ВИНТОВОЙ ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИЙ ЦИЛИНДР

Полезная модель относится к телескопическим устройствам и может быть использована, в частности, в космической технике для плавного перемещения в пространстве различных узлов и элементов конструкций.
Известно устройство [RU 2490183, C1, B64G 1/64, F42B 15/36, 20.08.2013], содержащее центральный сборный шток, включающий в себя верхний и нижний штоки, которые телескопически соединены друг с другом вдоль оси (L) и имеют верхний и нижний концы, соответственно, по меньшей мере, один средний шток, имеющий верхний и нижний концы, которые вставлены и надеты на вышеуказанные верхний и нижний штоки, соответственно, и внутреннюю трубку, имеющую соединительный конец, расположенный с возможностью перемещения с одним из вышеуказанных верхним или средним штоком, при этом внутренняя трубка проходит вниз и заканчивается упорным концом, а нижний шток имеет удерживающий участок; центральную пружину, расположенную в нижнем штоке для смещения среднего штока с целью его перемещения относительно нижнего штока из сложенного положения в выдвинутое положение; верхнюю втулку, расположенную на верхнем конце верхнего штока; бегунок, надетый на верхний шток и перемещающийся вдоль верхнего штока между дальним и ближним положениями относительно верхней втулки; механизм «спицы-распорки», шарнирно соединяющий верхнюю втулку и бегунок и перемещающийся из собранного положения в раскрытое положение, когда бегунок перемещается из дальнего положения в ближнее положение; первый узел) передачи усилия, включающий в себя первый элемент изменения направления, расположенный на верхнем штоке и удаленный от его верхнего конца, второй элемент изменения направления, расположенный на среднем штоке рядом с его верхним концом, первый шнур, имеющий первый присоединенный конец, перемещаемый с натяжением с верхним концом верхнего штока, часть первого шнура, которая проходит вниз от первого соединительного конца в верхнем штоке, наматывается на первый и второй элементы изменения направления и затем опускается вниз во внутреннюю трубку и заканчивается у закрепленного конца, и удерживаемый элемент, соединенный с закрепленным концом и выполненный с возможностью перемещения между удерживаемым и свободным состояниями, при которых удерживаемый элемент удерживается удерживающим участком и удаляется от него, соответственно, так что, когда средний шток смещается для перемещения из сложенного положения в выдвинутое положение, и удерживаемый элемент удерживается в удерживаемом состоянии, то первый элемент изменения направления вытягивается вверх частью первого шнура для перемещения ко второму элементу изменения направления для смещения верхнего штока в раскрытое положение; а когда удерживаемый элемент смещается в свободное состояние, первый элемент изменения направления освобождается и может перемещаться вниз, тем самым, позволяя верхнему штоку перемещаться вниз относительно среднего штока в убранное положение, в то время как механизм «спицы-распорки» перемещается в собранное положение; и второй узел передачи усилия, включающий в себя третий элемент изменения направления, расположенный на верхнем штоке рядом с его верхним концом, и второй шнур, имеющий второй присоединенный конец, перемещаемый с натяжением со средним штоком, и часть второго шнура, которая проходит вверх от второго присоединенного конца, наматывается на третий элемент изменения направления, затем направляется вниз и заканчивается у третьего присоединенного конца, который соединен с бегунком, таким образом, что бегунок перемещается из дальнего положения в ближнее положение, когда верхний шток перемещается из убранного положения в раскрытое положение.
Недостатком устройства является его относительно большая сложность и относительно узкие функциональные возможности, обусловленные тем, что отсутствует возможность регулирования скорости выдвижения штоков в процессе его использования.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство - стыковочный механизм [RU 2490183, C1, B64G 1/64, F42B 15/36, 20.08.2013], который выполнен в виде телескопически соединенных между собой штанг, свободный конец которых снабжен подпружиненными лепестками типа «зонтик», установленными с возможностью раскрытия и поджатая, причем габаритный размер лепестков
леп
леп
кр
леп
кр
шт
кр
шт
МРД
шт
шт
МРД
D в раскрытом состоянии удовлетворяет соотношению: D≥2·d, где D - габаритный размер лепестков; d - диаметр критического сечения сопла приемного конуса пассивного агрегата, диаметр и длина штанги удовлетворяют условию: d≤0,5·d, L≥1,5·L, где d - диаметр штанги; L - длина штанги в раскрытом состоянии; L - длина маршевого ракетного двигателя отделившейся части последней ступени ракеты космического назначения.
Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно узкие функциональные возможности, обусловленные тем, что отсутствует возможность регулирования скорости раскрытия стыковочного механизма в процессе его использования.
Задача, на решение которой направлена предложенная полезная модель, направлена на расширение функциональных возможностей, в частности, обеспечения возможности регулирования скорости раскрытия устройства в процессе его использования.
Требуемый технический результат заключается в расширении функциональных возможностей путем введения дополнительного арсенала технических средств, обеспечивающих возможности регулирования скорости раскрытия устройства в процессе его использования.
Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что, в устройстве, содержащем телескопически соединенных элементы, согласно предложенной полезной модели, телескопически соединенные элементы выполнены в виде отрезков цилиндрических трубок и состоят из первого и n-1 последующих телескопически соединенных элементов, где n(n>1) - число телескопически соединенных элементов, при этом, первый из телескопически соединенных элементов имеет максимальный внешний диаметр, внутреннюю резьбу и выполнен с возможностью придания ему вращательного движения вокруг своей продольной оси, а каждый из i-ых (i=2, 3 … n) телескопически соединенных элементов имеет внешнюю и внутреннюю резьбу и выполнен с внешним диаметром, соответствующим внутреннему диаметру предыдущего ему телескопически соединенного элемента, причем, в верхней части внутренней стенки j-ого (j=1, 2, 3 …, n-1) телескопически соединенного элемента выполнена выемка, в которую помещен подпружиненный стопор, снабженный выступом, выполненным с возможностью свободного скольжения по внешней резьбе (j+1)-го телескопически соединенного элемента, в нижней части внешней поверхности которого выполнена выемка, согласованная с размерами выступа подпружиненного стопора элемента.
На чертеже представлены:
на фиг. 1 - винтовой телескопический цилиндр в сложенном состоянии для частного случая использования 4-х телескопически соединенных элементов;
на фиг. 2 - винтовой телескопический цилиндр в развернутом состоянии для частного случая использования 4-х телескопически соединенных элементов;
на фиг. 3 - стопорный элемент в исходном положении - позиция а) и при срабатывании позиция б).
Винтовой телескопический цилиндр (в частном случае использования 4-х телескопически соединенных элементов) содержит телескопически соединенные элементы, выполненные в виде отрезков цилиндрических трубок в виде первого 1, а также второго 2, третьего 3 и четвертого 4 последующих телескопически соединенных элементов, при этом, первый 1 из телескопически соединенных элементов имеет максимальный внешний диаметр, внутреннюю резьбу и выполнен с возможностью придания ему вращательного движения вокруг своей продольной оси. Средства вращения не показаны и могут быть выполнены, например, в виде захвата, соединенного механически с регулируемым по скорости и времени поворота валом двигателя.
Кроме того, в винтовом телескопическом цилиндре каждый из i-ых телескопически соединенных элементов (i=2, 3 … n, где n(n>1) - число телескопически соединенных элементов) имеет внешнюю и внутреннюю резьбу и выполнен с внешним диаметром, соответствующим внутреннему диаметру предыдущего ему телескопически соединенного элемента.
Дополнительно к отмеченному выше, в винтовом телескопическом цилиндре в верхней части внутренней стенки j-ого (j=1, 2, 3) телескопически соединенного элемента выполнена выемка 5, в которую помещен подпружиненный стопор 6, снабженный выступом 7, выполненным с возможностью свободного скольжения по внешней резьбе (j+1)-го телескопически соединенного элемента, в нижней части внешней поверхности которого выполнена выемка, согласованная с размерами выступа 7 подпружиненного стопора.
Используется винтовой телескопический цилиндр следующим образом.
В исходно положении винтовой телескопический цилиндр находится в сложенном состоянии, как это показано на фиг. 1 для частного случая использования 4-х телескопически соединенных элементов.
С помощью средства вращения, которые на чертеже не показаны и могут быть выполнены, например, в виде захвата, соединенного механически с первым телескопически соединенным элементом 1 и с регулируемым по скорости и времени поворота валом двигателя, производится поворот первого телескопически соединенного элемента 1 на фиксированный угол, например 180°, а скорость поворота устанавливается в соответствии с требованиями к скорости развертывания винтового телескопического цилиндра. После окончания поворота вращение первого телескопически соединенного элемента 1 прекращается, а второй 2, третий 3 и четвертый 4 последующие телескопически соединенные элементы продолжают свое движение по инерции. В результате второй телескопически соединенный элемент 2, двигаясь по внутренней резьбе первого телескопически соединенного элемента 1, выдвигается и останавливается, когда подпружиненный стопор 6 элемента 1 входит в выемку 5, выполненную в нижней части внешней поверхности второго телескопически соединенного элемента 2, который, в результате, останавливается. Описанные выше процессы продолжаются для третьего телескопически соединенного элемента 3 и далее для четвертого телескопически соединенного элемента 4, что, в конечном счете, приводит к полному развертыванию винтового телескопического цилиндра (фиг. 2).
Таким образом, благодаря введению дополнительного арсенала технических средств (в частности, тем, что, телескопически соединенные элементы выполнены в виде отрезков цилиндрических трубок и состоят из первого и n-1 последующих телескопически соединенных элементов, где n(n>1) - число телескопически соединенных элементов, при этом, первый из телескопически соединенных элементов имеет максимальный внешний диаметр, внутреннюю резьбу и выполнен с возможностью придания ему вращательного движения вокруг своей продольной оси, а каждый из i-ых (i=2, 3 … n) телескопически соединенных элементов имеет внешнюю и внутреннюю резьбу и выполнен с внешним диаметром, соответствующим внутреннему диаметру предыдущего ему телескопически соединенного элемента, причем, в верхней части внутренней стенки j-ого (j=1, 2, 3 …, n-1) телескопически соединенного элемента выполнена выемка, в которую помещен подпружиненный стопор, снабженный выступом, выполненным с возможностью свободного скольжения по внешней резьбе (j+1)-го телескопически соединенного элемента, в нижней части внешней поверхности которого выполнена выемка, согласованная с размерами выступа подпружиненного стопора элемента) достигается требуемый технический результат, заключающийся в расширении функциональных возможностей устройства и обеспечении возможности регулирования скорости раскрытия устройства в процессе его использования, которая определяется скоростью поворота на фиксированный угол первого телескопически соединенного элемента при использовании устройства.