УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАТЯЖЕНИЯ ТРОСА
DEVICE FOR CABLE TENSIONING

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к устройствам для натяжения тросовой проводки летательных аппаратов, в том числе вертолетов, и может быть применено в других видах транспортных средств, в которых необходимо проводить натяжение тросов.
Многие летательные аппараты имеют в своем составе гибкие проводки управления различными агрегатами, преимущественно представленными в виде тросовых проводок. В ряде случаев, при определенных режимах работы агрегатов, трос может провисать. В условиях плотной компоновки агрегатов летательного аппарата, это может привести к тому, что трос при провисании будет ложиться на различное оборудование или элементы конструкции летательного аппарата, что является недопустимым. Для исключения этого негативного явления, в конструкции тросовых проводок применяются устройства для натяжения троса, которые не позволяют тросу провисать при определенных режимах.
Основным требованием к подобным устройствам, особенно применяемым в летательных аппаратах, является исключение какого-либо влияние на основное движение троса, при исполнении им своего служебного назначения.
Устройство для натяжения троса также актуально, помимо летательных аппаратов, в других видах техники, в которых присутствуют тросовые проводки, с возможностью провисания троса.
Известно устройство для натяжения тросов управления летальных аппаратов (патент SU 341712 A1, кл. B64C 13/36, публ. 06.10.1969) состоящего из цилиндра, шарнирно соединенного с сектором. Внутри цилиндра помещены свободно плавающий поршень с уплотнением и щиток с уплотнением, шарнирно закрепленный на конструкции летательного аппарата.
Пневматическая и гидравлическая полости цилиндра, образованные свободно плавающим поршнем соединены посредством трубопроводов с обратными клапанами с пневматической и гидравлической системами летательного аппарата. В гидравлической системе параллельно обратному клапану установлен предохранительный клапан. В рабочем положении в пневматическую и гидравлическую полости цилиндра подается давление от пневматической и гидравлической систем посредством трубопроводов с обратными клапанами, препятствующими падению давления в цилиндре.
Недостатком данной конструкции является ее сложность, а также необходимость подключения устройства для натяжения тросов управления летательного аппарата к пневматической и гидравлической системе летательного аппарата, что накладывает ограничения по применение системы в целом, при отказе соответствующих систем.
Известно устройство для натяжения троса стеклоподъемника транспортного средства (патент SU 563471 A1, кл. E05F 11/48, B60J 1/17 публ. 04.03.1975), которое содержит ролик, размещенной на оси с кольцевыми канавками на концах, U-образную пружину с загнутыми концами и кронштейн внутренней панели двери. Пружина имеет изогнутую часть, которая выполнена в плоскости, перпендикулярной к оси ролика. Пружина своей средней изогнутой частью шарнирно связана с кронштейном, а концы охватывают кольцевые канавки оси. На оси установлены шайбы.
Недостатком данной конструкции является необходимость размещения U-образной пружины непосредственно под роликом на элементах конструкции транспортного средства, что ведет за собой увеличение габаритов узла, а в некоторых случаях, при тесной компоновке конструкции транспортного средства, могут возникнуть проблемы с размещением данного узла на изделии.
Известен регулятор натяжения троса (патент US 2375050 А, кл. F16H 7/1281 публ. 25.08.1943), предназначенный для поддержания заданного натяжения в тросовой проводке, с целью компенсации изменения длины троса, который состоит из цилиндра, внутри которого находится поршень, имеющий цилиндрическое концентрическое расширение на его внутренней стороне, а также осевое отверстие, проходящее через поршень с расширением. Поршень установлен в подшипнике в цилиндре и для предотвращения возможных утечек между поршнем и цилиндром предусмотрено уплотнение. Внутри цилиндра на поршне располагается пружина сжатия. Цилиндр заполнен жидкостью, а именно маслом, во время сравнительно медленного движения поршня, масло может перемещаться с одной стороны поршня к другой. Поршень может снабжаться наконечником, к примеру роликом, через который будет проходить трос, который будет при перемещении компенсировать изменение длины троса.
Недостатком регулятора натяжения троса является наличия гидравлического контура, что усложняет конструкцию агрегата, а также регламентирует наличие гидравлической линии управления на транспортном средстве, на котором предполагается применение данного агрегата.
Известно устройство для измерения длины и натяжения кабеля, наиболее близкое к заявляемому изобретению (патент RU 2178074 C2, кл. E21B 47/00; G01L 5/04, публ. 01.10.2002), которое содержит опорную раму, рычаг, преобразователь силы и три обводных ролика, один из которых выполнен некруглым. При этом большую часть перемещения кабель будет проходить при меньшем угле перегиба, а на выходе преобразователя силы возникает переменный электрический сигнал, максимум которого характеризует напряжение, число максимумов глубину, а частота характеризует скорость перемещения кабеля.
Недостатком данного устройства является то, что при указанном расположении упругого элемента, возрастают габаритные размеры узла, в том числе подвижного рычага, что особенно важно в плотной компоновке летательных аппаратов.
Технической проблемой, не решенной в известных устройствах, решение которой обеспечивается настоящим изобретением, является создание устройства для натяжения, отличающегося компактностью размеров, простотой конструкции, отсутствием влияния на исполнительное перемещение троса, а также возможностью регулировки устройства, компенсирующую различные погрешности при монтаже тросовой проводки.
Технический результат достигается за счет того, что в устройстве для натяжения троса, содержащем базовый кронштейн 3 с ограничительными валиками 17, с установленными на нем осью 6 со стационарным подвижным роликом 5 и неподвижной осью 8, закрепленной на базовом кронштейне 3 при помощи поводка 11 и элементов крепления 12, на которой, в свою очередь размещены стационарный подвижный ролик 7 и подвижный рычаг 9 с подшипником 18, при этом, подвижный рычаг 9 включает ось 14, на которой расположен свободно вращающийся ролик 13 с ограничительной скобой 15, закрепленной на подвижном рычаге 9 при помощи крепежных элементов 12, отличающийся тем, что на оси подвижного рычага 9 рычага расположена спиральная пружина кручения 10, закрепленная одним концом к фланцевой части оси 8, на которой расположен подвижный рычаг 9, а другим концом к подвижному рычагу 9.
При этом спиральная пружина качения 10 имеет возможность регулировки усилия натяжения, путем поворота оси 8 на которой она расположена, относительно базового кронштейна 3.
Техническим результатом является уменьшение габаритов устройства для натяжения троса, отсутствие влияния на исполнительное перемещение троса, а также возможность регулировки устройства, компенсирующую различные погрешности при монтаже тросовой проводки.
Размещение спиральной пружины кручения 10 на оси 8, на которой также расположен свободно вращающийся стационарный ролик 7 и вращающийся рычаг 9 направленно на уменьшение габаритов устройства для натяжения троса.
Применение вращающегося рычага 9, который имеет возможность перемещения под действием вытягивания троса, направлено на исключения влияния элементов конструкции устройства для натяжения троса на исполнительное перемещение троса.
Возможность поворота оси 8 с шагом 180° и дальнейшей ее фиксации при помощи поводка 11 служит для регулировки усилия натяжения спиральной пружины кручения 10.
Изобретение поясняется чертежами, где изображено:
На Фиг. 1 изображен общий вид летательного аппарата с установленным на тросовой проводке устройством для натяжения троса летательных аппаратов, в положении узлов механизма, компенсирующих провисание троса.
На Фиг. 2 изображен общий вид устройства для натяжения троса летательных аппаратов в аксонометрической проекции.
На Фиг. 3 изображен шарнирный узел с подвижным рычагом и спиральной пружиной кручения в разрезе.
На Фиг. 4 изображено устройство для натяжения троса летательного аппарата на виде слева.
На Фиг. 5 изображен регулировочный узел изменения усилия пружины.
На Фиг. 6 изображено устройство для натяжения троса летательного аппарата, в положении без компенсации провисания троса.
На летательном аппарате 1 установлено устройство для натяжения троса летательного аппарата 2 (фиг. 1), которое состоит из базового кронштейна 3 (фиг. 2) с креплениями к элементам конструкции летательного аппарата, на котором закреплен стационарный ролик 5, свободно вращающийся на оси 6 и стационарный ролик 7, свободно вращающийся на оси 8 (фиг. 3), на которой свободно закреплен вращающийся рычаг 9, в котором установлен подшипник 18. На рычаге 9 закреплен ролик 13, свободно вращающийся на оси 14. На оси 8 установлена спиральная пружина кручения 10, которая в свою очередь одним концом закреплена к фланцевой части оси 8, а другим концом закреплена к рычагу 9. Для предотвращения самопроизвольного проворачивания оси 8, она закреплена к базовому кронштейну 3 при помощи поводка 11 и крепежа 12 (фиг. 4). Для предотвращения возможности самопроизвольного выпадения троса 4 на базовом кронштейне установлены ограничительные валики 17 (фиг. 2), а на рычаге 9 установлена ограничительная скоба 15, закрепленная к рычагу 9 при помощи крепежных элементов 16, для предотвращения возможности самопроизвольного проворачивания.
Устройство работает следующим образом (фиг. 4): при провисании троса 4 рычаг 9 под действием спиральной пружины качения 10 перемещается от стационарных роликов 5 и 7, закрепленных на базовом кронштейне 3. При этом, при помощи ролика 13 трос 4 вытягивается, исключая его провисание на остальных участках тросовой проводки. При приложении усилия к тросу (фиг. 6), и соответственно при перемещении исполнительного механизма проводки, трос 4 выбирает свободную длину, перемещая рычаг 9, закручивая при этом, спиральную пружину качения 10 и подготавливая ее соответственно к очередному циклу компенсации провисания троса в проводке. При перемещении рычага 9 трос 4 выпрямляется, тем самым трос 4 проходит по касательной к роликам 5, 7, 13, благодаря этому исключается какое-либо влияние элементов устройства для натяжения троса на основное движение троса, при исполнении им своего служебного назначения.
Устройство для натяжения троса летательного аппарата имеет возможность регулировки усилия натяжения спиральной пружины кручения 10, с целью подстройки хода рычага 9 для обеспечения требуемых параметров компенсации провисания троса 4. Регулировка осуществляется путем поворота оси 8 с шагом 180° и дальнейшей ее фиксации при помощи поводка 11. Для этих целей ось 8 и поводок 11 имеют в своей конструкции отверстия с плоскими гранями (фиг. 5).
На предлагаемое решение устройства для натяжения троса летательного аппарата разработана и утверждена документация. Проведена отработка конструкции изобретения, в результате которой данной техническое решение успешно себя зарекомендовало в опытном образце. При производстве указанного устройства предполагается использование современных материалов и технологий.