ФИКСАТОР

Область техники
Полезная модель относится к области авиационной техники, конкретно к стартовым пусковым установкам летательных аппаратов, но также может быть использована в других областях техники для обеспечения временного стопорения объектов, обладающих потенциальной энергией на перемещение.
Уровень техники
Известны способы запуска летательных аппаратов за счет использования заранее запасенной потенциальной энергии, при этом летательный аппарат до момента запуска устанавливается на разгонном устройстве, обладающим возможностью перемещения за счет вышеуказанной энергии (например в виде тележки-платформы), удерживаемым от произвольного перемещения механизмом фиксатора.
Известен фиксатор, применяемый в катапульте Мамырина А.В. (см. патент RU 2077456 С1, кл. МПК - В64F 1/06, опубл. 20.04.1997), в которой потенциальная энергия запасается за счет сгиба упругоизгибаемых балок, запускаемый аппарат размещается на платформе. На нижней стороне платформы установлен фиксируемый элемент выполненный в виде стержневого кронштейна со сферической головкой. Кроме фиксируемого элемента механизм фиксации включает фиксирующую трубу и зажимы.
Недостатками механизма фиксации является то, что способ фиксации за счет сил трения неприемлем для удержания больших нагрузок, а также отсутствие автоматизированного привода.
В качестве прототипа выбран фиксатор для катапульты, раскрытый в патентном документе GB 673551 А, кл. МПК B64F 1/06, опубл. 11.06.1952, в котором фиксирующий упор стопорит удерживаемый элемент охватом его сегментами фиксатора усилием пружин. При этом для расфиксации необходимо с помощью привода поступательно переместить сегменты фиксатора в цилиндрическом корпусе, перемещая удерживаемый элемент. Недостатком фиксатора, указанного в патенте GB 673551 А является ненадежность стопорения удерживаемого элемента, поскольку оно зависит от состояния пружин, сложность конструкции, а также то, что расфиксация происходит при предварительном движении удерживаемого элемента, что не обеспечивает мгновенность расфиксации, требуемую при пуске летательного аппарата.
Раскрытие полезной модели
При разработке заявленной полезной модели была поставлена техническая задача создания надежной конструкции фиксатора которому не были бы присущи недостатки прототипа..
Поставленная задача решается созданием полезной модели, характеризуемой следующими признаками:
фиксатор, для удержания фиксируемого элемента, содержащий фиксирующий упор, привод, при этом фиксирующий упор содержит, по меньшей мере, два упорных кулачка, корпус упора с продольными пазами, в каждом из которых расположена и закреплена одним концом упругая пластина, на другом конце которой закреплен упорный кулачек, замок кулачков, имеющий возможность возвратно-поступательного перемещения вдоль оси корпуса, соединенный тягой с приводом, при этом в положении фиксации упорные кулачки образуют внутреннюю упорную поверхность охвата поверхности фиксируемого элемента и наружную поверхность, которая охватывается поверхностью замка.
Технический результат, достигаемый при осуществлении указанного технического решения заключается в создании несложной конструкции фиксатора, обеспечивающей надежность фиксации фиксируемого элемента, и возможность осуществления расфиксации в требуемые моменты времени.
Также заявленная полезная модель может содержать направляющую втулку замка, установленную на корпус упора, при этом, втулка может быть выполнена из материала, отличающегося от материала корпуса упора, обладающего меньшим коэффициентом трения и более высокой износостойкостью. Указанное повысит ремонтопригодность, обеспечит снижение трения при возвратно-поступательном перемещении замка и увеличит эксплуатационный ресурс.
Краткое описание чертежей
Конструкция полезной модели поясняется чертежами, на которых изображены:
Фиг.1 - вид фиксатора в положении фиксации;
Фиг.2 - сечение по А-А;
Фиг.3 - вид фиксатора в положении открытия.
Осуществление полезной модели
Фиксатор, для удержания фиксируемого элемента (16), содержит: фиксирующий упор (1) привод (2), с, по меньшей мере, двумя упорными кулачками (3), корпус упора (4) с продольными пазами (5) в каждом из которых расположена и закреплена одним концом упругая пластина (6) на другом конце которой закреплен упорный кулачек (3), замок кулачков (7), соединенный тягой (8) с приводом (2), посредством чего осуществляется возвратно-поступательное перемещение замка (7) в осевом направлении. В положении фиксации (фиг.1) упорные кулачки (3) образуют внутреннюю упорную поверхность охвата (9) поверхности фиксируемого элемента (16) и наружную поверхность (10), которая охватывается поверхностью (11) замка (7).
Также заявленная полезная модель может содержать направляющую втулку (12) замка (7), установленную на корпус упора (4).
Втулка (12) может быть выполнена из материала, отличающегося от материала корпуса упора (4) меньшим коэффициентом трения и более высокой износостойкостью. Выбор материалов осуществляется в зависимости от решения конкретных конструкторских задач. Например, при выполнении корпуса упора из стали, втулка может быть выполнена из бронзы.
Возможность замены втулки (12), выполнение втулки из материала более износостойкого, и снижение трения в паре втулка-замок повысит ремонтопригодность и увеличит эксплуатационный ресурс.
Автоматизированный привод (2) содержит двигатель (13) создающий момент движения - например электродвигатель и передаточный механизм (14) преобразующий момент движения от двигателя (13) в движение связанной с ним тяги (8). При этом передаточный механизм (14) может быть кривошипным или редукторным. Управление приводом осуществляется дистанционно по сигналам с пульта управления.
Под «фиксируемым элементом» в заявленном техническом решении подразумевается технологический элемент, присоединенный к объекту обладающему потенциальной энергией на перемещение (тележка-платформа подготовленной к запуску катапульты), для которого необходимо стопорение в течение определенного времени.
Полезная модель работает следующим образом.
В начале фиксации привод (1) перемещает замок (7) посредством тяги (8) в положение открытия (фиг.3). Направляющим элементом для внутренней поверхности замка (7) является наружная поверхность корпуса упора (4), или установленная на ней втулка (12). При этом охватывающая поверхность (11) замка (7) выходит из контакта с наружной поверхностью охвата (10) кулачков.
Фиксируемый элемент (16) вводится во входное отверстие (15) замка (7) в осевом направлении. При контакте с торца фиксируемого элемента (16) с «входными» поверхностями кулачков (3), кулачки (3) перемещаются, разжимая упругие пластины (6) и дают возможность фиксируемому элементу (16) занять положение, соответствующее положению фиксации.
При достижении фиксируемым элементом (16) положения фиксации (фиг.1), за счет упругости пластин (6), кулачки (3) сжимаются, образуют внутреннюю упорную поверхность охвата (9). Привод (2) перемещает замок (7) посредством тяги (8) в положение фиксации (фиг.1), при котором наружная поверхность (10), кулачков (3) охватывается поверхностью (11) замка (7). При этом замок (7) фиксируется от возможных перемещений передаточным механизмом (14).
Фиксируемый элемент (16) обладающий потенциальной энергией, стремящейся переместить - вывести его из фиксирующего упора (1), упирается во внутреннюю упорную поверхность охвата (9) образуемую кулачками (3) и стопорится ею. Расфиксация происходит перемещением замка (7) посредством тяги (8) в положение открытия (фиг.3).
При этом фиксируемый элемент (16) удерживается в застопоренном состоянии внутренней упорной поверхностью охвата (9) до момента пока наружная поверхность (10) кулачков (3) охватывается поверхностью (11) замка (7), не давая возможности кулачкам (3) разжаться за счет радиальной составляющей силы действующей на них со стороны фиксируемого элемента (16).
Надежность соединения достигается тем, что усилие противодействующее усилию, стремящемуся вывести фиксируемый элемент (16) из состояния фиксации, обеспеченное охватом наружной поверхности (10) кулачков (3) поверхностью (11) замка (7), ограничивается только механической прочностью элементов конструкции фиксирующего упора, рассчитанного на заданную нагрузку.
При расфиксации привод (2) перемещает замок (7) посредством тяги (8) в положение открытия (фиг.3). В момент выхода наружной поверхности (10), кулачков (3) из контакта с охватывающей поверхностью (11) замка (7), радиальная составляющая силы, действующая на кулачки (3) со стороны фиксируемого элемента (16), отгибает упругие пластины (6) и фиксируемый элемент (16) выводится из состояния стопора, что обеспечивает расфиксацию в требуемый момент времени.