ОПОРНЫЙ УЗЕЛ СОТОВОЙ ПАНЕЛИ

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована для космических конструкций, предназначенных для изготовления корпусов негерметичных космических аппаратов (КА), сотовые панели которых содержат установленные закладные элементы - опорные узлы, для закрепления приборов или элементов крепления.
Известен опорный узел сотовой панели, представленный в описании патента RU № 2291782, согласно которому опорный узел содержит втулку с фланцами на обоих торцах, установленную в отверстиях, выполненных в верхней обшивке сотовой панели и сотовом заполнителе, расположенном между верхней и нижней обшивками сотовой панели, и соединенную с сотовым заполнителем по боковой поверхности с помощью вспенивающейся клеевой композиции. Указанная втулка на каждом из фланцев вокруг осевого отверстия имеет кольцевой выступ прямоугольного сечения. Высота каждого из выступов не превышает толщин верхней и нижней обшивок сотовой панели. Нижняя обшивка выполнена с отверстием, соосным с отверстием верхней обшивки. Указанные отверстия в обеих обшивках имеют диаметр, обеспечивающий фиксацию в них кольцевых выступов фланцев втулки. Втулка торцевыми поверхностями фланцев плотно прилегает к внутренним поверхностям верхней и нижней обшивок сотовой панели и соединена с ними с помощью клеевой композиции.
Недостатком описанного решения является то, что при наличии крутящего момента в опорном узле, возникают касательные напряжения на границе между клеевой композицией и поверхностью опорного узла. Таким образом, разрушающий крутящий момент опорного узла обуславливается только лишь адгезионной прочностью клеевого соединения.
Известен опорный узел сотовой панели, представленный в описании патента RU №201 937, согласно которому опорный узел сотовой панели, содержащий вставку, выполненную в виде втулки с фланцами, с интерфейсным и технологическими отверстиями, установленную в сквозное отверстие сотовой панели и соединенную с сотовым заполнителем с помощью вспенивающейся клеевой композиции, и при этом выполнен так, что один фланец втулки превышает размер сквозного отверстия и сопряжен с внешней стороной обшивки сотовой панели.
Недостатком описанного решения является то, что при наличии крутящего момента в опорном узле, возникают касательные напряжения на границе между клеевой композицией и поверхностью опорного узла. Таким образом, разрушающий крутящий момент опорного узла обуславливается только лишь адгезионной прочностью клеевого соединения.
Наиболее близким к заявляемому устройству, взятому за прототип, является закладной элемент сотовой панели, предназначенный для установки и вклеивания в отверстие сотовой панели при помощи клеевой композиции, который выполнен в виде втулки с двумя фланцами, боковые грани которых сопряжены с поверхностью отверстий в сотовой панели, содержит центральное отверстие для установки конструктивных элементов на поверхности сотовой панели и два заливочных отверстия расположенных на одном из фланцев для подачи клеевой композиции в полость между поверхностями закладного элемента и отверстия в сотовой панели (Н.А. Тестоедов, В.Н. Наговицин, М.Ю. Пермяков. Применение трехслойных сотовых конструкций в космических аппаратах // Вестник СибГАУ, Том 17, №1. С.200-211).
Недостатком описанного решения является то, что при наличии крутящего момента в закладном элементе, например, при затяжке болтового соединения, возникают касательные напряжения на границе между клеевой композицией и поверхностью закладного элемента. Таким образом, разрушающий крутящий момент закладного элемента обуславливается только лишь адгезионной прочностью клеевого соединения.
Для заявленного устройства выявлены следующие общие с прототипом существенные признаки:
опорный узел, выполненный в виде втулки с двумя фланцами;
установка опорного узла в отверстие сотовой панели;
опорный узел установлен в сотовой панели при помощи клеевой композиций.
Технической проблемой, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание такого опорного узла сотовой панели, где значение разрушающего крутящего момента будет выше.
Техническая проблема решается за счет того, что опорный узел сотовой панели, выполненный в виде втулки с двумя фланцами, боковые грани которых сопряжены с поверхностью отверстий в сотовой панели, содержит центральное отверстие для установки конструктивных элементов на поверхности сотовой панели и два заливочных отверстия, расположенных на одном из фланцев для подачи клеевой композиции в полость между поверхностями закладного элемента, и отверстия в сотовой панели, выполнен таким образом, что центральная часть втулки выполнена с рифлением. При этом рифление центральной части втулки может быть прямым или сетчатым.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является то, что передача крутящего момента от опорного узла к клеевой композиции и сотовой панели происходит за счет не только адгезионного взаимодействия, но и механического контакта тел.
Полезная модель поясняется тремя фигурами, на которых изображено:
на фиг. 1 - общий вид опорного узла с прямым рифлением;
на фиг. 2 - общий вид опорного узла с сетчатым рифлением;
на фиг. 3 - разрез фрагмента сотовой панели с установленным опорным узлом.
Опорный узел 1 выполнен в виде втулки с двумя фланцами.
На фиг. 3 показан разрез фрагмента сотовой панели 4, с установленным опорным узлом 1, который содержит центральное отверстие 5 для установки конструктивных элементов на поверхности сотовой панели 4 и два заливочных отверстия 6, расположенных на одном из фланцев для подачи клеевой композиции 7 в полость между поверхностями опорного узла 1 и сотовой панели 4. Для повышения разрушающего крутящего момента опорного узла 1, установленного в сотовую панель 4, на центральной части втулки с наружной стороны выполнено прямое рифление, например, прямое 2 (фиг.1) или сетчатое 3 (фиг.2).
Установка опорного узла 1 в сотовую панель 4 осуществляется следующим образом.
На опорном узле 1 выполняют прямое 2 или сетчатое 3 рифление на центральной части. После этого опорный узел 1 устанавливают в отверстие сотовой панели 4, при этом опорный узел 1 содержит центральное отверстие 5 для установки конструктивных элементов космического аппарата на поверхности сотовой панели 4 и два заливочных отверстия 6, расположенных на одном из фланцев для подачи клеевой композиции 7 в полость между поверхностями опорного узла 1 и сотовой панелью 4. После подачи клеевой композиций 7 в эту полость, она заполняет собой пространство в полостях, образованных посредством рифления, на поверхности центральной части опорного элемента 1.
После полимеризаций и отверждения клеевой композиции 7, граница между опорным узлом 1 и клеевой композиции 7 представляет собой поверхность зубчатой формы, и при возникновении крутящего момента, передача сил, от опорного узла 1 к клеевой композиции 7 и сотовой панели 4, осуществляется не только за счет адгезионного взаимодействия, но и за счет механического контакта тел.
Как следствие, наличие на опорном узле 1 прямого 2 или сетчатого рифления 3 позволяет повысить разрушаемый крутящий момент опорного узла 1.
Таким образом, закладной элемент сотовой панели в виде опорного узла, на центральной части которого выполнено рифление, позволяет решить техническую проблему полезной модели - по повышению значения разрушающего крутящего момента опорного узла.