ОПОРНЫЙ УЗЕЛ

Полезная модель относится к космической отрасли и может быть использована в качестве интерфейса для крепления оборудования к силовой конструкции корпуса (СКК) космического аппарата (КА).
Из существующего уровня техники известен узел соединения элементов планера самолета из полимерных композиционных материалов (патент RU № 2412860 С1), в котором один элемент, закрепленный на силовой каркасной конструкции соединением типа «ласточкин хвост», скрепляется с другим элементом с помощью болтового соединения. Недостатками известной конструкции являются:
повышенная масса;
низкая степень технологичности.
Также известны устройство и способ асимметричного скрепления накладками деталей, изготовленных из углерода и металла (патент RU № 2352497 С2), в котором накладка и контрнакладка обеспечивают прочное скрепление конструктивных элементов, размещаемых между накладкой и контрнакладкой, при этом контрнакладка имеет меньшее, чем накладка количество точек крепления. Недостатками известной конструкции являются низкая степень надежности и технологичности работы крепежа.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по технической сущности и достигаемому техническому результату является узел закрепления оборудования к силовой сетчатой конструкции из полимерных композиционных материалов (патент RU № 2535780 С3), в котором узел закрепления оборудования состоит из крепежной и опорной накладок, скрепленных с элементом СКК. Накладки выполнены с углом наклона направляющих граней, совпадающим с углом наклона ребер ССК. Опорная накладка упирается в перекрестие СКК и служит для крепления крепежной накладки, которая, в свою очередь, создает плоскость и точку фиксации для установки оборудования. Данное техническое решение принято за прототип полезной модели.
Недостатками известной конструкции являются:
низкая надежность работы узла для нагруженных элементов, по причине крепления за одну точку;
возможность отрыва узла от СКК, при установке в ячейку, не имеющую кольцевого ребра;
отсутствие возможности установки оборудования без жесткого закрепления, например, в случае растяжения вант, когда точное положение регулировочного механизма в посадочном отверстии не определено.
Для заявленной полезной модели выявлены следующие общие с прототипом существенные признаки: опорный узел, состоящий из крепежной и опорной накладок, соединенных между собой, выполненных с углом наклона направляющих граней, совпадающих с углом наклона ребер силовой конструкции.
Техническими проблемами, на решение которых направлена заявляемая полезная модель, являются совершенствование конструкции узла, повышение степени надежности и технологичности.
Технические проблемы решаются новой конструкцией опорного узла, состоящего из крепежной и опорной накладок, соединенных между собой, выполненных с углом наклона направляющих граней, совпадающих с углом наклона ребер силовой конструкции. Крепежная накладка имеет опорные бобышки, выступающие с двух сторон накладки, в каждой из которых выполнены гладкие сквозные отверстия для размещения крепежа оборудования, а опорная накладка имеет гладкие сквозные отверстия, соосные с упомянутыми отверстиями в крепежной накладке. Также на крепежной накладке имеются отверстия для контровки крепежа оборудования. Опорная накладка может быть разделена на две части.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, показанными на фиг. 1, 2:
фиг. 1 - общий вид опорного узла установленного на СКК;
фиг. 2 - вариантное исполнение опорного узла.
Опорный узел состоит из крепежной 1 и опорной 2 накладок, которые устанавливаются с двух сторон на ребрах СКК 3 и соединяются между собой крепежными элементами 4. Крепежная накладка 1 имеет опорные бобышки 5, выступающие с двух сторон накладки 1, в каждой из которых выполнены гладкие сквозные отверстия 6 и опорная плоскость 7 с наружной стороны. Опорная накладка 2 имеет гладкие сквозные отверстия 6, соосные с отверстиями в крепежной накладке 1. В крепежной накладке 1 выполнены отверстия 8 для контровки устанавливаемого крепежа оборудования.
Опорная накладка может быть выполнена из двух частей меньшей площади, что позволяет снизить массу и расход материала на производство.
Опорный узел работает следующим образом: в гладкие сквозные отверстия 6 со стороны опорной накладки 2 устанавливается крепеж оборудования, например шпилька, а со стороны крепежной накладки 1 на упомянутую шпильку накручивается гайка. При затяжке гайки опорный узел воспринимает усилия от крепежа оборудования.
Техническими результатами заявляемой полезной модели являются:
снижение разрушающего воздействия на волокнистую структуру ребер СКК, за счет конфигурации накладки с увеличенной площадью контакта, позволяющей равномерно распределить нагрузку от двух точек крепления;
надежная фиксация узла в ячейке, не имеющей кольцевого ребра, за счет конфигурации накладки;
возможность установки оборудования без жесткого закрепления, например в случае растяжения вант, когда точное положение регулировочного механизма в посадочном отверстии не определено.
Надежность работы узла обеспечивается за счет следующих признаков:
1. Крепежная и опорная накладки, по причине организации двух точек крепления, имеют увеличенную площадь контакта с ребрами СКК, что позволяет снизить разрушающее воздействие на волокнистую структуру ребер СКК, равномерно распределяя нагрузку от двух точек крепления;
2. Конфигурация крепежной и опорной накладок позволяет выполнить их установку в ячейку, образованную перекрестием ребер СКК, не имеющую кольцевого ребра, в обхват, что исключает отрыв накладок от ребер СКК;
3. Отверстия для контровки в крепежной накладке позволяют выполнить контровку крепежа оборудования проволокой, исключая, тем самым, его самоотвинчивание.
Технологичность работы узла заключается в:
1. Возможности установки оборудования без жесткого закрепления, что обеспечивается наличием гладких сквозных отверстий в бобышках крепежной накладки. Установка оборудования без жесткого закрепления требуется, например, в случае натяжения вант, когда точное положение регулировочного механизма в посадочном отверстии не определено. В таком случае регулировочный механизм опирается на наружные бобышки крепежной накладки;
2. В возможности разделения опорной накладки на две части меньшей площади, что позволяет снизить массу и расход материала на производство.