Аеростатичний опорний вузол

С О GC 6 3 для СЛУЖЕБНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ ЭКЗ. Г* СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК 09) (5i)s sL u n F 16 С 32/06 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР 1 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (22)17.05.88 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) Г.Е.Анупрменко, Ю. .А.Кэрпачев, И.П.Ковтун, О.ГШаросин, .К.П Ю.Н.Рудык я Ю.Н.Савенко (53)621.822.5(088.8) (56) Патент США F* 3325229, кл. ЗОС-5, 1967, (54) АЭРОСТАТИЧЕСКИЙ ОПОРНЫЙ УЗЕЛ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к аэростатическим спорным узлам, испольэуемьш в устройствах для имитации невесомости. Цель-обеспечение обезвешиеэния опирающейся на опорный узел конструкции. Опорный узел состоит из горизонтальной плоской газовой опоры, соAepvamaft неподвижное основание к подвижную часть. На подвижной части жестко закреплен хвостовик, внутренний элемент вертикальной цилиндрической газовой опоры, Хвостовик охватывается с зазором стакамообразной обойной, связанной с корпусов, несущим элемент обезвешивания, через карданов подвес с кольцами. Пройдя через огракмчители расхода в камеры, газ приводит опоры в рабочее состояние. Газ под давлением создает а упорной ьамерэ вертикально направленное усилие, которое через карда- • нов подвес передается корпусу с оЄезве-uutваемым элементом. Данный опорный узел не ограничивает перемещения корпуса с обезвешмваекым элементом по шести степеням свободы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. Изобретение относится к машиностроению, в частности к аэростатическим опорным узлам, используемым а устройствах бесконтактной передачи усилий на гибкие элементы космических конструкций для имитации невесомости в земных условиях, Цель - обеспечение обезвешивания опирающейся на опорный узел конструкции. На фиг. 1 изображен аэростатический опорный узел, поперечный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг 1. Аэростатический опорный узел содержит корпус 1 и образующие горизонтальную плоскую газовую опору основание 2 и подвижную часть 3 с цилиндрическим хвостоеиком 4. В основании выполнен основной канал 5 для подачи сжатого газа. Цилиндрический хвостовик подвижной части охватывает с зазором стаканообразная обойма 6. образующая дном 7 І торцом хвостовика 4 упорную газовую камеру 8, а ци/шндржеской поверхностью 9-е сопрягаемой поверхностью 10 радиальную газовую опору 11, В подвижной части 3 выполнен осевой канал 12 подвода сжатого газа, соосный основному каналу 5. В зоне осевого канала на рабочей поверхнос ги подвижной части 3 выполнен сообщающийся с ним центральный карман 13 подвода газ-. Вокруг этого кармана расположены равномерно по окружности карманы 14 малой глубины, сообщающиеся посредством отверстий 15 с ограничителями 16 расхода газа, например, типа капилляров, щелей, дросселей, пористых вставок, с осевым каналом 12 подвода сжатого газа. На наружной цилиндрической поверхности хвостовика А выполнены карманы 17 радиальной газовой опоры, сообщающиеся 16-91 1646356 посредством выполненных в теле хвостовика 4 дроссельных отверстий 18 с осевым каналом 12 подвода сжатого газа. Для самоустановки корпуса на наружной цилиндрической поверхности обоймы 6 5 смонтирован карданов подвес 19, взаимно перпендикулярные оси 20 и 21 которого расположены в горизонтальной плоскости. На корпус устанавливается элемент 10 обезвешивания. В стаканообразной обойме 6 предусмотрены отверстия 22 для выхода газа. Аэростатический опорный узел работает следующим образом. При подаче газа под давлением в канал 15 он поступает в карман 13, а из него по отверстиям 15, 18 и осевому каналу 12 через ограничители 16 расхода и дроссельное отверстие 18 ^ к плоской и цилиндрической газовым опорам и в газовую камеру 8. Прой- 20 дя через ограничители расхода в карманы 14 и 17, газ создает давление соответственно между основанием 2 и подвижной частью 3 плоской газовой опоры и между стаканообразной обоймой 6 и хвостовиком 4 цилин- 25 дрической газовой опорой, при зтом при соответствующем давлении газа образуются плоский и цилиндрический газовые подшипники. В цилиндрическом газовом подшипнике газ выходит через отверстия в 30 стакане 22. Одновременно газ, поступая в газовую камеру 8, создает усилие иа обойму 6 в вертикальном направлении, пропорциональное площади дна обоймы и давлению газа 35 Это усилие через карданов подвес 19 передается корпусу 1 обезвешиваемым упругим элементом. Усилие прикладывается к деталям устройства в такой последовательности: обойма б, ось 20, внутреннее кольцо 23, 40 ось 21, наружное кольцо подвеса 19, корпус 1. Данное устройство не ограничивает перемещение корпуса с обезвешиваемым элементом по степеням свободы, так как две 45 степени поступательного перемещения в горизонтальной плоскости обеспечивает плоская газовая опора, одну степень поступательного перемещения в вертикальном направлении - цилиндрическая опора с ка- 50 мерой 8. и три вращательные степени свободы - цилиндрическая газовая опора и карданов подвес 19 Такое выполнение опорного узла позволяет создавать вертикально направленное обезвешивающее усилие заданной величины, прикладываемое к корпусу независимо от вращательных и поступательных перемещений в пространстве обезвешиваемого элемента. Формула изобретения 1. Аэростатический опорный узел, содержащий корпус и образующие горизонтальную плоскую газовую опору основание и подвижную часть с цилиндрическим хвостовиком, карманами отверстиями подвода газа с ограничителями его расхода и осевым каналом подвода сжатого газа, а также опорный узел для самоустановки корпуса и основной канал для подачи сжатого газа, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения обезвешивания опирающейся конструкции, он снабжен охватывающей с зазором хвостовик стаканообразной обоймой, образующей дном с его торцом упорную газовую камеру, сообщающуюся с осевым каналом подвода сжатого газа, а цилиндрической поверхностью - с сопрягаемой поверхностью хвостовика радиальную газовую опору, сообщающуюся посредством выполненных в теле хвостовика дроссельных отверстий с осевым каналом подвода, при этом основной канал для подачи сжатого газа выполнен соосно осевому канапу в основании, опорный узел смонтирован на наружной цилиндрической поверхности стаканообразной обоймы и выполнен в виде карданова подвеса, взаимно перпендикулярные оси которого расположены в горизонтальной плоскости, на обращенной к основанию рабочей поверхности подвижной части выполнен в зоне осевого канала подвода сжатого газа и сообщающийся с ним центральный карман подвода газа. 2. Узел поп.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что на цилиндрической поверхности хвостовика в зонах выхода дроссельных отверстий выполнены карманы. 1646356 Редактор Л. Народная Составитель Т Хромова Техред М Моргентал • 2 Корректор СХКундрик Заказ 1626/ДСП Тираж 233 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35. Раушская наб , 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, vn.Гагарине, 101