Конусный замок

Изобретение относится к устройствам крепления съемных частей к корпусу. Конусный замок содержит конус с фланцем, закрепленным на отъемной части корпуса самолета, конусное гнездо с фланцем, закрепленным на корпусе самолета, болт, самоконтрящуюся гайку и пружину. На конусе и на конусном гнезде выполнены цилиндрические выступы-пояса одинаковых диаметров с ответными отверстиями в отъемной части и в корпусе самолета, которые в стянутом положении образуют один цилиндрический стержень. Изобретение направлено на повышение ресурса соединения. 4 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к авиационной технике и предназначено для осуществления крепления отъемных или съемных частей самолета (например, крышек люков) к корпусу самолета. Так же может быть использовано при разработке корпусов морских судов, автомобилей и других видов транспорта.

За аналог принят замок ОСТ1 13723-80, способный соединять и удерживать отъемные или съемные детали (крышки люков корпуса самолета). Содержит корпус с гайкой, болт и фиксатор. Недостатком аналога является ограниченная прочность соединения (max. 1670 кг).

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является конусный замок SU 1372812 кл. B64C 1/14 - обладающий высокими качествами как конструктивными, так и прочностными. Аналогичный замок применяется на ряде самолетов (Бе-10, Бе-12, ЭИ и др.), которые находятся в эксплуатации несколько десятков лет. Конусный замок характеризуется удобным, надежным и высоко-ресурсным соединением, обеспечивающим легко- и быстроразъемные крепления крышек крупногабаритных люков (например, на самолете Бе-10 - люк с размерами 4000×1000 мм) и при этом включение крышки люка в работу нормальных и касательных напряжений, компенсацию большого выреза в напряженной области корпуса самолета. Замок выдерживает нагрузку до 6 тонн.

Нами проведена исследовательская работа по совершенствованию, конструкции этого замка и достижению еще более высоких параметров прочности и высокоресурсности соединения с целью применения на новых разработках: на разъемных и отъемных соединениях на новых изделиях, включая крепления крупногабаритных радиопрозрачных (РП) обтекателей к конструкции фюзеляжа (например, таких как РП обтекателей устанавливаемых на самолете Ил-82 с габаритами примерно 9000*2400). Результатом этих исследований является наше предложение с введением новых элементов конструкции, определяющих эти достижения.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является обеспечение высокой прочности, надежности, удобства в эксплуатации и повышения ресурса соединений.

Технический результат достигается тем, что конусный замок содержит конус с фланцем, закрепленным на отъемной части корпуса самолета, конусное гнездо с фланцем, закрепленным на корпусе самолета, болт, самоконтрящуюся гайку и пружину, при этом на конусе и на конусном гнезде выполнены цилиндрические выступы-пояса одинаковых диаметров с ответными отверстиями в отъемной части и в корпусе самолета соответственно, которые в стянутом положении образуют один цилиндрический стержень, соединяющий в плотной посадке отъемную часть с корпусом самолета.

При стянутых конусе с конусным гнездом с помощью болта, законтренного в самоконтрящейся гайке, цилиндрические выступы-пояса соединены в один цилиндрический стержень, который воспринимает и передает нагрузки от крышки к корпусу и наоборот, включая таким образом конструкцию крышки люка в замкнутую систему с корпусом самолета через окантовку люка, и тем самым компенсируя вырез люка в корпусе самолета. Надо отметить, что наличие цилиндрических выступов-поясов, их соединение с крышкой и корпусом в плотной посадке не исключает работу заклепочных соединений на фланцах конуса и конусного гнезда. А наоборот, они теперь работают совместно, т.е. усилия, воспринимаемые конусным замком, теперь складываются из усилий, действующих на цилиндрические выступы-пояса и на заклепки.

Сопоставительный анализ предлагаемого изобретения с выявленными аналогом и прототипом показывает, что оно обладает новизной, изобретательским уровнем и промышленной применимостью.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется кратким описанием и прилагаемыми чертежами, где

На фиг. 1 показан конусный замок в разрезе;

На фиг. 2 показан конусный замок вид сверху;

На фиг. 3 показана схема действия и распределения сил у прототипа;

На фиг. 4 показана схема действия и распределения сил у предполагаемого изобретения.

Конусный замок, показанный на чертежах (фиг. 1, 2), представляет собой конус 1 с фланцем 2, закрепленный на крышке люка 3 заклепками 4, на корпусе которого выполнен цилиндрический выступ-пояс 5, сопрягаемый с цилиндрическим отверстием 6 в крышке люка 3 по посадке с натягом. Конусное гнездо 7, сопрягаемое по конической поверхности конусом 1, своим фланцем 8 крепится к корпусу самолета 9. На конусном гнезде 7 так же, как и на конусе 1 выполнен 1 цилиндрический выступ-пояс 10, который сопрягается с цилиндрическим отверстием 11 в корпусе самолета 9 по посадке с натягом.

В нижней части конусного гнезда 7, соосно конусу 1, выполнено отверстие 12 с обратной конической поверхностью, в сопряжении с которым находится коническая гайка 13, имеющая продольный разрез 14, в который входит шпонка 15, вваренная в тело конусного гнезда 7. В гайку 13 ввинчен болт 16, соединяющий конус 1 с конусным гнездом 7 и таким образом, скрепляющий крышку люка 3 с корпусом самолета 9. Головка болта 16 утоплена в коническом седле 17 конуса 1 и подпружинена пружиной 18, надетой на стержень болта 16 и упирающейся в его торец и в буртик, выполненный в отверстии конуса 1. Для удерживания болта 16 от выпадения в канавке болта 16 установлено стопорное кольцо 19, аналогичное стопорное кольцо 20 установлено в канавке на отверстии конусного гнезда 7, для удержания гайки 13 от выпадения.

На фиг. 3 показана схема сил, действующих на конусный замок-прототип. Замок сопрягается с отверстием в крышке люка с зазором. В этом случае в начальный момент (после деформации заклепочных соединений) в контакт входят поверхность отверстия в крышке и поверхность замка в одной точке А, где и прикладывается вся сила Q.

На фиг. 4 показана схема действия и распределения сил у предлагаемого конусного замка. В этом случае в связи с сопряжением отверстия в крышке люка с цилиндрическими выступами-поясами в плотной посадке, усилие Q распределяется на половине поверхности отверстия от точки А, - где прикладывается усилие q-max до точек B и C, где усилие постепенно сжимается до q=0.

Таким образом, заявленная конструкция конусного замка с сопряжением цилиндрических поясов-выступов с отверстием в крышке люка в плотной посадке имеет преимущества в распределении сил, что обеспечивает более высокую прочность соединения и увеличение его ресурса.

Работает конусный замок следующим образом.

При закрытии крышки, конус 1 входит в конусное гнездо 7 и сопрягается с ним по конусной поверхности. Болт 16 отодвинут пружиной в крайнее верхнее положение. Стопорное кольцо 19 упирается в буртик конуса 1. Преодолевая усилие пружины 18, болт 16 прижимается к гайке 13 и, вращаясь, ввинчивается в гайку 13. Гайка 13, подтягиваемая болтом 16, скользит по конической поверхности вверх, удерживаемая от поворота шпонкой 15, при этом сжимаясь за счет разреза 14 и в конце хода, обеспечив затяжкой болта 16 предельно плотное прилегание крышки к корпусу самолета, контрит болт 16, обеспечивая надежность от его отвинчивания. Открытие крышки люка 3 производится обратными движениями и воздействиями на элементы замка, т.е. болт 16 откручивается торцевым ключом и, выходя из гайки 13, отжимается пружиной 18 вверх, но не выпадает, т.к. стопорное кольцо 19 удерживает его, упираясь в буртик на конусе 1. Гайка 13 не выпадает из гнезда, опускаясь вниз, она упирается в стопорное кольцо 20. В отличие от аналогов, пружина 18 выталкивает болт 16 и удаляя его от гайки 13, ограждает соединение от «закусывания» болта резьбой гайки 13, с чем мы сталкивались ранее, применяя аналогичные замки, где болты наоборот прижимались к гайке, закусывались ее резьбой и невозможно было открыть крышку люка.

Аналогичные конусные замки применены для крепления крышек крупногабаритных люков длиной 4 м и шириной 1 м на палубном грузолюке самолета Бе-10, на самолете-амфибии Бе-12, а также на изделии ЭИ для крепления радиопрозрачного обтекателя. Многолетний опыт эксплуатации этих самолетов показал надежность этих замков. Считаем целесообразным применение предполагаемого замка для крепления крупногабаритного радиопрозрачного обтекателя (длина 9 м, ширина 2,4 м, высота 1,8 м) на самолете.

Предлагаемая конструкция конусного замка обеспечит высокую прочность, надежность, удобство в эксплуатации и высокий ресурс соединений.

Технико-экономическая эффективность выражается в значительном расширении возможностей применения предполагаемого конусного замка, в связи с его высокой прочностью, универсальностью, повышенной надежностью и ресурсом.

Предлагаемое изобретение осуществимо по существующей технологии из применяемых материалов в самолетостроении.

Конусный замок, содержащий конус с фланцем, закрепленным на отъемной части корпуса самолета, конусное гнездо с фланцем, закрепленным на корпусе самолета, болт, самоконтрящуюся гайку и пружину, отличающийся тем, что на конусе и на конусном гнезде выполнены цилиндрические выступы-пояса одинаковых диаметров с ответными отверстиями в отъемной части и в корпусе самолета соответственно, которые в стянутом положении образуют один цилиндрический стержень, соединяющий в плотной посадке отъемную часть с корпусом самолета.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано для соединения заготовок или деталей, изготовленных из слоистого металлокомпозита, например алюмостеклопластика СИАЛ, содержащего алюминиевые листы и слои термопластичного композита со стекловолокнами различной структуры.

Изобретение относится к области общего и специального тяжелого машиностроения и применяется для обеспечения соединения высоконагруженных элементов механических конструкций.

Изобретение относится к общему машиностроению, в частности к газотурбинным установкам, двигателям внутреннего сгорания, где детали и их соединения работают при высокой температуре длительное время.

Изобретение относится к педальному тормозному устройству транспортного средства. Педальное тормозное устройство транспортного средства содержит корпус, прикрепленный к приборной панели, педаль тормоза, совершающую движение качения вокруг несущего вала, и несколько втулок заданного наружного диаметра и высоты, служащих в качестве распорных деталей для создания пространства между корпусом и приборной панелью, расположенных вокруг сквозного отверстия, выполненного в подложке корпуса.

Изобретение относится к устройству для механического соединения посредством поворотной оси по меньшей мере двух деталей и направлено на упрощение соединения деталей посредством поворотной оси.

Легкосъемное беззазорное крепежное соединение фланцев относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано для стягивания и жесткой фиксации фланцев полумуфт валов машин во время монтажа и ремонтов.

Изобретение относится к устройству для крепления первой детали ко второй детали, которая сама по себе прикреплена к третьей детали, и направлено на повышение качества сборки элементов конструкции.

Изобретение относится к области механосборочного производства конструкций, к которым предъявляются высокие требования надежности и ресурса при воздействии циклических нагрузок, в частности к способам соединения металлических деталей авиационных конструкций.

Изобретение относится к области общего и специального тяжелого машиностроения и может использоваться во всех областях промышленного производства для обеспечения соединения высоконагруженных элементов механических конструкций.

Изобретение относится к области строительства, в частности к болтовым соединениям тонкого листа с толстым, и направлено на повышение прочности соединения. Болтовое соединение тонкого листа с толстым, включающее тонкий лист, выполненный с отверстием для прохождения болта, и толстый лист, выполненный с отверстием большего диаметра, в которое завальцованы кромки тонкого листа, шайбы, болт и гайку.

Изобретение относится к скрепляемой конструкции и направлено на повышение жесткости соединения. Скрепляемая конструкция содержит первый элемент, выполненный с внутренней резьбой; второй элемент, выполненный с отверстием; и охватываемый винт, крепящий первый элемент и второй элемент друг с другом и включающий участок внешней резьбы и участок головки, имеющий опорную поверхность. Участок внешней резьбы врезается во внутреннюю резьбу через отверстие второго элемента. Второй элемент выполнен с по существу круглым согнутым участком, включающим изогнутую поверхность, определяющую отверстие, и включающим свободный конец, имеющий край, прижатый к опорной поверхности винта. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к авиастроению. Способ сборки крыла из полимерного композиционного материала заключается в соединении носовой, хвостовой средней частей (1,2,3) крыла полками лонжеронов (4) с верхней и нижней панелями болтами (7) и гаечных профилей (6) с плавающими самоконтрящимися гайками из алюминиевых сплавов. Вначале производят болтовое или клееболтовое крепление лонжеронов (4) и панелей (5) средней части (3) крыла болтами (7). Осуществляют одновременно постановку гаечных профилей (6) и крепление полок лонжеронов (4) с панелями (5), производя и завершая тем самым сборку средней части крыла 3, а затем так же при помощи болтов 8. На оставшейся части плавающих самоконтрящихся гаек профилей (6) выполняют установку болтов (8), производя соединение носовой и хвостовой частей (1,2) крыла со средней частью крыла (3). Болты (8) устанавливают в оставшуюся часть гаечных профилей (6) в промежутках между болтами (7) с гайками крепления лонжеронов (4) и панелей (5) средней части крыла. Изобретение направлено на упрощение процесса сборки путем уменьшения технологических операций. 4 ил.

Изобретение относится к крепежной системе для выполненного с поднутренным участком удерживающего отверстия фасадной плиты и направлено на повышение надежности соединения. Крепежная система для выполненного с поднутренным участком удерживающего отверстия фасадной плиты содержит снабженный наружной резьбой крепежный анкер и по меньшей мере одну опорную втулку. Крепежный анкер имеет асимметрично выполненную на стержне головку, которая в радиальном направлении местами выступает за надетую на крепежный анкер опорную втулку. Опорная втулка выполнена в виде трубчатого тела с центральным отверстием и имеет опорный участок, который, по меньшей мере, местами окружает головку в зоне, где она не заполняет удерживающее отверстие. Опорная втулка в смонтированном состоянии выступает по меньшей мере на несколько десятых миллиметра из крепежного отверстия. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 27 ил.

Предлагаемое изобретение относится к ответственным резьбовым соединениям, используемым в машиностроении. Техническим результатом является повышение усталостной прочности соединения. Узел соединения деталей машин, содержащий две соединяемые детали и винт, отличается тем, что в отверстии одной соединяемой детали имеется участок для установки стержня винта с натягом, а в другой соединяемой детали выполнено отверстие для установки части винта с расчетным зазором. 1 ил.

Изобретение относится к конструкции узла с болтовым креплением в турбомашине и к турбомашине и направлено на уменьшение осевого усилия на болт. Конструкция болтового крепления включает в себя первый элемент, имеющий болтовое отверстие; второй элемент, имеющий участок с внутренней резьбой; болт, вставляемый в болтовое отверстие и в участок с внутренней резьбой для крепления первого элемента и второго элемента одного к другому; и гайку, размещаемую на первом элементе, имеющую выпуклый участок, выступающий в сторону второго элемента. Если считать продольное направление болта осевым направлением, то площадь сечения выпуклого участка гайки, перпендикулярного к осевому направлению, превышает площадь сечения болта, перпендикулярного к осевому направлению. Второй элемент имеет болтовое отверстие, выполненное на участке с внутренней резьбой со стороны первого элемента, и длина этого болтового отверстия превышает длину выступания выпуклого участка гайки. 5 н. и 5 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к элементу восприятия усилия и к соответствующему приемному элементу и направлено на повышение надежности соединения. Элемент восприятия усилия из полимерного материала для соединения двух деталей содержит полую камеру, по существу, в форме параллелепипеда, содержащую верхнюю стенку и нижнюю стенку, которые соединены боковыми стенками, по меньшей мере четырьмя попарно параллельными плоскими боковыми стенками. Одна из боковых стенок является открытой, при этом полая камера содержит на наружной стороне своей верхней стенки перегородки, образующие разметочный крест с четырьмя ветвями. Каждая ветвь расположена, по существу, перпендикулярно к одной из указанных четырех плоских боковых стенок полой камеры, и две противоположные ветви разметочного креста имеют, каждая, свободный конец, образующий плоскость, расположенную в продолжении плоскости наружной стороны смежной плоской боковой стенки. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к соединительной технике и направлено на сокращение времени отсоединения крепежного средства. Крепежное средство с дистанционным управлением для разъемного соединения конструктивных элементов с продольной осью и с крепежным телом для введения в крепежное основание. Крепежное тело содержит анкер, вводимый в крепежное основание, который перемещается по меньшей мере в первое направление с целью закрепления с геометрическим и/или фрикционным замыканием крепежного средства в крепежном основании и во второе направление, противоположное первому направлению, с целью его отсоединения. Анкер соединен с приводом с дистанционным управлением, предусмотренным для работы с помощью текучей среды, который размещен в крепежном средстве, и перемещается во второе направление, и при этом анкер содержит по меньшей мере две отдельные части и проходит в направлении, радиальном первому направлению, в которое перемещается каждая из этих отдельных частей, от продольной оси. Каждая из этих отдельных частей содержит выступ, проходящий вертикально продольной оси, который выполнен с возможностью взаимодействия с обеспечением геометрического замыкания с поднутрением крепежного основания. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 20 ил.

Изобретение относится к системе крепления электрического прибора на металлической опоре. Система содержит палец (3), выполненный с возможностью прохождения через сквозное гнездо (21) металлической опоры (20) и через металлическую вставку (10) электрического прибора (1) и с возможностью передачи электрического сигнала, и средства (30, 32, 34) изоляции металлической опоры (20), расположенные между металлической опорой (20) и металлической вставкой (10). Система дополнительно содержит средства (40, 42) механического удержания, выполненные с возможностью приложения усилия на средства (30, 32) изоляции, чтобы удерживать их в контакте с металлической опорой (20) и с металлической вставкой (10), при этом средства (40, 42) механического удержания содержат опорный элемент (41), расположенный поперечно к пальцу (3), и упругое средство (42), расположенное между опорным элементом (41) детали (40) и средствами (30, 32) изоляции и выполненное с возможностью воздействия усилием на средства (30, 32) изоляции. Технический результат: возможность одновременно обеспечивать механическое удержание электрического прибора на металлической опоре, передавать электрический сигнал, исходящий из электрического прибора, и электрически изолировать электрический прибор от металлической опоры, несмотря на экстремальную окружающую среду вибраций и температур, действующих на прибор во время работы. 22 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к авиастроению, в частности к способам сборки силовых агрегатов и элементов конструкции из алюминиевых сплавов с помощью болтов. Способ заключается в том, что болт в отверстие соединяемых деталей устанавливают по скользящей посадке, головку болта вместе с соединяемыми деталями помещают на поддержку, а на законцовку болта устанавливают пуансон, так чтобы рабочая часть пуансона касалась поверхности соединяемых деталей, диаметр рабочей части пуансона выбирают равным диаметру головки болта, радиальный натяг создают путем пластического деформирования материала соединяемых деталей вокруг болта пуансоном и головкой болта на прессе усилием, направленным вдоль оси болта, по величине равным или меньшим нормированному усилию прессовой клепки заклепок, по форме и размеру аналогичных болту. Использование предлагаемого способа сборки болтовых соединений в серийном производстве авиационной техники позволит увеличить ресурс летательных аппаратов. 1 ил.

Крыло самолета состоит из двух соединенных с фюзеляжем консолей, каждая из которых подкреплена подкосом, и содержит верхнюю панель, передний, центральный и задний лонжероны, балочные и рамные нервюры, а также съемные нижние панели. Нижние панели соединяются с нижними поясами лонжеронов и нервюр при помощи креплений, обеспечивающих ограниченную подвижность панелей в направлении вдоль крыла. Рамные нервюры имеют съемные нижние ветви, центральный лонжерон разветвляется в направлении фюзеляжа на переднюю и заднюю ветви. Устройство для крепления нижних панелей крыла содержит болты, проходящие через отверстия в нижних панелях крыла, и сквозные пазы в нижних поясах лонжеронов и нервюр, соединенные с плавающими гайками, размещенными в обоймах прищепках, установленных в углублениях на нижних поясах лонжеронов и нервюр. Узел соединения подкоса с крылом содержит опорную балку с цапфами, закрепленными в передней, центральной и задней опорах на лонжеронах крыла, переднее и заднее внешние звенья, центральное звено, переднее и заднее внутренние звенья. Группа изобретений направлена на снижение массы крыла, обеспечение надежности и прочности конструкции крыла. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 20 ил.

Изобретение относится к устройствам крепления съемных частей к корпусу. Конусный замок содержит конус с фланцем, закрепленным на отъемной части корпуса самолета, конусное гнездо с фланцем, закрепленным на корпусе самолета, болт, самоконтрящуюся гайку и пружину. На конусе и на конусном гнезде выполнены цилиндрические выступы-пояса одинаковых диаметров с ответными отверстиями в отъемной части и в корпусе самолета, которые в стянутом положении образуют один цилиндрический стержень. Изобретение направлено на повышение ресурса соединения. 4 ил.

Наверх