Пространственная конструкция

 

Пространственная конструкция, преимущественно для космического аппарата. Область применения: космическая техника и может быть также использовано в тех областях народного хозяйства, где есть неоходимость улучшить технические характеристики несущей конструкции. Сущность изобретения: устройство содержит штанги 1 и узлы крепления 2 штанг с шарнирными соединениями. Каждое из шарнирных соединений выполнено в виде стакана 3, установленного со стороны места крепления, со сферическим с внешней и внутренней сторон сводом 4. Причем центр 5 сферических поверхностей 6, 7 свода 4 размещен в точке пересечения осей штанг 1, закрепленных в данном узле крепления 2. В полости стакана 3 размещен сухарь 8 кольцевой канавкой и с расположенными в ней телами качения 9, а также введена втулка 10, размещенная по оси штанги 1 и выполненная с кольцевой канавкой и телами качения 11, размещенными в ней. При этом с корпусом сухаря жестко соединен стержень 12, проходящий через отверстия свода 4 и втулки 10. Причем на стержне установлена и зафиксирована одним концом предварительно поджатая пружина 13, другой конец которой упирается в корпус втулки 10. Указанная конструкция обеспечивает безлюфтовость и кинематическую устойчивость пространственной конструкции. 3 ил.

Изобретение относится к космической технике и может быть также использовано в тех областях народного хозяйства, где есть необходимость улучшить технические характеристики несущей конструкции. Цель изобретения улучшение эксплуатационных характеристик конструкции путем обеспечения безлюфтовости и кинематической устойчивости пространственной конструкции. На фиг.1 пример общего вида стержневой несущей конструкции; на фиг.2 вид ПК при нагружении ее силой и моментом; на фиг.3 устройство шарнирного соединения штанги и узла крепления. Пространственная конструкция содержит штанги 1, узлы их крепления 2, а также шарнирные соединения, каждое из которых выполнено в виде стакана 3 со сферическим с внешней и внутренней стороны сводом 4. Причем центр 5 сферических поверхностей 6, 7 свода 4 размещен в точке пересечения осей штанг 1, закрепленных в узле крепления 2. В полости стакана 3 расположен сухарь 8 с кольцевой канавкой с размещенными в ней телами качения 9. В состав устройства входит также втулка 10, снабженная кольцевой канавкой с размещенными в ней телами качения 11. С корпусом сахаря 8 жестко соединен стержень 12, проходящий через отверстия свода 4 и втулки 10. Причем на стержне 12 установлена и зафиксирована одним концом предварительно поджатая пружина 13, другой конец которой упирается в корпус втулки 10. При нагружении ПК внешней нагрузкой (силой , моментом μ) изменяется угловое положение штанг 1 относительно друг друга. При этом втулка 10, связанная со штангой 1, перемещается по сферической поверхности 6. Причем продольная ось штанги 1, будучи перпендикулярной к касательной сферической поверхности 6, неизменно проходит через центр 5 этой поверхности при любом отклонении α штанги 1 от исходного положения. Кинематическая устойчивость ПК обеспечивается таким образом за счет неизменности точек пересечения продольных осей любых трех смежных штанг конструкции (например штанг АВ, ВС, СА, фиг.2). Причем одновременно указанные точки являются и центрами (см.точку 5, фиг.3), вращения штанг 1. Безлюфтовость конструкции обеспечивается тем, что предварительно поджатая пружина 13, опираясь одним концом в корпус стержня 12, а другим в тело втулки 10, стягивает между собой штангу 1 и узел 2 ее крепления. Так как сила стягивания (сила предварительного поджатия пружины 13) превышает максимальное усилие, растягивающее штангу 1 в процессе эксплуатации ПК, то образование люфта (зазора между телами качения 11 и поверхностью 6 и втулкой 10) в шарнирном соединении не происходит. При этом наличие сферических поверхностей 6, 7 свода 4, а также тел качения 11, 9 в совокупности с элементами конструкции 8, 12, обеспечивают угловую подвижность соединения штанг 1 и узла крепления 2, несмотря на стягивание их пружиной 13.

Формула изобретения

ПРОСТРАНСТВЕННАЯ КОНСТРУКЦИЯ преимущественно для космического аппарата, содержащая штанги, узлы крепления штанг с шарнирными соединениями, отличающаяся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик конструкции путем обеспечения безлюфтовости и кинематической устойчивости пространственной конструкции, в ней каждое шарнирное соединение выполнено в виде установленного со стороны крепления штанги стакана со сферическим с внешней и внутренней сторон сводом, центр сферических поверхностей которого совмещен с точкой пересечения осей штанг, закрепленных в данном узле, при этом в полости стакана установлен сухарь с кольцевой канавкой и размещенными в ней телами качения, а также установлена втулка, связанная со штангой, расположенная по ее оси и выполненная с кольцевой канавкой с телами качения, размещенными в ней, при этом с корпусом сухаря жестко связан стержень, проходящий через отверстия свода и втулки, а на стержне установлена и зафиксирована одним концом предварительно поджатая пружина, взаимодействующая вторым концом с корпусом втулки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 14-2002

Извещение опубликовано: 20.05.2002        

---