ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ МЕЖДУ СОБОЙ ДВУХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ
APPLIANCE TO INTERCONNECT TWO ELEMENTS OF STRUCTURE

Предлагаемое в качестве изобретения приспособление относится к элементам конструкции летательных аппаратов и может найти применение при установке снимаемых люков и панелей в условиях невесомости на обитаемых орбитальных станциях.
Из патентной литературы известен запирающий механизм для соединения двух частей, содержащий замок и крюк, смонтированный с помощью надцентренного рычажного механизма на монтажном штифте, проходящем через прорезь в теле крюка (RU №2013316, В64С 1/14).
Наиболее близким к предлагаемому можно считать замок для соединения двух панелей в конструкции самолета с помощью крюка, имеющего возможность сцепления с держателем, неразъемно соединенным с первым элементом. И с помощью основной оси, жестко закрепленной на втором элементе. Замок содержит рукоятку, установленную с возможностью поворота на концевой оси, и шарнирное соединение, имеющее пару зажимных перемычек, установленных с возможностью поворота на основной оси и на промежуточной оси. Крюк расположен между рукояткой и основной осью, и по крайней мере одна зажимная перемычка имеет направляющие, выполненные с возможностью контактирования с поверхностью крюка, обращенной к рукоятке при открывании замка.
Недостаток как аналога, так и прототипа состоит в том, что стягивающее усилие в них передается по касательной к соединяемым поверхностям и требует создания нагрузок на рукоятку пропорционально отношению плеч рычага для создания усилия, достаточного для создания элементов конструкции, и требует дополнительного фиксирования оператора. Кроме того, это устройство не может создавать усилие перпендикулярно к соединяемым поверхностям, что требуется для установки люков и панелей, а также в указанных аналогах имеется дополнительное устройство, которое предотвращает случайное открывание замка в процессе работы.
Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, - повышение надежности соединения без дополнительных устройств фиксации и удобства пользования.
Поставленная задача решается тем, что в приспособлении для соединения между собой двух элементов конструкции, содержащем крюк и замок, состоящий из подпружиненной рукоятки, установленной с возможностью поворота на концевой оси и имеющей основную и две боковые поверхности, шарнирно соединенные с зажимным устройством замка, имеющим возможность поворота на основной и промежуточной осях, замок снабжен закрепленным на одном из соединяемых элементов полым корпусом, в вертикальных стенках которого выполнены отверстия под концевую, основную и промежуточную оси, рукоятка оснащена пружинящей скобой, зажимное устройство имеет П-образный подкос и снабжено кулачковым механизмом, выполненным из двух установленных подвижно на основной оси жестко соединенных между собой дополнительной осью эксцентриков и привода со штангой, взаимодействующей с нижней частью П-образного подкоса, верхняя часть которого шарнирно соединена с боковыми поверхностями рукоятки, и нижней частью ее пружины, противоположная часть которой закреплена на концевой оси, крюк подвижно соединен с эксцентриками, внутренняя поверхность его замыкающей части параллельна соединяемым поверхностям, а противоположная ей имеет направляющие пазы под промежуточную ось.
На фиг.1 представлен общий вид предлагаемого приспособления для соединения между собой двух элементов конструкции - вид сбоку, на фиг.2 - вид сверху, на фиг.3 - сечение А-А фиг.2, на фиг.4 - сечение Б-Б фиг.3, на фиг.5 - сечение В-В фиг.3, на фиг.6 - сечение Г-Г фиг.3, на фиг.7 - замок в закрытом положении, на фиг.8 - замок в открытом положении, на фиг.9 - общий вид приспособления в аксонометрии.
Приспособление для соединения между собой двух элементов 1 и 2 конструкции содержит крюк 3 и замок, состоящий из подпружиненной 4 рукоятки 5, установленной с возможностью поворота на концевой оси 6 и имеющей основную 7 и две 8, 9 боковые поверхности, шарнирно 10 соединенные с зажимным устройством замка.
Зажимное устройство замка установлено с возможностью поворота на основной 11 и промежуточной 12 осях.
Замок помещен в полый корпус 13, в вертикальных стенках которого выполнены отверстия 14, 15 и 16 под установку концевой 6, основной 11 и промежуточной 12 осей соответственно. Замок установлен в корпусе 13 таким образом, что рукоятка 5 является продолжением одного из соединяемых элементов 1.
Пружинящая скоба 17 закреплена на рукоятке 5 с возможностью поворота относительно осей 18, разнесенных на расстояние «L». Для удобства пользования на рукоятке 5 под пружинящей скобой 17 выполнено углубление 19.
Зажимное устройство состоит из П-образного подкоса 20 и снабжено кулачковым механизмом, выполненным из двух эксцентриков 21, 22 и привода 23 со штангой 24, которые установлены подвижно на основной оси 11, жестко соединены между собой дополнительной осью 25.
Нижняя часть П-образного подкоса 20 подвижно соединена со штангой 24 привода 23. На штанге 24 также закреплен один из концов пружины 4 рукоятки 5. Другой ее конец закреплен на концевой оси 6.
Крюк 3 подвижно соединен с эксцентриками 21 и 22, внутренняя поверхность его замыкающей части 26 параллельна соединяемым поверхностям элементов 1 и 2, а противоположная ей имеет направляющие пазы 27 под промежуточную ось 12.
Приспособление работает следующим образом.
Указательным пальцем одной руки пользователь зацепляет пружинящую скобу 17 (за счет углубления 19 на рукоятке 5 это сделать удобно и легко) и оттягивает рукоятку 5 на себя.
Рукоятка 5 через шарнир 10 передает движение на П-образный подкос, который в свою очередь через штангу 24 и привод 23 взаимодействует с эксцентриками 21 и 22 и приводит их во вращательное движение.
Как только шарнир 10 пересечет линию, проходящую через центры концевой 6 и дополнительной 25 осей, пружина 4 перестанет сдерживать случайное открывание замка. Два эксцентрика 21 и 22 кулачкового механизма повернут крюк 3 относительно основной оси 11 в открытое положение.
Для соединения двух элементов 1 и 2 конструкции они устанавливаются друг под другом, пользователь движением одной руки воздействует на рукоятку 5, возвращая ее в горизонтальное положение.
П-образный подкос 20 через штангу 24 и привод 23 передает вращательное движение на эксцентрики 21 и 22, которые повернут крюк 3 относительно основной оси 11 в обратном направлении. За счет перемещения промежуточной оси 12 по направляющим пазам 27 замыкающая часть крюка вернется в горизонтальное положение и крюк будет убран в габариты корпуса 13.
Это позволит прижать второй элемент 2 конструкции к первому без их предварительного поджатия (это возможно даже при перекосе) в связи с тем, что при приближении центра шарнирного соединения 10 к линии, соединяющей центры осей 6 и 25, и за счет того, что вектор силы, прикладываемой к рукоятке 5, близок к 90° по отношению к этой же линии, сила, действующая на привод 23 кулачкового механизма, резко возрастет (при усилии ≈3 кгс, приложенном пользователем к рукоятке 5, усилие на крюке будет более 300 кгс).
В этом положении рукоятка 5 своей внутренней поверхностью опирается на корпус 13, замок находится в устойчивом закрытом положении. От самопроизвольного открытия его удерживает пружина 4.
Применение в конструкции предлагаемого приспособления кулачкового механизма позволяет значительно увеличить усилие на выходе, таким образом, пользователь (космонавт на обитаемой орбитальной станции в условиях невесомости) при незначительных усилиях на рукоятке при открытии и закрытии может одной рукой провести установку или снятие люков, панелей. За счет получаемого распределения зажимающих усилий предлагаемое приспособление надежно в работе.