация сопротивления раскрытию элементов конструкции трансформируемых механических систем космических аппаратов.The disadvantages of these technical solutions are the lack of use of all the technical potential and benefits of the metallization device, namely, minimization of resistance to the disclosure of structural elements of transformable mechanical systems of spacecraft.

Задача, на решение которой направленно заявляемое изобретение, заключается в реализации устройства металлизации, обеспечивающего защиту приборов и кабельных систем от влияния зарядов статического электричества и позволяющего получить дополнительное усилие в сторону раскрытия подвижных элементов конструкции трансформируемых механических систем.The problem to which the invention is directed is to implement a metallization device that protects devices and cable systems from the effects of charges of static electricity and allows you to get additional effort in the direction of the disclosure of the moving structural elements of transformable mechanical systems.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве металлизации подвижных элементов конструкции, включающем гибкий электропроводящий элемент и узлы его крепления, гибкий электропроводящий элемент состоит из набора упругих металлических пластин, собранных в сэндвич, жестко закрепленных между собой в узлах крепления как на подвижных, так и не подвижных элементах конструкции трансформируемых механических систем космического летательного аппарата. При этом каждая из упругих металлических пластин по форме выполнена в виде зигзага, причем места перегиба выполнены радиусами от 4 до 8 мм. Благодаря этой зигзагообразной форме пластины создают дополнительное усилие в сторону раскрытия подвижных элементов конструкции трансформируемых механических систем. Также в зоне узлов крепления каждая из упругих металлических пластин обработана электропроводящим покрытием (эмалью), для улучшения электропроводности.The problem is solved due to the fact that in the device for metallization of moving structural elements, including a flexible conductive element and its attachment points, the flexible conductive element consists of a set of elastic metal plates assembled in a sandwich, rigidly fixed to each other in attachment points on both movable and and non-moving structural members of transformable mechanical systems of a spacecraft. Moreover, each of the elastic metal plates in shape is made in the form of a zigzag, and the places of inflection are made with radii from 4 to 8 mm. Thanks to this zigzag shape, the plates create an additional force in the direction of the opening of the moving structural elements of the transformed mechanical systems. Also in the area of the attachment points, each of the elastic metal plates is treated with an electrically conductive coating (enamel) to improve electrical conductivity.

Достигаемый технический результат заключается в оптимальном соотношении площади сечения упругих металлических пластин, значений переходного сопротивления между элементами трансформируемых механических систем космических летательных аппаратов через устройство металлизации и подбора профиля упругих пластин для создания дополнительного усилия в сторону раскрытия.The technical result achieved is the optimal ratio of the cross-sectional area of the elastic metal plates, the transition resistance between the elements of the transformed mechanical systems of spacecraft through the metallization device and the selection of the profile of the elastic plates to create additional force in the direction of disclosure.

Изобретение поясняется чертежами:The invention is illustrated by drawings:

- на фиг.1 показано устройство металлизации подвижных элементов конструкции в раскрытом положении шарнирного узла;- figure 1 shows a device for metallization of moving structural elements in the open position of the hinge assembly;

- на фиг.2 показано устройство металлизации подвижных элементов конструкции в сложенном положении шарнирного узла;- figure 2 shows a metallization device for moving structural members in the folded position of the hinge assembly;

- на фиг.3 показаны узлы фиксации сэндвича из упругих металлических пластин;- figure 3 shows the nodes of the fixation of a sandwich of elastic metal plates;

- на фиг.4 показана упругая металлическая пластина в свободном состоянии.- figure 4 shows an elastic metal plate in a free state.

Устройство металлизации подвижных элементов конструкции трансформируемых механических систем космических летательных аппаратов содержит между неподвижным 4 и подвижным 3 элементами электрическую связь, включающую в себя сэндвич из набора упругих металлических пластин 1, электрически связанных с узлами крепления 2 посредством винтов 5 и шайб 6 с помощью обработки концов 7 и 8 электропроводящей эмалью каждого упругого элемента из набора.A metallization device for movable structural members of transformable mechanical systems of spacecraft contains an electrical connection between a fixed 4 and a movable 3 elements, including a sandwich from a set of elastic metal plates 1 electrically connected to the attachment points 2 by means of screws 5 and washers 6 by means of processing ends 7 and 8 electrically conductive enamel of each elastic member of the set.

Таким образом, при работе подвижных и неподвижных элементов, например кронштейнов шарнирного узла панелей батареи солнечной, из сложенного положения в раскрытое, и обратно, сэндвич из набора упругих металлических пластин 1, за счет жесткой связи его концов 7 и 8 с подвижным кронштейном 3 и неподвижным кронштейном 4 в узлах крепления 2, обеспечивает защиту приборов и кабельных систем, трансформируемых механических систем от влияния зарядов статического электричества. Также, при переходе из сложенного положения в раскрытое положение, под действием упругих сил, сэндвич из набора упругих металлических пластин 1 создает усилие в сторону раскрытия подвижного элемента 3, что снижает сопротивление раскрытию шарнирного узла. Данный эффект достигается за счет оптимального соотношения толщины каждой из упругих металлических пластин, специальной формы пластины и термической обработки. Толщина пластины выбирается таким образом, чтобы получить площадь сэндвича, обеспечивающую значения переходного сопротивления не более 2 Ом. Пластина имеет зигзагообразную форму с радиусами в местах перегиба, причем меньшие радиусы выполнены в размер не менее 4 мм, а больший в размер не более 8 мм, которая обеспечивает оптимальное значение усилия в сторону раскрытия подвижных элементов. Каждая из упругих пластин проходит термообработку (старение) для получения необходимых физических и механических свойств (твердость не менее 330 HV).Thus, when the movable and stationary elements, for example, the brackets of the hinge assembly of the solar battery panels, work from the folded position to the open, and vice versa, a sandwich from a set of elastic metal plates 1, due to the rigid connection of its ends 7 and 8 with the movable bracket 3 and the fixed bracket 4 in the attachment points 2, provides protection for devices and cable systems, transformed mechanical systems from the effects of charges of static electricity. Also, when moving from a folded position to an open position, under the action of elastic forces, a sandwich from a set of elastic metal plates 1 creates a force towards the opening of the movable element 3, which reduces the resistance to opening of the hinge assembly. This effect is achieved due to the optimal ratio of the thickness of each of the elastic metal plates, the special shape of the plate and heat treatment. The plate thickness is selected in such a way as to obtain a sandwich area providing a transition resistance value of not more than 2 ohms. The plate has a zigzag shape with radii at the inflection points, with smaller radii made of at least 4 mm and a larger radius of not more than 8 mm, which provides the optimal value of the force towards the opening of the movable elements. Each of the elastic plates undergoes heat treatment (aging) to obtain the necessary physical and mechanical properties (hardness of at least 330 HV).

Упругая металлическая пластина выполнена из сплава, обладающего высокими износостойкими и антифрикционными свойствами, для снижения трения между каждой из пластин в отдельности и увеличения создаваемого усилия в сторону раскрытия подвижного элемента 3, и высокими токопроводящими свойствами (например, сплав БрБ2).The elastic metal plate is made of an alloy having high wear-resistant and anti-friction properties to reduce friction between each of the plates individually and increase the force generated towards the opening of the movable element 3, and high conductive properties (for example, BrB2 alloy).

Обработка концов пружины 7 и 8 производится эмалью, обладающей высокими токопроводящими свойствами, минимальными значениями объемного электрического сопротивления и стойкости в условиях вакуума (например, XC-928). Нанесение эмали производится после предварительной подготовки поверхности в зоне концов 7 и 8 (зачистки и обезжиривания).The processing of the ends of the spring 7 and 8 is carried out with enamel, which has high conductive properties, minimum values of volumetric electrical resistance and resistance in vacuum (for example, XC-928). Enamel is applied after preliminary surface preparation in the zone of ends 7 and 8 (stripping and degreasing).

Claims (1)

Устройство металлизации подвижных элементов конструкции, содержащее гибкий электропроводящий элемент и узлы его крепления, отличающееся тем, что гибкий электропроводящий элемент состоит из набора зигзагообразных упругих металлических пластин, собранных в сэндвич, причем в зоне перегиба каждая из пластин имеет радиусы от 4 до 8 мм, выполненные таким образом, чтобы пластина давала дополнительное усилие в сторону раскрытия подвижных элементов конструкции трансформируемых механических систем, причем все пластины набора обработаны электропроводящим покрытием, жестко соединены друг с другом в узлах крепления на подвижных и не подвижных элементах конструкции трансформируемых механических систем. A metallization device for moving structural members containing a flexible electrically conductive element and its attachment points, characterized in that the flexible electrically conductive element consists of a set of zigzag-shaped elastic metal plates assembled into a sandwich, each of the plates having radii from 4 to 8 mm made in the bend zone so that the plate gives additional effort towards the disclosure of the movable structural elements of the transformed mechanical systems, and all the plates of the set are processed electronically oprovodyaschim coated rigidly connected to each other at attachment points on the movable elements and movable structures transformable mechanical systems.

Images