УЗЕЛ КРЕПЛЕНИЯ

Полезная модель относится к космической отрасли и может быть использована в качестве интерфейса для крепления элементов конструкции космического аппарата (КА) к силовой конструкции корпуса (СКК).
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 технологичности и надежности работы крепежа;
крепление конструктивных элементов возможно исключительно на плоских поверхностях.
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:
ограничение установки узла закрепления в ячейку, образованную только кольцевым и спиральными ребрами;
механическая обработка узла закрепления может выполняться только радиально;
точка фиксации оборудования КА должна располагаться в районе пересечения спиральных ребер СКК;
ось посадочного отверстия для установки оборудования КА совпадает с углом пересечения спиральных ребер СКК;
невозможность выполнения отверстия для установки оборудования с линейным смещением;
при изменении угла наклона ребер СКК необходимо менять конфигурацию накладок;
местоположение данной конструкции ограничено конфигурацией ребер СКК.
Задачами, на решение которых направлена заявляемая полезная модель, являются совершенствование конструкции узла крепления и повышение степени технологичности.
Поставленные задачи решаются тем, что узел крепления состоит из крепежной и опорных накладок, соединенных между собой, установленных с двух сторон на ребрах СКК, при этом крепежная накладка выполнена с посадочной плоскостью и точкой фиксации для установки оборудования. Также крепежная и опорные накладки выполнены с проточками и возможностью крепления к ребрам СКК.
Посадочная плоскость может быть выполнена с несколькими точками фиксации.
Крепление оборудования может производиться с разных сторон поверхности СКК.
Крепление накладок может осуществляться в произвольном месте на СКК различной конфигурации.
Узел крепления выполнен с возможностью демонтажа и корректировки расположения на любых этапах сборки.
Накладки могут быть выполнены из металлического сплава или из композиционного материала.
Техническими результатами заявляемой полезной модели являются:
обеспечение точного положения оборудования КА на СКК различной конфигурации;
отсутствие разрушающего воздействия на волокнистую структуру силовой сетчатой конструкции;
возможность установки узла крепления в произвольном месте на СКК различной конфигурации;
возможность выполнения посадочной плоскости с несколькими точками фиксации оборудования КА;
возможность крепления оборудования с разных сторон поверхности СКК;
возможность выполнения демонтажа и корректировки расположения на любых этапах сборки;
возможность выполнения точки крепления оборудования, как с линейным смещением, так и по углу;
возможность механической обработки (т.е. повышение степени технологичности) узла крепления как радиально, так и перпендикулярно относительно нормали к ССК;
возможность уменьшения массы за счет разделения крепежной накладки на две.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, показанными на фиг. 1-12:
фиг. 1, 3, 5, 7, 9, 11 - общий вид СКК с узлом крепления;
фиг. 2, 4 - установка узла крепления на СКК;
фиг. 6 - вариантное исполнение узла крепления;
фиг. 8, 10, 12 - установка узла крепления на конструктивно разные СКК.
Узел крепления состоит из крепежной 1 и опорных накладок 2, 3, установленных с двух сторон на ребрах 6 СКК, соединенных между собой крепежными элементами 4, при этом крепежная накладка 1 выполнена с посадочной плоскостью и точкой фиксации для установки оборудования. Также крепежная 1 и опорные накладки 2, 3 выполнены с проточками, повторяющими геометрические параметры ребер СКК и, следовательно, с возможностью крепления к ребрам 6 СКК. Крепежная накладка имеет бобышку 5 под механическую обработку (поверхность Л) как радиально, так и перпендикулярно нормали СКК. В бобышке 5 выполняется посадочное отверстие для образования точки фиксации оборудования. Все контактные поверхности и зазоры между деталями 1, 2, 3, 4, 6 для упрочнения заполняются клеем. Размещение узла крепления зависит от местоположения оборудования на СКК (фиг. 1, 3, 5, 7, 9, 11). Если оборудование необходимо установить с внутренней стороны СКК, то крепежная накладка 1 устанавливается на внутренней цилиндрической поверхности СКК, а опорные накладки 2, 3, соответственно, на внешней (фиг. 3, 4).
В зависимости от назначения существует возможность вариантного выполнения узла крепления с двумя бобышками 5 и двумя посадочными отверстиями для крепления оборудования (фиг. 5, 6).
Установка узла крепления может выполняться на конструктивно разные СКК (фиг. 7, 9, 11).
На фиг. 7-10 показан узел крепления, установленный с опорой на парные ребра 6 СКК с бобышкой и посадочным отверстием для крепления оборудования как на внешней цилиндрической поверхности СКК, так и на внутренней. При такой конфигурации СКК установка узла крепления осуществляется на два крепежных элемента 4.
На фиг. 11 и 12 показан узел крепления, установленный с опорой на ребра 6 СКК с бобышкой и посадочным отверстием для крепления оборудования на внутренней цилиндрической поверхности СКК.
Узел крепления выполнен с возможностью демонтажа и корректировки расположения на любых этапах сборки.
Накладки могут быть выполнены из металлического сплава или из композиционного материала.