Устройство для разделения элементов конструкций

 

Использование: в ракетно-космической технике, в мгновенное разделение конструкций. Сущность изобретения: устройство для разделения элементов конструкций содержит корпус, выполненный за одно целое с хвостовиком. Внутри корпуса размещены пироэнергодатчик и поршень с режущими кромками на торце, которые взаимодействуют со ступенчатым участком соединения корпуса с хвостовиком, при этом корпус и поршень выполнены с взаимно сопрягающимися конусными поверхностями. Технический результат: безосколочное, безударное разделение конструкций при уменьшении массы устройства. 1 ил.

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в авиационной технике и других областях народного хозяйства, где необходимо мгновенное дистанционное разделение конструкции.

Известны устройства для разделения элементов конструкций, основным энергетическим источником которых является взрывчатое вещество (ВВ), а именно устройство, содержащее корпус с резьбовым хвостовиком, во внутренней полости которого размещен энергетический источник (заряд взрывчатого вещества) и его инициатор (Вопросы ракетной техники, Изд. Мир N 10, 1969, с. 52, фиг. 8.

При подаче импульса тока на устройство инициатор инициирует энергетический источник за счет воздействия детонационных волн и продуктов детонации корпус устройства разрушается.

Наиболее близким решением является устройство для разделения элементов конструкций, включающее корпус, внутри которого размещен пироэнергодатчик и поршень с резьбовым хвостовиком (Вопросы ракетной техники, Москва.: Мир, N 10, 1969 г., с. 52, фиг. 7).

В этом устройстве прототип, поршень, размещенный в полом цилиндрическом корпусе, после срабатывания пироэнергодатчика, перемещает шток и резьбовым хвостовиком. Шток передает усилие на днище корпуса и срезает его по проточке корпуса в днище (ослабленное сечение), обеспечивая разделение устройства.

Существенными недостатками этого устройства являются.

1. Наличие двух самостоятельных частей, которыми осуществляется крепеж соединяемых элементов приводит к конструктивным сложностям: а) наличие на пироболте двух резьб не позволяет ввинтить его непосредственно в элемент конструкции, а требует дополнительного введения гайки; б) устранение проворачивания штока относительно корпуса при навинчивании на него гайки.

2. Выход газов за пределы корпуса.

3. Проточка в тонкостенном днище цилиндра является концентратором напряжения и может привести к разрушению устройства под воздействием эксплуатационных нагрузок.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство для разделения элементов конструкций, включает корпус, головная часть которого выполнена за одно целое с хвостовиком; ступенчатый участок днища; поршень, расположенный в полой части корпуса, торец которого снабжен режущими кромками.

На внутренней полой поверхности корпуса выполнен конус сопрягающийся с конической поверхностью поршня.

Наличие поршня с режущими кромками обеспечивает одновременно безударное разделение устройства и герметизацию внутренней его полости после разделения; устраняет концентратор (проточка) в днище корпуса устройства и упрощает конструкцию устройства.

На чертеже изображен общий вид предлагаемого устройства для разделения элементов конструкций.

Устройство для разделения элементов конструкций, включающее корпус 1, выполненный в виде болта. Во внутренней полости корпуса 1 размещен энергодатчик 2, поршень 3 и прокладка 4 для герметизации полости А корпуса со стороны прироэнергодатчика 2.

Поршень 3 снабжен режущими кромками 5.

При соединении двух элементов конструкций корпус 1 ввинчивается во фланец 6 сквозь отверстие d₁ во фланце 7, при этом отверстие d₁ должно быть больше диаметра d_n поршня 3, но меньше диаметра D цилиндрической части корпуса 1 (D > d₁ > d_n). Головная полая часть корпуса 1 выполнена за одно целое с хвостовиком 8, образуя ступенчатый участок 9 днища 10. Корпус 1 и поршень 3 имеют взаимно сопрягающиеся конусные поверхности B.

При срабатывании пироэнергодатчика 2 в полости A создается давление, которое сдвигает поршень 3 в осевом направлении.

Поршень 3 своими режущими кромками 5 перерезают ступенчатый участок 9 днища 10, корпуса 1, тем самым разделяет корпус 1 на две части, при этом связь элементов нарушается. После разделения поршень 3 и корпус 1 заклиниваются своими конусными поверхностями B.

В связи с наличием режущих кромок 5 на поршне 3 разделение устройства происходит безосколочно и безударно. Кроме того заклинивание поршня 3 с корпусом 1 по конусам B создает герметичность в полости B, тем самым исключая выход газов за пределы корпуса 1 устройства. Отсутствие в корпусе устройства концентратов напряжения повышает надежность устройства.

Для закрепления хвостовой части корпуса не требуется дополнительной гайки, так как хвостовая часть может быть ввернута непосредственно в тело соединяемого элемента и при разделении остается в нем, не требуя специального улавливателя.

Наличие режущих кромок позволяет сделать устройство легким и миниатюрным.

Формула изобретения

Устройство для разделения элементов конструкций, включающее корпус, внутри которого размещены пироэнергодатчик, поршень и хвостовик, отличающееся тем, что корпус выполнен за одно целое с хвостовиком, образуя ступенчатый участок для взаимодействия с выполненными на торце поршня режущими кромками, при этом корпус и поршень выполнены с взаимно сопрягающимися конусными поверхностями.

РИСУНКИ

Рисунок 1