Развертываемое антенно-мачтовое устройство

 

(в) RÖ (11) 2 (51) 5 Н01 1 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ЬЭ

Ю

CO

4 4

4ь

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4936734/09 (22) 16.05.91 (46) 15.10.93 Бюл. NQ 37-38 (71) Воронежский научно-исследовательский институт связи (72) Быков Ю.И.; Быков В.Ю.; Крачковский АБ.; Финочкин S.È. (73) Воронежский научно-исследовательский институт связи (54) РАЗВЕРТЫВАЕМОЕ АНТЕННО-МАЧТОВОЕ

УСТРОЙСТВО (57) Использование: раэвертываемые антенно-мачтовые конструкции. Сущность изобретения: устройство содержит m-элементную ферменную конструкцию, установленную на неподвижной и-угольной плите. Устройство снабжено приводом. Каждый элемент состоит из пересекающихся диагоналейстяжек соединенных посередине шарниром с одной осью вращения. Концы примыкающих диагоналей стяжек соединены с шарнирными узлами с двумя осями вращения, расположенными под углом друг к другу. В нижней части устройства установлен механизм развертывания, содержащий полую трубу с двойными роликами на верхнем конце, барабан с приводом через центральный вал вращения, канаты Канаты соединены попарно. Каждая пара контактов пропущена через полую трубу. ролики и соединена с верхними концами диагоналейстяжек нижнего элемента Другие концы канатов запасованы на барабане, причем намотка концов каждой пары противоположна. 5 ил.

2001474,...b," (шарниров Н1", ... Н, ") на кулачки с

10, на 11 (фиг.2) второго обода, На этом первый поворот данного обода заканчивается и начинается поворот второго обода, С помощью второго обода производят подьем верхних половин балок элемента, пока они своими пальцами, скользя по верхней floверхности первой части двойных фигурных кулачков, не примут вертикального положения, На этом этапе поворот второго обода заканчивается и начинается второй поворот первого обода. Он производит фиксацию шарниров Hl" Н2",... H>" в своих упорах

B1", Вр"..., B>", захват за выступа шарнирОВ Н1, Н2 ...„Нл, раСПОЛОжЕННЫХ В СрЕд 1 ней части балок L, ... L, извлечение нижних

1 п половин этих балок и установку пальцев Ь1, Ь2 .... Ьп (шарниров Hl, Hg,... Н„ ) на направляющие второй части тех же кулачков 10 и 11 фиг.2 на втором ободе.

При запуске и повороте второго обода нижние половины балок тоже принимают вертикальное положение и так далее, до тех пор, пока, наконец, в последнем m-ом элементе при конечной остановке второго обода не примут вертикального положения нижние половины балок Lm Lm ... Lm а

1 и, затем после второго пуска и остановки первого обода их нижние шарниры у m+1 основания не произведут фиксации в своих упорах, а диагонали m-го элемента не примут вида растяжек.

Из-за отмеченных свойств и конструктивных особенностей прототипа ему присущи существенные недостатки:

Сложная кинематическая схема развертывания и сворачивания ферл1енной конструкции АМУ.

Обратно пропорционально числу элементов m эамедлена суммарная скорость приведения АМУ в рабочем (и в нерабочее) положение.

Значительное суммарное время развертывания ФК.

Непостоянны и недостаточны устойчивость ФК к поперечным ветровым нагрузкам и конструктивная жесткость АМУ в процессе его развертывания и сворачивания, когда шарниры пришедшего в движение i-го элемента ФК еще не успели встать в свои упоры, но шарниры (i-1)-го, (i-2)-го, „., 3, 2, 1-го элементов ФК уже находятся в упорах.

Кроме того, большое число балок, поперечных реек, выступов, упоров, фиксаторов, пальцев и диагоналей, приходящихся на m элементов ФК. образуют у развернутого

АМУ значительную парусность. Последняя заставляет предьявлять весьма жесткие требования к механичегкпй прочности ФК от воздействия ветровых нагрузок, приводит к повышенному расходу конструктивного материала, при изготовлении каждого элемента ФК АМУ многократно утяжеляет и

5 усложняет всю конструкцию. (!ель изобретения — упрощение конструкции, снижение веса, повышение скорости развертывания с сохранением постоянной жесткости и устойчивости к вет10 ровым нагрузкам элементов.

Для достижения этой цели, в устройство, содержащее m-элементную ферменную конструкцию, в верхней части которой размещен излучатель, соединенный с фидером, 15 а снизу под ней — механизм развертывания. содержащий привод, соединенный с центральным валом вращения, кулачки, направляющие, неподвижную плиту в виде п-угольного нижнего основания, на котором

20 тандемом размещены m-обьемных элементов ферменной конструкции, в вертикальной плоскости которой расположены диагонали-стяжки и шарнирные узлы с одной осью вращения, введены полая труба, 25 расположенная вертикально в центре плиты, барабан, соединенный с приводом через центральный вал вращения, двойные и одинарные ролики, которые закреплены на верхнем торце трубы и на плите у начала пазов, 30 прорезанных радиально от периферии к центру, концы примыкающих диагоналей соединены с шарнирными узлами с двумя осями вращения, расположенными под углом друг к другу. в верхних концах диагона35 лей нижнего элемента ферменной конструкции установлены рым-болты, а в нижних — кулачки, канаты соединены попарно, каждая пара канатов пропущена через трубу с двойными роликами и соединена со

40 сноил1 рым-болтом, затем в каждой паре один канат пропущен через одинарный ролик, а другой, минуя его, намотан на барабан соответственно по часовой и против часовой стрелке, при этом шарнирные узлы

45 с одной осью вращения закреплены в середине двух пересекающихся диагоналей. а направляющие установлены вдоль пазов.

При дополнительном поиске, проведенном авторами согласно п.52 ЭЗ-1-74 не об50 наружены объекты со сходными признаками отличительной части. Учитывая это, авторы считают, что предлагаемое решение отвечает критерию "существенные отличия

55 Предлагаемое устройство представлено на фиг.3. 4, 5.

AMY содержит многоэлементную ФК с установленным на ней излучателем, к которому подключен фидер, а под ней механизм развертывания. Механизм развертывания

200147с1 10

20

10 включает в себя привод, соединенный с центральным валом вращения и неподвижну«о плиту, скрепленную с и угольным «>и;кним основанием, ««л I!!210p0> тлндемо«1 размещены все m элементов LDK, В вертикальных плоскостях каждого элемента ФК по«леще11 «Я . 1)с нь> дилГОнлли стЯжки С l и СI . СI и Сг

11 Т.Д.

Шарнирные узлы h1, hl, hl, .„h1, I п

1 л 1 11 n I n

hg.... 1)г, hm, hm, ... hm, h m+1,... h m>I, кзждый из которых имеет две оси вращения, расположенные под углом друг к другу (для и — -- 4-угол прямой, для 0 .=- 3-угол равен

60,...), и соединя>от пр>)м«,>KBIOUZL>e к нему

\/l i Vi

Ko«>LIl>l диагоналей-стяжеK LI .1, ... С1

С I, !>ходя ц)их в состл в пс .p?! 0 ÃO (c3MÎI 0

J I I

1 - IV 11

oepx»eго) 3iieMe»T3, С.. «, Сг, C", ...Сг, Сг,... (BO второ>.1, с !ITbieeя cf)epVII, III V ху. эле ne»Tp) и тр

ШаРНИРЫ Н1, Нг,...Н, симвот ОД>!У ОСЬ

1 1 врасцения.

Рым-болты В1, R2, ... Rn, устлновле»ные

1 11 п в ш;)рнирных узлах h с), h„.... h являющихся рабочими узлами при развef)TI,>f)aHLnLI и сворачивании ФК, связывают «>и>кние

I V l l l l

r0«)i),b> pLIarO»3neLI С п-i,Ñ ),С ° -1, \/ )с1!

С 1 ° ° Cm 1 Сссс 1 (ПрвдПОСЛЕдно>О BilpMeHòà) С ВЕРХНИМИ KПНЦЛМИ ДИаГОНBЛЕй

И V

Cп), Сm ..., Сгс), Cсл, ПРИ НЛД>1>,">I<э?Ц!IХ послед»ему >т)-«лу эле«ne«>T)J Ф К.

В I åïîäBH>K>спй плите МР пря«1ол!IHeéные прорезаны пазы л>, ... а>л представляющие собой совокупности прорезей и

НаПРЛВЛЯЮЩИХ NI, .. Мс, РЛСПОЛО>КЕНН«>Х В горизонтальной плоскос2и, сходящихся (луча>ли) к центру (Г.О) и расходящихся к вершинл11 углов, которые обрззовз> ы

VIli

СлажЕННЫМИ ПЗРЛ>1И ДИЛГОН3ЛЕй Сс>, Сл)

Cm, С,, ... l1 LIX ц>арНИр«>Ь>«Л!>СОЕдИНЕНИII ° III и с)«IИ 12 сссс 1, ... 11 n1+I . Г10Д LUBPHLIP>)bi«ЛИ УBJ)3«1!1

12 «+1, ...h сс f 1 (и Под НИ:Кi >И«1И i;n> ц "1!1 Пар

VIII - У )с1 ,nLIBroH3JIей С;, Ст,, ... С, Ссс, ...) злкреплень> кулачки А1, Аг, ... А„. Гсо>)е це»ные соотгетственно в пазы 31, а„-, ... л, !1 . вободíî IepeMeUir)e«nb>e в HLIx по cno«I«I > зпрлвляющим Ы1, ... И . Вертикально уста.совле»л полая труба Т, продольная ось симметр>1И которой проходит «врез центр (т.О) Her!0,R,— вижной плиты.

Нл верхней кромке трубы T закреплены в1>лс««ающиес«) двойнь>е ролики ri, r, .„г,, л вращающиеся одинарные ролики rl,гг ,...,Гс) закреплены на плите, где нлчинл>отся пазы., КаНатЫ11, ?г, .... tn И!1,«г, ... tn СГ)ЕДЕНЬ>

f) пазы, каждая из которых одними Knllllлми соедиlle>iB со своим рым-болтом (t,ti с Ri, с Г1г и т.,с1,), и ро пущена чере з трубу Т через двойные ролики rl,...,г„!1,далее тлк. что один канат f) паре проходит чер"..3 одиÍ3PllЫй РОЛИК Гl, ... Гn . Л «)тОРОй, МИНУЯ ЕГO.

Другие ко> цы ка>слтов заведены нл барабан

1, связанный с це»трэльным валом вращения МР2. Причем одни из llllx, напри«лер, tl, тг, „., l нлмота»ы на барзбан по часовой

СТРЕЛКЕ 3, Э 11, Тг, ... Тс) ПРОГИВ ЧаСОВОй стрелки 4, Г1ри повороте влла в одну сторону одна группа канатов наматывается на барабан, другая — рззматывается.

В начальной фазе, когда ФК находится в сложе»нол1 состоянии, при первых поворотах (например, против часовой стрелки) вллл, cf)язанного с барабаном (фиг.4, 5), начинает выбиратьсл слабина у канатов tl, ...

tf), перекинутых только через двойные ролиKL1 Г«, ... Гл, П ()!л pi)f1 hi >eLIUI(в 12«) Ще!) Ни в ту же cTop0>)Y барабана эт>) канзты при >IBT«Lжеl)!1L1 íл > 1>>л>от перемещать зл pb>«1 болты

RI...,Rn рзбО i!1e УЗЛЫ И ЬВЕрХ И К цвнтру.

Од!)031>емен»о ll синхронно с рабочими узЛЛ>ЛИ И BQOKB .)T«)0 1)М (Т,P, TB» .Ke и На СТОЛЬКО же) начи>«лют подниматься вверх и к центру

Bc«, остлльнлсе нерабочие узлы элементов

ФК, c) кулачки А!...,А) механизма развертывания перемещаться прямолинеино в гори3 О н т л л >> H o l1 Г) л О с v o c T Ln e >1 л 3 а х и 0

Напрэвс)я>Г)>ДИМ JI.... 11 с K цЕНтру OCHOBaHl>Я.

При развертывании ЛбЛНЕ уМЕНЬШавтея, слаби>«л этих KB»BTof) на участках от рымболтов к одинарным роликам и далее внутри трубы llecKoлько увеличивается, Процесс сворас>ивзл>ия ФК АМУ произвoJ«LITc;) в обратном порядке (при вращении цент!>лл»НОГО вала «1 связа«» IОГО с ним ба!23

r!3«fB г f)pnTLII)of)oifo>KHy>0 сторону, нлпри>лаР, oî часовой стРелке, Клнзты t1, ... tn нлмать>лается на барабан и постепенно при>кимают рым-болты к нижнему основанию

ФК. Одновреме»но уменьшается натяжение и у?)Оличи>2лется слаби«!л канатов \1,,?л

«1с жду c>)oil«n!n рым-болта>ли )1 двойными роЛИКЛ )И ГI...,,Ãn дО тЕХ flOp, ПОКа КуЛаЧКИ НЕ удллRтся От точк!1 О н3 Глаксимлль»0 «)Оз

«no>KHoå расстояние и ФК HP. примет своего минимального обьемл.

ОД»овре Iel>HOO развертывание (и сворлч? влние) всех элеMентов ФK привело к значительному выигрышу по времени приведения &MY в рабочее (или нерабочее) сос т 0 я н и 0 и О с р л в и сз н и >0 с и 12 0 т 0 т и и 0 м в m с>, pлз.

lBJ>v«>L1» в предллгаемом АМУ в кл lecTве J)IIHC!1«lblx компонентов одних лишь диагоналей-стя>кек и полное отсутствие других г>иней>н»,х компонентов (напри«лер, вертикальных стоек или горизонтальных планок как в f)pororLIIIe) Г)озвг)пило не менее, чем f)

2,5 р333 ОГэл >гс>1)тл, в еще большее число рлз

20011 1 сокрзтить число ("(1 (.:1(t (:; v,",;I, (ого элементаэ ВК А((/1), fl .: (..1, -.,II I f,кци о ФК, КОТОРЭЯ И(/(ЕЕ Г Г(ОС f f! l! Ill, ", ;I/Р;:1 К(1(. . Ь, К/<К В свернутом положе(11 (;.1;(к .I в 11(оцессе самого разверты(<анил ((1/1(1 с /Oрэ L Lol(L(f или 5 нахожденил в разверну(с м nnf((læål(111, Варианты действующих ((эке(о(< Ah<1" .реализованы в натурэл(:f(yfo г<(.. л(1(и((у Г1(;(1 (и == 24 была получена в.;(:oT; 11,,„- 1. — 12 м при

10 резан((ых радиально D неподвижном основа((ии пазов, рым-болты. установленные на

15 верхних концах диагоналей-стяжек нижнегп элемента ферме(<ной конструкции, канаты, соединенные попарно, причем каждая пара канатов одними концами соединена с

20 соотвегствующим рыл<-болтом, пропущена че((ез полую грубу, через двойные ролики та<:, чго один канат в паре пропущен через од(нар((ый ролик, а другие концы канатов зап-. севаны с противоположной намоткой

-; н; б рабане, при этом концы примыкающ <:. диагоналей-стяжек соединены шарп(1(р«ы(ли узлами с двумя осями вращения, р(сг(вложенными под углом друг к доугу, шзр:(ирные узлы с одной осью вращения

30 зэ<:реплены в середине пересекающихся диагоналей-стлжек, направляющие установлены вдоль прорезанных радиально в неподвижном основании пазов, а на нижfILIx wof<öàx диагоналей-стяжек нижнего

° >о элемента ферменной конструкции установле((ы кулачки.

)// / /

/-fIf ///1

/ ///

/.

// (//

Формула изобретенпл

Р/(ЗВЕ Рibf B/(EMOE /(1< т Е « 1<0-(/(/. <10(0Е У(: (Ройство, содержащее (т(-злеме.(гну(о ферл<енную конструкцию, в верхней части которой p83MeUjQII (<злу ((1(ель, соеp(1(кного основания, барабан с приводом через центральный вэл врл(цения, двойные ролики. закрепленные нэ верх(<ем конце полой трубы, оди(<арнь е ролики, закрепленные на неподвижнoM основаf<ии у начала прoг.;:L((lo/Lo развертывании как АМУ

lll1oI арных обьектов, а также в мас10. При (и = 30 была достигнута

l (I" .-.! 4/, =- 4.5 м. соответствующая l1 - 45 м ,:;I v .-втамат((зиро ванное AM) для подвижН .(Х Oh(eV TO(<, (lf:) П"-,тент Франции К 2487133, кл. Н 01 0

1 /(((/

200147il

2оЗ1,Ë, г

7 (/ /

/ 1

1 1

1(, 1 )

| !

//,:>,(Д,1 ((/ в

g pb

/ /.5 i

I > I//У

/ 1

)(, ) ()1 . (! /

1 !

Г) ф; incog (а

I)I i

/ (//

// Р

) Ф

1!.

/1 !/, I I! 1, C 1

Ф >s A

O - О (Гд / Ь .;/ ó Î,;- . с,"-,,5

l ОЙ /r C // /г с,/// //., ) l

- 7

/

1,/

/, g / у

)) . I (г11

/l:1.

vt,4,,4 с

1 /<

1 ! h,,/

PQ а даю + î ãîìðþû

/4;//" ///O рр; / Яд / .р "C рCr

d/ / P//pi// d/ ...., A) 1, 7 > ГОб." 5/ 755/% "5 А/С -0"

2001474

Составитель . Быков

К екто С. Патрушева 1 ехред M,Mîðãåíòàë

Корректор

Редактор H. Сильнягино

Подписное

Тираж

НПО " Поиск" Роспатента

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

Закаэ 3130

101

: ий комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, Производственно-издательский ком инат"