СТАПЕЛЬ ДЛЯ СБОРКИ ПОД СВАРКУ СЕКЦИЙ ВОЛНОВОДНЫХ ТРАКТОВ КОРАБЕЛЬНОЙ АНТЕННЫ

Стапель для сборки под сварку секций волноводных трактов корабельной антенны
Полезная модель относится к сборочно-сварочному оборудованию, применяемому для изготовления волноводов радиолокационных приборов различного назначения, например волноводных трактов корабельных радиолокационных антенн.
Цель полезной модели - повышение точности изготовления отдельных (подгонных) волноводных секций, преимущественно в виде труб с фланцами, замыкающих цепь из нескольких секций волноводных трактов сложной конфигурации (трассировки), путем увеличения степеней свободы конструкции сварочного стапеля.
2
За прототип, как наиболее близкий по технической сущности к заявляемому выбран рычаг с регулируемой длиной для механических тяг по Авторскому свидетельству СССР №637802, 1977 г., M. Кл. G05G 1/04, опубл. Бюл. №46, 1978 г.
Устройство-прототип содержит стержень (горизонтальную пластину* - название в заявляемом устройстве) со сквозным продольным пазом, промежуточную шайбу (вторую горизонтальную пластину*) с пазом и крепежный элемент, установленный в пазах стержня и промежуточной шайбы.
Недостатками устройства-прототипа, при применении в качестве сварочного стапеля для изготовления волноводных секций, преимущественно в виде труб с фланцами, являются невозможность обеспечения необходимого положения в пространстве фланцев и сложно изогнутой трубы из-за отсутствия привалочных плоскостей для фланцев и малого количества степеней свободы конструкции, а также невозможность точной ориентации трубы относительно фланцев волноводных секций из-за отсутствия соответствующих калибров и калибровочных отверстий.
Таким образом, устройство - прототип не обеспечивает требуемой точности волноводных секций, особенно в местах сочленений отдельных секций в цепи волноводных трактов, что отрицательно сказывается на электрических параметрах работы прибора, основной из которых - потеря мощности электромагнитного излучения, в конкретном случае точность работы корабельной радиолокационной антенны.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в следующем.
В радиолокационных приборах, например в корабельной антенне, для радиолокации применяются излучатели и приемники, которые соответственно излучают и принимают электромагнитные волны в различных диапазонах. Для доставки излучения от источников к излучателям и от приемников к приборам его обрабатывающим применяются волноводные тракты.
Для охвата более широкого диапазона излучения применяется несколько излучателей и приемников, например в конкретной корабельной антенны по 12 штук.
В виду ограниченных размеров подобных приборов и большого количества излучателей и приемников внутренняя трассировка электромонтажа и волноводных трактов является чрезвычайно плотной. Поэтому конструкцию волноводных трактов выполняют составной из нескольких волноводных секций, соединенных фланцами (припаянных к торцам труб волноводов), при этом волноводы различных секций отдельных волноводных трактов имеют различную конфигурацию с изогнутыми под разными углами в горизонтальной (условно) плоскости участками для обхода радиоэлектронных блоков, находящихся во внутренней полости корпуса, кроме того, фланцы одной секции могут быть неперпендикулярны к оси труб.
Точность совмещения и соединения фланцев и труб волноводных секций, а также каналов волноводов с каналами излучателя или приемника в сильной мере влияет на потери мощности электромагнитного излучения.
Для компенсации погрешностей при изготовлении (гибке, сварке или пайке), допусков на изготовление отдельных элементов и т.д. в цепи секций волноводного тракта применяются так называемые подгонные секции, которые подгоняют по месту, при этом необходимы регулировки по длине, высоте в различных плоскостях. Поскольку номенклатура волноводных трактов значительна, в конкретном случае 12, и для каждого тракта и прибора подгонная секция индивидуальна, возникает необходимость в регулируемом шаблоне со всевозможными регулировками, т.е. с большим количеством степеней свободы регулировки.
Число степеней свободы - число независимых между собой возможных перемещений механической системы. (А.Ф. Крайнев «Словарь-справочник по механизмам», изд. второе, М., «Машиностроение», 1987 г., «Число степеней свободы», схема «а» стр. 411 и 521) [3].
Сущность полезной модели заключается в том, что в сварочном стапеле для изготовления секций волноводных трактов (СВТ) корабельной антенны (преимущественно в виде труб с фланцами), содержащем подвижные относительно друг друга две горизонтальные пластины (ГП) с продольными пазами, и установленный в последних фиксирующий элемент, отличающийся тем, что стапель снабжен вертикальными стойками (ВС), установленными на свободных концах ГП через шарниры и возможностью фиксации, кроме того, на вертикальных плоскостях каждой ВС выполнены отверстия для закрепления фланцев СВТ и центральный паз, также в состав введены калибры для ориентации трубы относительно фланцев СВТ, при этом поперечные сечения центральных пазов СВТ и калибров соответствуют сечению проходного отверстия трубы СВТ.
Кроме того, шаблон может быть снабжен, по меньшей мере, третьей подвижной ГП со сквозным продольным пазом, установленной между первой и второй ГП и, по меньшей мере, вторым фиксирующим элементом, при этом первый фиксирующий элемент установлен в пазах первой и третьей ГП, а второй - в пазах второй и третьей ГП, фиксирующие элементы ГП могут быть выполнены в виде болтов, гаек и шайб, шарниры ВС могут быть выполнены в виде шариков, установленных в конических углублениях на смежных плоскостях ГП и ВП, а фиксаторы ВС - в виде, по меньшей мере, двух резьбовых шпилек и гаек с нижними сферическими фасками, при этом, нижние резьбовые концы шпилек могут быть закреплены в резьбовых отверстиях ВС, а верхние - установлены с кольцевым зазором в отверстиях ГП, причем в последних могут быть выполнены сферические фаски, при фиксации, контактирующие с соответствующими фасками гаек.
Сущность полезной модели поясняется также чертежами.
На фиг. 1 изображен стапель с двумя горизонтальными пластинами, общий вид в изометрии, на фиг. 2 - то же с тремя горизонтальными пластинами, общий вид в изометрии, на фиг. 3  -вид А на фиг. 1, с установленными секциями и калибром, на фиг.4 - выноска I на фиг. 3, на фиг. 5, 6 - подгонные секции волноводных трактов (СВТ) различных конфигураций.
На чертежах приняты следующие обозначения.
1, 2, 3 - горизонтальные пластины (ГП),
4 - продольные пазы ГП,
5 - фиксирующие элементы ГП,
6, 7 - вертикальные стойки (ВС),
8 - шарики шарниров ВС,
9 - резьбовые шпильки шарниров ВС,
10 - гайки шарниров ВП,
11 - отверстия ВС для крепления фланцев СВТ,
12 - центральные пазы ВС,
13 - калибры,
а, b - фланцы СВТ,
с - трубы СВТ.
)
Работа с заявляемым стапелем** (**на чертежах не обозначен) осуществляется следующим образом.
Собирают стапель, соединяют ГП 1, 2, 3 между собой фиксирующими элементами 5 через продольные пазы 4, к свободным концам ГП 1 и 2 через шарниры** в виде шариков 8, резьбовых шпилек 9 и гаек 10 с нижними сферическими фасками** подсоединяют ВС 6 и 7, при этом шарики 8 устанавливают в конические углубления** на смежных плоскостях** ВС 6 и 7 и ГП 1 и 2, нижние резьбовые концы шпилек 9 закрепляют в резьбовых отверстиях** ВС 6 и 7, а верхние - устанавливают с кольцевым зазором в отверстиях** ГП 1 и 2 и зажимают гайками 10, причем сферические фаски последних контактируют со сферическими фасками** отверстий ГП 1 и 2.
Ослабляют фиксирующие элементы 5 ГП 1, 2, 3 и гайки 10 шарниров ВС 6 и 7.
)
Устанавливают шаблон*** (*** - на чертежах не показан) СВТ на стапель.
Соединяют привалочные плоскости** ВС 6 и 7 с фланцами шаблона СВТ, при этом регулируют положения ГП 1, 2, 3 поворотом их относительно друг друга и ВП 6 и 7 поворотом на шарнире в пределах кольцевого зазора в отверстиях** ГП 1 и 2.
Снимают шаблон со стапеля и устанавливают на его место фланцы (а и b) СВТ с предварительно установленной трубой (с) в их центральных пазах и закрепляют фланцы СВТ прецизионными винтами*** через их отверстия*** и отверстия 11 ВС 6 и 7. Вставляют калибры 13 в центральные пазы 12 ВС 6 и 7 и проходное отверстие*** трубы (с) СВТ и окончательно ориентируют трубу (с) СВТ относительно пазов 12 и соответственно фланцев СВТ.
Фиксируют установленные положения ГП 1, 2, 3 и ВС 6 и 7 фиксирующими элементами 5 и гайками 10 шарниров, при этом сферические фаски последних взаимодействуют со сферическими фасками отверстий ГП 1 и 2 и позволяют надежно фиксировать ВС 6 и 7 при наклонах последних в пределах кольцевого зазора между шпильками 9 шарниров и отверстиями в ГП 1 и 2.
Удаляют калибры 13 и производят сварку (пайку) фланцев (а и b) с трубой (с) СВТ.
Технический результат заключается в повышении точности изготовления волноводных секций, преимущественно в виде труб с фланцами, путем введения вертикальных пластин для закрепления фланцев секции и калибров для ориентации упомянутых труб относительно фланцев, а также увеличения степеней свободы конструкции сварочного стапеля применяемого для изготовления указанных секций.
Указанный технический результат достигается совокупностью отличительных признаков, а именно шарнирной установкой на свободных концах горизонтальных пластин (ГП) с возможностью фиксации вертикальных пластин (ВС) для закрепления фланцев секций, в снабжении стапеля третьей подвижной ГП со сквозным продольным пазом, установленной между первой и второй ГП и вторым фиксирующим элементом, в выполнении шарниров ВС в виде шариков, установленных в конических углублениях на смежных плоскостях ГП и ВС, а фиксаторов ВС - в виде двух резьбовых шпилек и гаек с нижними сферическими фасками, при этом, нижние резьбовые концы шпилек закрепляют в резьбовых отверстиях ВС, а верхние -устанавливают с кольцевым зазором в отверстиях ГП, причем в последних выполняют сферические фаски, при фиксации, контактирующие с соответствующими фасками гаек, кроме того, в выполнении на вертикальных плоскостях каждой ВС прецизионных отверстий для закрепления фланцев СВТ и центрального паза, а также дополнительным введением калибров для ориентации трубы относительно фланцев СВТ.
Промышленная применимость полезной модели определяется тем, что предлагаемый стапель может быть изготовлен в соответствии с приведенным описанием и чертежами с применением известных материалов и технологического оборудования и использован для изготовления волноводных секций корабельной антенны.