РАЗЪЕМНОЕ ЗАЖИМНОЕ СОЕДИНЕНИЕ

Заявляемая полезная модель относится к разъемным зажимным соединениям, с упруго деформируемыми захватывающими элементами, применяемыми для зажима поворотных аэродинамических управляющих поверхностей на моделях летательных аппаратов при испытаниях их в аэродинамических трубах.
Известна «Гайка с контрящим винтом» по ГОСТ 12460-67, см., например, книгу Анурьев В.И., «Справочник конструктора машиностроителя», в двух книгах, издание 4-е, книга 1-я, стр.241, издательство «Машиностроение», Москва 1974 г. УДК 621.001 (031). Гайка по этому ГОСТу выполнена с внутренней резьбой и с прорезью, направленной перпендикулярно оси резьбы и не доходящей до половины ее диаметра. Эта прорезь позволяет части гайки упруго деформироваться от сжимающих усилий контрящего винта, вкручиваемого в гайку параллельно оси резьбового стержня, размещаемого во внутренней резьбе этой гайки, при этом, увеличивая силы трения сопряженных поверхностей резьбы, зажимая гайку в строго определенном положении относительно резьбового стержня.
Известны «Зажимы» - устройства, позволяющие за счет сил трения закреплять одну деталь относительно другой. См., например, книгу «Справочник конструктора точных приборов», под редакцией Левина И. Я., издательство «Машиностроение», Москва-Ленинград, 1964 г. стр.417, фиг.15д, принятый в качестве прототипа. Это разъемное зажимное соединение, содержащее неподвижное основание, размещенную на нем зажимаемую цилиндрическую деталь, и нажимной винт, расположенный перпендикулярно оси поворотной детали, позволяющий при его завинчивании создавать силы трения для зажима контактирующих деталей.
Существенными признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемого разъемного зажимного соединения являются следующие: заявляемое разъемное зажимное соединение для поворотных аэродинамических управляющих поверхностей моделей летательных аппаратов, при испытании их в аэродинамических трубах, содержит неподвижное основание и, размещенные на нем, поворотную деталь на оси, и нажимной винт, расположенный перпендикулярно оси поворотной детали, для зажима оси поворотной детали.
Недостатком известного устройства являются недостаточная несущая способность соединения из-за, ограниченной наружным диаметром нажимного винта, площади поверхности трения между нажимным винтом и осью поворотной детали. Это вызывает самопроизвольный поворот оси во время работы, и возможность выпадения оси поворотной детали из неподвижного основания при снятом нажимном винте.
Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое разъемное зажимное соединение, является увеличение несущей способности соединения за счет увеличения площади поверхности трения на оси поворотной детали, и устранение возможности выпадения оси поворотной детали из неподвижного основания при снятом нажимном винте.
Для достижения названного технического результата, в заявляемом разъемном зажимном соединении, между неподвижным основанием и осью поворотной детали дополнительно размещен, охватывающий ось поворотной детали, промежуточный разрезной элемент, упруго деформируемый от усилий нажимного винта, причем контактирующие поверхности разрезного элемента и оси поворотной детали выполнены резьбовыми, а разрез промежуточного элемента выполнен на всю его длину и расположен параллельно оси поворотной детали, и часть промежуточного разрезного элемента, не участвующая в упругой деформации от усилий нажимного винта, неподвижно закреплена на неподвижном основании.
Отличительными признаками заявляемого разъемного зажимного соединения для поворотных аэродинамических управляющих поверхностей моделей летательных аппаратов, при испытании их в аэродинамических трубах, является то, что между неподвижным основанием и осью поворотной детали дополнительно размещен, охватывающий ось поворотной детали, промежуточный разрезной элемент, упруго деформируемый от усилий нажимного винта, причем контактирующие поверхности разрезного элемента и оси поворотной детали выполнены резьбовыми, а разрез промежуточного элемента выполнен на всю его длину и расположен параллельно оси поворотной детали, и часть промежуточного разрезного элемента, не участвующая в упругой деформации от усилий нажимного винта, неподвижно закреплена на неподвижном основании.
Заявляемое разъемное зажимное соединение для поворотных аэродинамических управляющих поверхностей моделей летательных аппаратов, может найти применение при испытаниях в аэродинамических трубах моделей летательных аппаратов, имеющих управляющие поворотные поверхности.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежом, на котором изображен внешний вид разъемного зажимного соединения, вид сзади на часть модели летательного аппарата, содержащего цельноповоротную управляющую аэродинамическую поверхность, с фронтальным и местным разрезом. При этом цельноповоротная управляющая аэродинамическая поверхность повернута по курсу на угол, отличный от нулевого.
Разъемное зажимное соединение состоит из неподвижного основания 1, размещенного на нем поворотной детали 2 с осью 3 и нажимного винта 4. Между неподвижным основанием 1 и осью 3 поворотной детали 2 дополнительно размещен, промежуточный разрезной элемент 5, охватывающий ось 3 поворотной детали 2 и упруго деформируемый от усилий нажимного винта 4. Разрез 6 промежуточного разрезного элемента 5 выполнен на всю его длину и расположен параллельно оси 3 поворотной детали 2. Контактирующие поверхности оси 3 поворотной детали 2 и промежуточного разрезного элемента 5 выполнены с наружной 7 и внутренней 8 резьбами. Часть 9 промежуточного разрезного элемента 5, не участвующая в упругой деформации от усилий нажимного винта 4, благодаря разрезу 6, неподвижно закреплена, например, за выступающее ухо 10 с помощью, например, крепежного винта 11 на неподвижном основании 1.
Работает разъемное зажимное соединение следующим образом. Дополнительный, промежуточный разрезной элемент 5 размещают на неподвижном основании 1 и неподвижно закрепляют на нем за выступающее ухо 10, не участвующей в упругой деформации от усилий нажимного винта 4, части 9 промежуточного разрезного элемента 5, с помощью, например, крепежного винта 11. Нажимной винт 4 помещают в свое резьбовое место неподвижного основания 1, но так, чтобы он не касался своим нажимным концом промежуточного разрезного элемента 5. Наружную резьбу 7 оси 3 поворотной детали 2 ввинчивают во внутреннюю резьбу 8 промежуточного разрезного элемента 5, оставляя эксплуатационный зазор между неподвижным корпусом 1 и поворотной деталью 2. Устанавливают необходимое угловое положение детали 2, используя угловые шаблоны или, совмещая участки поверхности детали 2 с рисками заданных угловых положений, нанесенных на наружной поверхности неподвижного основания 1. Заворачивают нажимной винт 4, от нажимных усилий которого промежуточный разрезной элемент 5 упруго деформируется, уменьшая величину зазора 6 и устраняя технологические зазоры между наружной резьбой 7 оси 3 поворотной детали 2 и внутренней резьбой 8 промежуточного разрезного элемента 5. При этом увеличивается поверхность трения промежуточного разрезного элемента 5 и оси 3 поворотной детали 2 во много раз, по сравнению с прототипом, зажимая ось 3 поворотной детали 2 в заданном угловом положении на неподвижном основании 1.
Известны зажимные разрезные кольца, упруго деформируемые от усилий затяжки, с плоскостью разреза, направленной параллельно продольной оси кольца. Внутренняя поверхность таких зажимных колец выполняется цилиндрической или конической, но без внутренней резьбы. Известны гайки с внутренней резьбой и пазом, упруго деформируемым от усилий затяжки, с плоскостью разреза, направленной перпендикулярно продольной оси резьбы, но такое расположение плоскости паза, а, значит и нажимного винта значительно увеличивает габариты соединения, и усложняет его эксплуатацию. Это нежелательно при испытаниях в аэродинамических трубах моделей летательных аппаратов с аэродинамическими поворотными поверхностями управления. Добавление в соединение разрезного элемента устранило непосредственный контакт нажимного винта с осью поворотной детали, т.к. этот непосредственный контакт влиял на изменение положения установленного угла в момент затягивания нажимного винта. Расположение разрезного паза параллельно оси поворотной детали обеспечивает наибольшую площадь упруго деформируемой поверхности, по сравнению с любым непараллельным его расположением, относительно внутренней резьбы. Применение резьбы в соединении дает в два раза больше поверхность трения, после сжатия разрезного элемента, т.к. площадь боковой поверхности резьбы всегда больше площади боковой поверхности гладкого цилиндра, при одинаковых длинах и наружных диаметрах, и на порядок выше поверхностей смятия при линейных контактах нажимного винта с осью, и отверстия в неподвижном корпусе с осью, как в прототипе. Наличие уха у разрезного элемента, неподвижно закрепленного на неподвижном основании, устраняет самопроизвольный поворот разрезного элемента вместе с закрепленной в нем за ось поворотной деталью от действия рабочих нагрузок.
Изменение зазора между неподвижным корпусом и аэродинамической управляющей поверхностью, применительно к моделям летательных аппаратов, из-за присутствия резьбы на поворотной оси, зависит от величины шага этой резьбы и величины максимального угла поворота аэродинамической поверхности управления при испытаниях. При шаге резьбы 1 мм, при повороте аэродинамической поверхности управления на 360º зазор появится тоже 1 мм. При повороте на угол ±30°, а большие величины поворотов аэродинамических поверхностей управления при испытаниях моделей не требуются, зазор будет , т.е. ±0,083 мм, что меньше допустимых зазоров в моделях летательных аппаратов между корпусом и аэродинамической поверхностью управления. При уменьшении шага применяемой резьбы величина этого зазора, т.е. перемещение аэродинамической поверхности управления вдоль своей оси от неподвижного корпуса, будет еще меньше.
Для согласования угла поворота аэродинамической поверхности управления и величины заданного зазора требуется согласование заходов резьб на оси аэродинамической поверхности управления и разрезного элемента. Это согласование получается за счет подрезания торца на оси аэродинамической поверхности управления. Можно, рассверливая участок резьбы разрезного элемента по ее внутреннему диаметру, со стороны расположения аэродинамической поверхности управления, изменять расположение захода резьбы у промежуточного разрезного элемента, но точность при этом способе будет труднее выдерживать. Величина таких подрезаний будет всегда меньше величины шага резьбы данного резьбового соединения.
Применение заявляемого разъемного зажимного соединения, при испытаниях в аэродинамических трубах, моделей летательных аппаратов с поворотными аэродинамическими, управляющими поверхностями, дает увеличение несущей способности соединения за счет увеличения площади поверхности трения на оси поворотной аэродинамической, управляющей поверхности, и устраняется возможность выпадения всей поверхности управления из неподвижного основания при установке ее в новое угловое положение.