Устройство металлизации подвижных элементов конструкции
Владельцы патента RU 2393651:
Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Государственный научно-производственный ракетно-космический центр (ФГУП ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс") (RU)
Российская Федерация, от имени которой выступает заказчик - Министерство обороны Российской Федерации (RU)
Изобретение относится к области приборостроения и предназначено для защиты электрических приборов и кабельных сетей от влияния зарядов статического электричества, скапливающихся на подвижных элементах конструкции. Технический результат - повышение надежности. Для достижения данного результата гибкий электропроводящий элемент охвачен металлической спиралью, внутренний диаметр которой равен ширине металлической оплетки. Концы металлической спирали выполнены в виде зацепов и закреплены совместно с наконечниками электропроводящего элемента на подвижных элементах конструкции. При этом электропроводящий элемент жестко связан со спиралью в местах соединения с наконечниками. 4 ил.
Изобретение относится к устройству металлизации подвижных элементов конструкции и предназначено для защиты электрических приборов и кабельных сетей машин от влияния зарядов статического электричества, скапливающихся на подвижных элементах конструкции, как средство, обеспечивающее надежную электрическую связь между подвижными и неподвижными частями конструкции, особенно при их больших углах поворота, например, для снятия зарядов статического электричества со створок крышек светозащитного устройства (СЗУ) на корпус космического аппарата (КА).
В настоящее время известно «Устройство для защиты емкостей из композиционных материалов от статического электричества» RU 2201657 C2, МКП H5F 3/02 (аналог). В данном изобретении для обеспечения электрической связи неподвижного металлического фланца с подвижной пластиковой емкостью с электропроводным покрытием используется электропроводный элемент в виде упругой пластины, один конец которой неподвижно закреплен на фланце, а другой, разделенный на несколько отдельных упругих контактов, взаимодействует с пластиковой емкостью.
Недостатком такой конструкции является ее низкая надежность вследствие большого переходного сопротивления в месте соприкосновения упругого контакта с пластиковой емкостью. Кроме того, данное техническое решение невозможно использовать при больших углах перемещения (до 90°) подвижных элементов, например, створок крышки СЗУ КА.
Частично этот недостаток устранен известным способом металлизации подвижных элементов конструкции перемычками по ГОСТ 19005-81 (прототип), в котором на одном элементе (неподвижном) закреплен один наконечник перемычки, на другом (подвижном) - другой, а в качестве электропроводящего гибкого элемента между ними используется металлическая оплетка.
В известном техническом решении для металлизации створок крышки СЗУ КА используются стандартные перемычки, состоящие из двух наконечников и связывающих их гибкой металлической оплетки (например, по ГОСТ 18707-81). Один из наконечников установлен на неподвижном основании, другой - на подвижной створке крышки, а оплетка осуществляет функцию электропроводящего гибкого элемента.
Надежность работы перемычек металлизации в подвижных соединениях определяется целостностью электропроводящего гибкого элемента (оплетки) и зависит от количества циклов перегиба оплетки и радиуса изгиба.
Известное техническое решение, где один из наконечников гибкого электропроводящего элемента установлен на неподвижном основании, другой - на подвижной створке, имеет низкую надежность при больших циклах функционирования (более 100000 циклов).
Слабым местом при работе известного устройства металлизации в подвижных соединениях является место заделки оплетки в наконечник - зона максимальной концентрации напряжений. Гибкий электропроводящий элемент (оплетка) в зоне максимальной концентрации напряжений при функционировании за счет многократных перегибов начинает постепенно разрушаться. При достижении определенного количества циклов перегибов происходит ее разрыв.
Экспериментально была оценена работоспособность стандартных перемычек металлизации при работе створок крышки СЗУ - она составила 20000 циклов, при этом длина оплетки перемычки на ее ресурс существенной роли не оказывает.
Цель изобретения - повышение надежности устройства металлизации подвижных элементов конструкции.
Указанная цель достигается тем, что устройство металлизации подвижных элементов конструкции, содержащее гибкий электропроводящий элемент в виде металлической оплетки и узлы его крепления, отличающееся тем, что гибкий электропроводящий элемент охвачен металлической спиралью, внутренний диаметр которой равен ширине металлической оплетки, а концы металлической спирали выполнены в виде зацепов и закреплены совместно с наконечниками электропроводящего элемента на подвижных элементах конструкции, при этом электропроводящий элемент жестко связан со спиралью в местах соединения с наконечниками.
Изобретение поясняется чертежами:
- на фиг.1 - устройство металлизации подвижных элементов конструкции в положении створок «Закрыто»;
- на фиг.2 - устройство металлизации подвижных элементов конструкции в положении створок «Открыто»;
- на фиг.3 - выносной элемент А на фиг.1 - крепление спирали к электропроводящему элементу;
- на фиг.4 - сечение Б-Б на выносном элементе А - крепление спирали к электропроводящему элементу.
Устройство металлизации подвижных элементов конструкции, содержащее гибкий электропроводящий элемент в виде металлической оплетки 3, охвачено металлической спиралью 5, внутренний диаметр которой равен ширине металлической оплетки 3, а концы металлической спирали 5 выполнены в виде зацепов 6 и закреплены совместно с наконечниками 4 электропроводящего элемента на неподвижные 1 и подвижные 2 элементы конструкции винтами 7, при этом электропроводящий элемент 3 жестко связан со спиралью 5 в местах соединения с наконечниками 4, например, проволочным бандажом 8. Длина спирали 5 выбрана таким образом, чтобы оплетка 3 не была деформирована усилиями сжатия или растяжения.
При работе подвижных элементов, например, створок крышки СЗУ из положения «Закрыто» в положение «Открыто» и обратно металлическая спираль 5 за счет жесткой связи ее с наконечниками 4 в местах крепления к элементам конструкции винтами 7 и в местах заделки наконечников 4 с оплеткой 3 с помощью бандажа проволокой 8 и за счет плотного облегания спиралью 5 оплетки 3, как в опорном рукаве, обеспечивает больший радиус изгиба оплетки по всей ее длине, особенно в наиболее опасном месте - в зоне ее заделки с наконечниками 4. В результате чего концентрация изгибных напряжений в опасном месте оплетки снижается и тем самым повышается надежность электрической связи подвижных створок крышки СЗУ с основанием.
Экспериментальные проверки работоспособности предлагаемого технического решения показали ее высокую надежность. Четыре образца перемычек отработали без повреждений по 140000 циклов «Открытия»-«Закрытия» створок крышки каждый. Дальнейшие испытания были остановлены в виду их нецелесообразности.
Учитывая, что сама металлическая спираль электропроводна, она обеспечивает дополнительную электрическую связь подвижных элементов конструкции с неподвижными.
Таким образом, предложенное устройство металлизации подвижных элементов конструкции позволяет повысить ресурс ее работы в подвижных соединениях и, тем самым, повысить надежность СЗУ КА.
Устройство металлизации подвижных элементов конструкции, содержащее гибкий электропроводящий элемент в виде металлической оплетки и узлы его крепления, отличающееся тем, что гибкий электропроводящий элемент охвачен металлической спиралью, внутренний диаметр которой равен ширине металлической оплетки, а концы металлической спирали выполнены в виде зацепов и закреплены совместно с наконечниками электропроводящего элемента на подвижных элементах конструкции, при этом электропроводящий элемент жестко связан со спиралью в местах соединения с наконечниками.
