Рычажный замок

Изобретение относится к средствам стыковки и расстыковки частей космического аппарата (КА). Предлагаемый замок содержит кронштейн с основанием, поворотный рычаг, стягивающий элемент, крепежный элемент и пружину растяжения. При этом основание закреплено на одном отделяемом элементе, а стягивающий элемент - на другом, рычаг установлен на кронштейне, а крепежный элемент - на стягивающем элементе. Замок снабжен дополнительным поворотным рычагом, установленным на кронштейне, и звеном, кинематически связывающим одни плечи обоих рычагов. Пружина одним концом зафиксирована на кронштейне, а другим в месте соединения одного плеча рычага с указанным звеном. Рычаги установлены на основании кронштейна, а резьбовая часть одного конца стягивающего элемента - непосредственно в другом отделяемом элементе. Крепежный элемент установлен на резьбовой части другого конца стягивающего элемента и имеет возможность контакта с двумя другими плечами рычагов. Контактирующие поверхности крепежного элемента и двух других плеч рычагов могут быть выполнены сферическими. Техническим результатом изобретения является уменьшение габаритов и массы замка, а также повышение его надежности при эксплуатации и отработке. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к космической и авиационной технике и может быть использовано для удержания и последующего освобождения отделяемых в процессе эксплуатации и многоразовой отработки силовых крупногабаритных агрегатов и деталей конструкций, нагруженных в момент отделения принудительными расталкивающими усилиями, например головных обтекателей, отсеков и ступеней ракет-носителей, подвесных баков летательных аппаратов.

Наиболее близким к заявленному является рычажный замок, содержащий кронштейн с основанием, закрепляемым на одном отделяемом элементе, рычаг, установленный на кронштейне с возможностью поворота, стягивающий элемент с резьбовой частью на одном конце, устанавливаемый на другом отделяемом элементе перпендикулярно основанию кронштейна в его отверстии, крепежный элемент, установленный на стягивающем элементе, и пружину. ("Основы конструирования ракет-носителей космических аппаратов". Учебник для студентов ВТУЗов, Б.В.Грабин, О.И.Давыдов, В.И.Жихарев и др. Под ред. В.П.Мишина, В.К.Карраска. М.: Машиностроение, 1991, стр.299, 300).

К недостаткам этого устройства можно отнести сложность контроля правильности установки деталей замка из-за необходимости одновременной фиксации стягивающего элемента, качалки и рычага с последующей затяжкой гайки на стягивающем элементе и обжатием пружины, уменьшение несущей способности замка при возникновении перекоса зацепа стягивающего элемента, а также увеличенные габариты в направлении, перпендикулярном плоскости разделения, что усложняет конструкцию разделяемых элементов.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является обеспечение более высокой надежности при эксплуатации и отработке, уменьшение габаритов и массы замка, а также расширение арсенала технических средств.

Технический результат достигается тем, что рычажный замок, содержащий кронштейн с основанием, закрепляемым на одном отделяемом элементе, рычаг, установленный на кронштейне с возможностью поворота, стягивающий элемент с резьбовой частью на одном конце, устанавливаемый на другом отделяемом элементе перпендикулярно основанию кронштейна в его отверстии, крепежный элемент, установленный на стягивающем элементе, и пружину, в соответствии с предлагаемым изобретением снабжен дополнительным рычагом, установленным на кронштейне с возможностью поворота, и звеном, кинематически связывающим одни плечи обоих рычагов, при этом пружина растяжения одним концом зафиксирована на кронштейне, а другим в месте соединения одного плеча рычага с указанным звеном, рычаги установлены на основании кронштейна, а стягивающий элемент, устанавливаемый резьбовой частью одного конца непосредственно в другом отделяемом элементе, выполнен с резьбовой частью на другом конце, на котором с возможностью контакта с двумя другими плечами рычагов установлен крепежный элемент.

Контактирующие поверхности крепежного элемента и двух других плечей рычагов выполнены сферическими.

На чертежах представлен один из примеров исполнения рычажного замка.

На фиг.1 изображен общий вид предложенного рычажного замка в закрытом положении, на фиг.2 - вид сверху на фиг.1, на фиг.3 изображен общий вид предложенного рычажного замка в открытом положении, на фиг.4 - вид сверху на фиг.3.

Рычажный замок содержит кронштейн с основанием 1, уступом 2, ребром 3 и отверстиями 4, 5. На уступе 2 выполнено ребро 6 с отверстием для фиксации одного конца пружины растяжения 7 и поверхность 8, к которой закреплен упор 9.

Основание 1 с помощью шпилек 10, гаек 11 и втулок 12 закреплено на одном отделяемом элементе 13, в котором выполнены отверстия под шпильки 10, соосные отверстиям 4, и отверстие 14, равное по диаметру отверстию 5 и соосное с ним, при этом шпильки 10 одними концами закреплены в одном отделяемом элементе 13 гайками 11, а на других концах шпилек 10 через втулки 12 установлены с возможностью поворота рычаг 15 с плечами 16 и 17 и дополнительный рычаг 18 с плечами 19 и 20.

Плечи 16 и 19 кинематически связаны между собой посредством звена 21 с помощью шарнирных соединений (ось вращения), имеющего ребро 22, удерживаемое приводным устройством (не показано).

В месте соединения плеча 16 и звена 21 зафиксирован другой конец пружины растяжения 7.

Плечо 17 выполнено с упором 23, контактирующим с ребром 3 кронштейна.

Стягивающий элемент 24 выполнен в виде шпильки с фланцем 25, ограничивающим глубину установки стягивающего элемента 24 резьбовым концом 26 в другом отделяемом элементе 27.

На другом резьбовом конце 28 стягивающего элемента 24, размещенного в отверстиях 5 и 14, установлен крепежный элемент 29, контактирующий с плечами 17 и 20 рычагов 15 и 18 и который обеспечивает необходимую контролируемую стяжку отделяемых элементов 13 и 27 по плоскости разделения.

Поверхности, по которым контактируют крепежный элемент 29 и плечи 17 и 20, выполнены сферическими.

Линии, соединяющие точки кинематической связи рычагов 15 и 18 со звеном 21 и основанием 1 кронштейна, образуют геометрическую фигуру, например параллелограмм.

Рычажный замок работает следующим образом.

До разделения, при удерживаемом приводным устройством за ребро 22 звене 21, рычажный замок с помощью крепежного элемента 29 через плечи 17 и 20 рычагов обеспечивает требуемую контролируемую стяжку отделяемых элементов 13 и 27, которые контактируют между собой по плоскости разделения. Пружина растяжения 7 находится в напряженном состоянии. Между отделяемыми элементами 13 и 27 действуют принудительные расталкивающие усилия.

При освобождении ребра 22, под действием усилия пружины 7, происходит перемещение звена 21 и рычагов 15, 18 относительно основания 1, которые кинематически связаны между собой, при этом плечи 17 и 20 начинают расходиться до полного освобождения крепежного элемента 29, что совпадает с фиксацией плеча 19 на упоре 9 остаточными усилиями пружины 7, в результате чего под действием принудительного расталкивающего усилия происходит свободное перемещение крепежного элемента 29 через отверстия 5 и 14, а следовательно, беспрепятственное разделение элементов 13 и 27.

Закрытие замка происходит в обратной последовательности.

Таким образом, предложенная конструкция рычажного замка обладает более надежной контролируемой затяжкой стыка отделяемых элементов 13 и 27 за счет замены нескольких деталей прототипа на резьбовую пару, образованную резьбовым концом 28 и крепежным элементом 29, позволяет исключить дополнительную регулировку устройства при многократных срабатываниях, так как плечо 17, например, выполнено с упором 23, контактирующим с ребром 3 кронштейна, что обеспечивает неизменяемое положение контактирующих с крепежным элементом 29 поверхностей плеч 17 и 20 рычагов 15 и 18. Предложенная конструкция также обеспечивает меньшие габариты замка и меньшую массу, применение пружины 7 как автономного привода замка, использование шпилек 10 для закрепления кронштейна и имеет меньшее количество входящих деталей.

Описанный конкретный пример выполнения изобретения должен быть рассмотрен лишь как иллюстративный, а не как исчерпывающий.

Изобретение может быть практически реализовано несколько по-другому, чем конкретно описано, без отступления от сущности изобретения и в объеме заявленной формулы.

1. Рычажный замок, содержащий кронштейн с основанием, закрепляемым на одном отделяемом элементе, рычаг, установленный на кронштейне с возможностью поворота, стягивающий элемент с резьбовой частью на одном конце, устанавливаемый на другом отделяемом элементе перпендикулярно основанию кронштейна в его отверстии, крепежный элемент, установленный на стягивающем элементе, и пружину, отличающийся тем, что замок снабжен дополнительным рычагом, установленным на кронштейне с возможностью поворота, и звеном, кинематически связывающим одни плечи обоих рычагов, при этом пружина растяжения одним концом зафиксирована на кронштейне, а другим - в месте соединения одного плеча рычага с указанным звеном, рычаги установлены на основании кронштейна, а стягивающий элемент, устанавливаемый резьбовой частью одного конца непосредственно в другом отделяемом элементе, выполнен с резьбовой частью на другом конце, на котором с возможностью контакта с двумя другими плечами рычагов установлен крепежный элемент.

2. Рычажный замок по п.1, отличающийся тем, что контактирующие поверхности крепежного элемента и двух других плеч рычагов выполнены сферическими.