Опорный узел сотовой панели

Полезная модельотносится к области машиностроения и может быть использована для изготовления космических конструкций, в частности сотовых панелей, которые имеют закладные элементы – опорные узлы, установленные в отверстия сотовой панели, предназначенные для крепления на своей поверхности конструкций, приборов и оборудования.
Известны опорные узлы, описанные в патенте RU №2360799, согласно которому опорные узлы устанавливаются в процессе сборки сотовой панели. В сотовом заполнителе и обшивках выполняют отверстия, устанавливают закладные элементы с нанесенной клеевой композицией. Затем закладной элемент фиксируют, за счет технологического штыря, относительно обшивок.
Недостатком известного решения является сложность и низкая технологичность конструкции, обусловленные тем, что каждому опорному узлу, на протяжении всего процесса изготовления сотовой панели, необходим собственный технологический штырь, что повышает количество необходимых элементов для сборки. Кроме того, невозможно обеспечить равномерное распределение клеевой композиций на всех склеиваемых поверхностей конструкции.
,
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является опорный узел сотовой панели, описанный в статье авторов Чичурина В.Е, Наговицина В.Н, Патраева Е.В, Мациенко А.В, Михнева М.М, Лукиной Н.М. «Способ установки закладного элемента в трехслойный сотовый рефлектор и методика проверки качества вклеивания» // Новые технологии. Том 2. – Материалы XV Всероссийской конференции. –М.: РАН, 2018, стр. 11-21 выполненный в виде втулки с фланцами, вставленной в глухое отверстие в сотовой панели. Верхний фланец втулки имеет отверстия, через которые в пустоты между сотовым заполнителем сотовой панели и центральной частью втулки вводят вспенивающуюся клеевую композицию.
Недостатком прототипа является то, что при подобной установке закладного элемента в глухое отверстие, требуется изготовление дополнительного приспособления в виде прижимного элемента, который монтируется на закладной элемент до установки в отверстие, и демонтируется после полимеризации вспенивающейся клеевой композиции. При демонтаже прижимного элемента, возможно повреждение сотовой конструкции. Таким образом, увеличиваются материальные расходы при производстве, и возрастает количество операций при установке, что повышает трудоемкость данного способа.
Для заявленного способа выявлены следующие общие с прототипом существенные признаки: опорный узел сотовой панели, выполненный в виде втулки с двумя фланцами, установленной в глухое отверстие в сотовой панели, причем верхний фланец имеет отверстия, и закрепленной с сотовым заполнителем при помощи клеевого соединения.
Технической проблемой, на решение которой направленно данное изобретение, является повышение технологичности при установке закладного элемента в сотовую панель, а также уменьшение времени выполнения технологических операций.
Указанная проблема решается за счет опорного узла сотовой панели, выполненного в виде втулки с двумя фланцами, установленной в глухое отверстие в сотовой панели. Причём верхний фланец имеет отверстия, через которые в пустоты между сотовой панелью (сотовым заполнителем) и центральной частью опорного узла (втулки) введена вспенивающаяся клеевая композиция. При этом верхний фланец выполнен с приливом, который опирается на поверхность сотовой панели и может быть соединен с верхней обшивкой сотовой панели, например, с помощью клея или вспенивающейся клеевой композиции.
Сущность технического решения поясняется чертежом на фиг. 1, на котором изображена сотовая панель с установленным опорным узлом.
На фиг. 1 показана сотовая панель 1 с выполненным глухим отверстием и установленным в нем опорным узлом - втулкой 2 с фланцами. Верхний фланец втулки 2 имеет отверстия 3 для ввода вспенивающейся клеевой композиции 4 в пустоты между сотовым заполнителем сотовой панели 1 и центральной частью втулки, а также содержит прилив, опирающийся на верхнюю обшивку сотовой панели 1. Вспенивающаяся клеевая композиция - это многокомпонентный материал, состоящий, в основном, из эпоксидной смолы, отвердителя и пенообразователя, после полимеризации имеет вид пористого монолитного материала с замкнутоячеистой структурой. В качестве примера подтверждения достижения указанного технического результата при использовании вспенивающейся клеевой композиции может служить описание к патенту RU 2291782 С1, согласно которому свободное пространство между сотовым заполнителем и втулкой заполняется вспенивающейся клеевой композицией, в исходном состоянии представляющей собой густую клееобразную массу, наносимую на втулку. В качестве вспенивающейся композиции может быть применена, например, композиция ВКВ-9, частично отверждающаяся при помощи фена.
Опорный узел с верхним фланцем, выполненным в форме прилива в сотовую панель, собирают следующим образом: в заранее изготовленной сотовой панели 1 на станке с числовым программным управлением выполняют глухое отверстие методом фрезерной обработки на необходимую глубину в зависимости от размера устанавливаемой втулки 2. После этого выполненное отверстие методом слесарной обработки прочищают, удаляя или расправляя сотовый заполнитель сотовой панели 1, повреждённый при механической обработке. Проводится подготовка несквозного отверстия в сотовой панели 1 и втулки 2 под склеивание, выполняется промывка и обезжиривание. В подготовленное отверстие устанавливается втулка 2, при этом прилив верхнего фланца втулки 2 опирается на верхнюю обшивку сотовой панели 1 и обеспечивает перпендикулярное и неподвижное положение втулки 2 относительно плоскости верхней обшивки сотовой панели 1. После установки втулки 2 в глухое отверстие, через отверстия 3 подается вспенивающаяся клеевая композиция 4 в пустоты между сотовой панелью 1 и центральной частью втулки 2. После окончания полимеризации вспенивающейся клеевой композиций 4 производится монтаж приборов, оборудования или интерфейсов (на фиг. 1 не показаны).
Таким образом, заявленная полезная модель позволяет решить поставленную задачу - повышение технологичности при установке опорного узла в сотовую панель, а также уменьшение времени выполнения технологических операций.
Техническими результатами, обеспечиваемыми приведенной совокупностью признаков, являются повышение технологичности и уменьшение времени выполнения технологических операций при сборке узла, связанные с:
- уменьшением количества сборочных приспособлений, за счет крепления втулки с приливом к поверхности обшивки по средствам клея без дополнительных вспомогательных приспособлений;
- уменьшением количества операций при установке опорного узла, за счёт исключения операций по установки втулки на приспособление, подготовки приспособления под заливку вспенивающейся клеевой композиции и удаления приспособления с поверхности панели;
- исключением возможности повреждения сотовой панели, за счёт отсутствия временного фиксирующего приспособления, которое после отверждения клеев необходимо удалить с поверхности обшивки;
- снижением трудоемкости, за счёт того, за один цикл происходит фиксация втулки с приливом к поверхности обшивки с последующим заполнением вспенивающим клеевым компаундом без использования временных приспособлений.