Развертываемая пространственная длинномерная конструкция

 

Использование: при сооружении опор для антенн, солнечных батарей и другого оборудования в мобильных объектах различного назначения. Сущность изобретения: конструкция представляет собой геометрически неизменяемую ферму четырехгранного поперечного сечения. Пояса 4 и 5 в двух противоположных гранях жестко соединены раскосами и распорками. В двух других противоположных гранях жесткие раскосы 1 присоединены к поясам 4 и 5 посредством шарниров 2 на фасонках 3 с обеспечением складывания подлине конструкции с примыканием поясов. В поясах напротив фасонок 3 выполнены разъемы 6 и 7. Внутри поясов 4 одной грани размещены натяжные тросы с закреплением их на свободных концах поясов. Другие концы этих поясов посредством шарниров 15 прикреплены к основанию 14. В разъемах 7 поясов 5 противоположной грани установлены вставки. Они закреплены с одним концом пояса в месте разъема и входят в другой конец. Концы поясов 5 соединены фланцами 16 с основанием 14 с возможностью разъема при складывании. Развертывание конструкции осуществляют натяжением тросов с помощью установленных на основании 14 поворотных рычагов или лебедок. 1 з.п. ф-лы, 11 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 04 В 1/343

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

1 V () с

О О ()

ill

1

) Л (21) 4852670/33 (22) 20.07.90 (46) 07.09,92. Бюл. М 33 (71) Государственный проектный и научноисследовательский институт "Укрниипроектстальконструкция" (72) Л.О.Кагановский (56) Заявка Великобритании

М 210610, кл. Е 04 Н 12/00, 1983. (54) РАЗ ВЕ РТЫ ВАЕМАЯ П POCTPAH СТВЕННАЯ ДЛИННОМЕРНАЯ КОНСТРУКЦИЯ (57) Использование: при сооружении опор для антенн, солнечных батарей и другого оборудования в мобильных объектах различного назначения. Сущность изобретения: конструкция представляет собой геометрически неизменяемую ферму четырехгранного поперечного сечения. Пояса 4 и 5 в двух противоположных гранях жестко соединены раскосами и распорками. B двух

„„ 42„„1760035 А1 других противоположных гранях жесткие раскосы 1 присоединены к поясам 4 и 5 посредством шарниров 2 на фасонках 3 с обеспечением складывания по длине конструкции с примыканием поясов, В поясах напротив фасонок 3 выполнены разъемы 6 и

7. Внутри поясов 4 одной грани размещены натяжные тросы с закреплением их на свободных концах поясов. Другие концы этих поясов посредством шарниров 15 прикреплены к основанию 14. В разъемах 7 поясов

5 противоположной грани установлены вставки, Они закреплены с одним концом пояса в месте разъема и входят в другой конец. Концы поясов 5 соединены фланцами 16 с основанием 14 с возможностью разъема при складывании, Развертывание конструкции осуществляют натяжением тросов с помощью установленных на основании 14 поворотных рычагов или лебедок.

1 зп. ф лы, 11 ил.

1760035

Изобретение относится к строительству, а именно к развертываемым пространственным длинномерным конструкциям, используемым в качестве опор для антенн, солнечных батарей и другого оборудования

s мобильных объектах различного назначения, в том числе в ограниченном обьеме носителя для сооружения платформ в космосе.

Известна развертываемая пространственная длинномерная конструкция, включающая пояса, раскосы и распорки, шарнирно соединенные между собой, причем раскосы могут быть выполнены жесткими или гибкими, а распорки снабжены телескопическими раздвижными устройствами с фиксаторами, Такая конструкция является весьма сложной вследствие большого количества шарнирных соединений, работающих в разных плоскостях, а также наличия сложного раздвижного телескопического устройства с фиксаторами, Кроме того, необходим специальный тяговый двигательдля последовательного развертывания каждой секции.

Недостатком гибких раскосов является их вытягивание при работе на растяжение, для устранения чего требуются натяжные устройства. При жестких раскосах угол а между раскосами и распорками в узле крепления последних к поясам равен углу между этими элементами в сложенном горизонтальном положении, который может быть менее 30О. Поэтому высота секции при жестких раскосах намного меньше оптимальной и конструкция неэффективна.

Наиболее близким по поставленной задаче и технической сущности к предложенной является развертываемая пространственная длинномерная конструкция трехгранного поперечного сечения, содержащая пояса, распорки и гибкие раскосы, Между узлами крепления раскосов к поясам последние имеют разъем с упорами и пружинами, эксцентрично закрепленными к поясам, Путем разъема поясов и изгиба раскосов создается возможность складывания конструкций в корпус. Развертывание конструкции происходит при помощи стержня-толкателя, расположенного по оси конструкции, путем возвратно-поступательного его перемещения.

Наличие такого механизма усложняет конструкцию, Кроме того, при гибких раскосах требуется устройство для их натяжения, т.к. в противном случае снижается надежность конструкции, Вызывает сомнение надежность подпружиненных разъемов

45 поясов. Конструкция может быть только трехгранной, Целью изобретения является повышение надежности конструкции при упрощении ее развертывания, Указанная цель достигается тем, что развертываемая пространственная длинномерная конструкция, содержащая пояса, жестко соединенные распорками, раскосы, расположенные в плоскостях граней конструкции, соединенной с основанием с одной стороны, и приспособление для развертывания конструкции, согласно изобретению имеет четырехгранное поперечное сечение, а раскосы выполнены жесткими и расположены на двух противоположных гранях с шарнирным закреплением на поясах посредством фасонок с обеспечением складывания по длине конструкции с примыканием поясов. Напротив фасонок пояса выполнены с разъемом, а приспособление для развертывания — в виде натяжных тросов, расположенных внутри двух поясов с закреплением их на свободных концах и у основания, На двух других поясах в местах разьема выполнены вставки, закрепленные с одним концом пояса в месте разъема и входящие в другой конец, причем концы этих поясов соединены с основанием с возможностью разъема при складывании.

При этом пояса с расположенными внутри них натяжными тросами шарнирно соединены с основанием.

На фиг.1 схематически изображена развертываемая пространственная длинномерная конструкция; на фиг.2 — разрез А — А на фиг,1 (по верхним поясам конструкции); на фиг.3 — разрез Б — Б на фиг.1 (по нижним поясам конструкции); на фиг.4 — разрез В-В на фиг.1 (по раскосам конструкции); на фиг.Š— конструкция в свернутом состоянии; нв фиг.6 — узел l на фиг.1; на фиг,7 — узел li на фиг,5; на фиг,8 — узел Ill на фиг.5; на фиг.9конструкция в свернутом состоянии, закрепленная к условному обьему; на фиг,10конструкция в развернутом состоянии; на фиг.11 — конструкция в рабочем состоянии.

Конструкция представляет собой решетчатую ферму четырехгранного поперечного сечения, образованную жестким элементами, Раскосы 1 двух противоположных боковых граней посредством шарнирое

2, расположенных на фасонках 3, закреплены к верхним 4 и нижним 5 поясам. Межд) узлами крепления раскосов 1 к поясам 4 и 5 напротив фасонок 3, расположены соответственно разъемы 6 и 7, 4ля обеспечени геометрической неизменяемости конструк. ции по верхним 4 и нижним 5 поясам расположена и жестко закреплена решетка

1760035

50 состоящая из раскосов 8 и распорок 9, а между раскосачи 1 — элементы диафрагм

10.

Через верхние пояса 4 протянуты натяжные тросы 1";, проходчщие через отверстия во фланцах 12, которыми ограничиваются элементы поясов 4 в разьемах 6. У вершин поясов 4 тросы закреплены к фланцам 13, а в основании 14 конструкции распо..:жены устройства для их натяжения в виде поворотных рычагов или лебедок (не показаны). Верхние пояса 4 соединены с основанием 14 посредством шарниров 15, а нижние пояса 5 — с возможностью разъема за счет фланцев 16.

В разъемах 7 нижние пояса 5 также ограничены фланцами 12, между которыми расположены вставки 17 с поперечником, меньшим внутреннего поперечника трубы пояса 5, Вставки 17 прикреплены к одной стороне разъема на сварке и установлены свободно относительно другой стороны разъема, В свернутом виде конструкции (фиг.5) раскосы 1 повернуты в шарнирах 2 и вытянуты в одну линию. При этом веохние пояса

4 и нижние пояса 5 располагаются параллельно и вплотную к раскосам 1 (фиг.8), Пояса 4 и 5 раздвигаются s разъемах 6 и 7 на максимально возможное расстояние. При этом вставки 17 (фиг.7) служат направляющими трубам нижне о пояса 5.

Развертывание конструкции осуществляется путем натяжения тросов 11 по стрелкам на фиг.1, 2, 5 с помощью указанных выше устройств. При этом фланцы 12 и 13 в разъемах 6 верхних поясов 4 соединяются, а раскосы 1 ввиду эксцентриситета между осями верхних поясов 4 и раскосами 1 повернутся в шарнирах 2 и примут проектное положение. В это время в разъемах 7 нижних поясов 5 произойдет соединение фланцев 12 путем скольжения свободного конца поясов 5 по соединительным вставкам 17, а торцовые фланцы 16 нижних поясов 5упрутся в основание 14.

На фиг.9, 10, 11 схематически показаны три этапа развертывания конструкции и установки ее в проектное положение, применительно к космическим платформам, 5

По сравнению с прототипом в описанной конструкции жесткие раскосы вместо гибких повышают общую устойчивость и не требуют натяжных устройств, а четырехгранное поперечное сечение конструкции по сравнению с трехгранным также увеличивает общую устойчивость конструкции.

Все это повышает надежность конструкции.

Простые шарнирные соединения раскосов и соединительные вставки упрощают конструкцию и обеспечивают ее надежное развертывание. Устройство привода в виде троса и рычага или лебедки при одноразовом натяжении тросов при разворачивании конструкции также упрощает конструкцию и повышает ее надежность.

Формула изобретения

1. Развертываемая пространственная длинномерная конструкция, включающая пояса, жестко соединенные распорками, раскосы, расположенные в плоскостях граней конструкции, соединенной с основанием с одной стороны, и приспособление для развертывания конструкции, о т л и ч а ю ща я с я тем, что, с целью повышения надежности при упрощении развертывания, поперечное сечение конструкции выполнено четырехгранным., а раскосы — жесткими и расположены на двух противоположных гранях с шарнирным закреплением rа поясах посредством фасонок с обеспечением складывания по длине конструкции с примыканием поясов, причем напротив фасонок противоположные пояса выполнены с разъемом, приспособление для развертывания — в виде натяжных тросов, расположенных внутри двух поясов с закреплением их на свободных концах и у основания, а на двух других поясах в местах разъема выполнены вставки, закрепленные с одним концом пояса в месте разъема и входящие в другой конец, причем концы этих поясов соединены с основанием с возможностью разъема при складывании, 2. Конструкция по п.1. о т л и ч а ю щ а яс я тем, что пояса с расположенными внутри них натяжными тросами шарнирна соединены с основанием.

1760035

1760035

1760035

Rug 11

Составитель А. Ханин

Техред М.Моргентал Корректор М. Андрушенко

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3163 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5