СТЫКОВОЧНЫЙ УЗЕЛ
JOINTING UNIT

Предполагаемое изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для стыковки узлов конструкций различного поперечного сечения.
Наиболее близким к предложенному является стыковочный узел, содержащий две секции, выполненные с возможностью взаимодействия выступающим за кромку одной из секций опорным торцевым элементом, и равномерно расположенные по периметру первой секции фиксаторы (Авторское свидетельство СССР SU №1723367 А1, кл. F16В 1/00, 5/06 от 27.03.90).
Недостатком известного узла является сложность конструкции и стыковочных операций, возможность несанкционированной расстыковки, наличие ручных операций при стыковке, ограничение размеров стыкуемых элементов, что снижает надежность и эксплуатационные возможности.
Техническим результатом предполагаемого изобретения является повышение надежности и эксплуатационных возможностей.
Указанный результат достигается тем, что в стыковочном узле, содержащем две секции, выполненные с возможностью взаимодействия выступающим за кромку одной из секций опорным торцевым элементом, и равномерно расположенные по периметру первой секции фиксаторы, в соответствии с предполагаемым изобретением каждый фиксатор выполнен в виде закрепленного на боковой поверхности первой секции стакана с осью, параллельной ее оси, ориентированного торцем к кромке секции и снабженного вставкой, установленной с возможностью осевого перемещения внутри упомянутого стакана, в боковой поверхности которого выполнены круглое отверстие и паз, расположенные друг за другом от его торца, при этом продольная ось паза параллельна оси стакана и расположена в плоскости, проходящей через упомянутую ось стакана и ось секции, вставка снабжена штырем, установленным в ее первом торце и проходящем сквозь дно стакана асимметрично его оси, размещена с возможностью взаимодействия первым торцем с дном стакана, контактирует вторым торцем с пружиной сжатия, установленной в стакане со стороны его торца, выполнена с двумя несквозными отверстиями, перпендикулярными ее оси и снабженными пружинами сжатия сферой и плунжером для взаимодействия с круглым отверстием и пазом стакана соответственно, и выполнена с проточкой, образующей с ее отверстием, снабженным сферой, кромку для взаимодействия со стороны упомянутого отверстия с указанной сферой в точке, расположенной на окружности диаметром меньше диаметра сферы, выполненной диаметром больше ширины паза и диаметра круглого отверстия стакана и возможностью выступания за его боковую поверхность, плунжер выполнен ступенчатым, причем диаметр большей ступени равен диаметру отверстия вставки, а меньшей - ширине паза стакана, вторая секция снабжена продольными планками, каждая из которых снабжена буртиком, выступающим за торцевой уступ, выполненный с возможностью взаимодействия внутренним ребром со сферой, и имеющим отверстие для взаимодействия со ступенью плунжера меньшего диаметра после взаимодействия одной из секций с опорным торцевым элементом другой.
Стыковочный узел поясняется чертежами, где на фиг.1, 2 показаны общие виды узла при наружном и внутреннем расположении фиксаторов, на фиг.3, 4 - разрезы А-А, Б-Б в уменьшенном масштабе, на фиг.5, 6, 7 изображены в увеличенном масштабе разрезы В-В, Г-Г и разрез В-В в начальный момент стыковки секций, на фиг.8 показана первая секция с фиксаторами в исходном положении, на фиг.9, 10, 11 изображены в увеличенном масштабе вид Д и разрез Е-Е до стыковки и после отстыковки секций.
Стыковочный узел содержит первую 1 и вторую 2 соосные секции с торцевыми кромками 3, 4. Секция 1 имеет ось 5, секция 2 снабжена опорным торцевым элементом 6, выступающим за кромку 4. На первой секции равномерно по окружности расположены фиксаторы. Каждый фиксатор выполнен в виде закрепленного в приливе 7 с продольными направляющими 8, 9 стакана 10 с осью 11, параллельной оси 5, дном 12, круглым отверстием 13 и пазом 14, расположенных последовательно друг за другом от торца стакана. Продольная ось 15 паза 14 параллельна оси 11 и расположена в плоскости, проходящей через ось 11 и ось 5. Внутри стакана соосно расположена вставка 16 со штырем 17. Штырь закреплен в первом торце 18 вставки и проходит сквозь дно 12 стакана асимметрично его оси 11, исключая возможность проворота. Второй торец 19 вставки контактирует с пружиной сжатия 20, установленной в стакане 10. Во вставке перпендикулярно ее оси выполнено два несквозных отверстия 21, 22. В отверстии 21 установлена сфера 23 диаметром, равным диаметру указанного отверстия, но большим ширины паза 14 и диаметра круглого отверстия 13 стакана, и пружина сжатия 24. В отверстии 22 установлен плунжер с пружиной сжатия 25. Плунжер выполнен ступенчатым в виде ступеней 26, 27 с большим и меньшим диаметрами соответственно. Диаметр ступени 26 равен диаметру отверстия 22 вставки, диаметр ступени 27 равен ширине паза 14 стакана 10. Ступень 27 выполнена с глухим дном. На боковой поверхности вставки 16 выполнена наружная кольцевая проточка, образующая с отверстием 21 кромку 28. Секция 2 имеет продольные планки 29, каждая из которых выполнена с торцевым уступом, образующим внутреннее ребро 30, и выступающим за этот уступ буртиком 31 с отверстием 32. При внутреннем расположении фиксаторов для расстыковки секций секция, на которой установлены фиксаторы, должна быть снабжена отверстиями 33. Для получения неразъемного соединения отверстия не выполняются.
Работает стыковочный узел следующим образом.
До стыковки фиксаторы первой секции 1 находятся в исходном положении. Сфера 23 заперта в круглом отверстии 13 стакана 10 за счет своего большего диаметра и взаимодействия на нее кромки 28 вставки 16, второй торец 19 которой подпружинен пружиной сжатия 20. Для стыковки секций опорный торцевой элемент 6 одной из секций вводится во взаимодействие с другой секцией. Продольные планки 29 устанавливаются между направляющими 8, 9. После перемещения опорного торцевого элемента 6 на минимальную величину δ взаимодействия секций происходит контактирование каждого внутреннего ребра 30 с поверхностями сфер 23, которые проталкиваются в отверстия 21. Каждая вставка 16 под действием пружины 20 смещается, ступень 27 плунжера теряет контакт с внутренней поверхностью стакана 10 и, пройдя паз 14, попадает в отверстие 32 выступающего буртика 31. Продольные планки 29 секции 2 смещаются до контакта кромок 3, 4 или перемещения ступени 27 плунжера в пазу 14 стакана 10 до упора. Для расстыковки секций ступень 27 плунжера выводится из отверстия 32 в выступающем буртике 31, при этом вставка 16 перемещается до упора ее первого торца 18 в дно 12 стакана 10. Секции расстыковываются. Для повторной стыковки каждый фиксатор должен находиться в исходном положении, для чего ступень 27 плунжера вдвигается в отверстие 22 с одновременным смещением вставки при помощи штыря 17 до тех пор, пока сфера 23 не попадет в круглое отверстие 13 стакана 12 и зафиксируется в нем.
Заявленный стыковочный узел позволяет упростить конструкцию и стыковочные операции, исключить несанкционированную расстыковку, исключить ручные операции при стыковке, применять к длинномерным секциям различных диаметров, получать неразъемное соединение, что повышает надежность и эксплуатационные возможности.