Механізм стикування при з’єднанні уздовж осі елементів типу “штир і отвір”

1 Механізм стикування при з'єднанні уздовж осі елементів типу "штир і отвір", один з яких хоча б містить конус або фаску, що має корпус, штир і демпфери, який відрізняється тим, що штир відносно корпуса має чотири степені ВІЛЬНОСТІ завдяки тому, що до штиря жорстко закріплена деталь кутового профілю, полиці котрої з обох торців мають чотири плоскі пороги, які зв'язані з корпусом чотирма пружинними демпферами, перпендикулярними до площин порогів і розміщеними попарно паралельно у двох взаємно перпендикулярних площинах, що перетинаються на осі штиря, при цьому циліндри демпферів, в яких розміщені пружини стиснення, жорстко закріплені на корпусі, а КІНЦІ їх рухливих штоків, що обернені у бік штиря, мають пази впоперек штока, в яких розміщені плоскі пороги деталі кутового профілю з можливістю посуватися уздовж пазів штоків та переміщуватися разом зі штоками уздовж їх осей 2 Механізм по п 1, який відрізняється тим, що торці порогів деталі кутового профілю, взаємодіючі зі штоками демпферів, виконані по дузі кола, діаметр якого дорівнює відстані між глибинними стінками пазів штоків, а пази виконані таким чином, що їх бокові стінки симетрично розходяться в напрямку від глибинної стінки 3 Механізм по пп 1 і 2, який відрізняється тим, що демпфери виконані таким чином, що їх рухливі штоки проходять крізь циліндри і виступають за їх межі з обох торців, а КІНЦІ КОЖНОГО штока мають ступінчасті стовщення, що є упорами, між якими розміщені по краях дві шайби, притиснуті до упорів пружиною стиснення, що розміщена всередині між шайбами, при цьому відстань між торцями циліндра дорівнює відстані між упорами, а по торцях циліндр закритий кришками з центральними отворами, в яких розміщені стовщення штока з можливістю пересування в них і стиснення пружини в обох напрямках від нульового положення при осьовому русі штока ю о о> Винахід відноситься до механізмів коаксіального стикування при з'єднанні уздовж осі охоплюваних деталей з тими, що охоплюють, наприклад, елементів типу штир і отвір, які у початковому стані мають відхилення від СПІВВІСНОСТІ та паралельності, насамперед до механізмів подачі датчиків для вихорострумового контролю в отвори колекторів парогенераторів атомних електростанцій (АЕС), але може бути застосований у багатьох галузях де виникає потреба з'єднання не СПІВВІСних елементів конструкцій Рівень техніки ВІДОМІ конструкції механізмів стикування космічних кораблів "Союз", (див В С Сыромятников Стыковочные устройства космических аппаратов М "Машиностроение", 1984, стор 18, Рис 1 7, стор 20-21, Рис 1 8) де використовуються прийомний конус з циліндричним отвором на пасивному апараті, і штанга (штир) для зчленування, яка закріплена на корпусі активного апарата зі змогою демпфірування ударних навантажень (тут і далі терміни "штанга" і "штир" мають лише одну різницю "штанга" - це назва штиря у конкретній конструкції, на яку робиться посилання, а "штир" це загальна назва конструктивного елементу, що підтверджується у зазначеній книзі при узагальнюючих поясненнях (див там же стор 21, 3-й абзац знизу) Енергія зіткнення поглинається не тільки демпфером при пересуванні штанги відносно корпуса уздовж своєї осі, але й деформацією штанги та інших деталей (див там же стор 18, 2-й абзац знизу) Тика конструкція дуже складна і непридатна для умов, де потрібна осьова усталеність штиря, наприклад, для вихорострумового контролю, коли рівномірність переміщення і жорсткий кінематичний зв'язок штиря датчика з приводом його (О ю 56905 пересування забезпечують точність координат винаходу штир відносно корпуса має чотири стузнайдених дефектів, тому коливання штиря узпеня свободи завдяки тому, що до штиря жорстко довж осі відносно корпусу неприпустиме закріплена деталь кутового профілю, полиці котрої Відома також конструкція стикувальних приз обох торців мають чотири плоскі пороги, які зв'ястроїв космічного комплексу "Салют"-"Союз" (див зані з корпусом чотирма пружинними демпфератам же стор 24, Рис 1 1 1 , стор 85, Рис 3 7, стор ми, перпендикулярними до площин порогів і роз149, Рис 5 9-6) де пасивний апарат також має міщеними попарно паралельно у двох взаємно прийомний конус з циліндричним отвором, а на перпендикулярних плоскостях, що перетинаються активному апараті штанга для зчленування закріпна осі штиря, при цьому циліндри демпферів, в лена на шарнірі та підтримується в нульовому пояких розміщені пружини стиснення, жорстко закріложенні демпферами При цьому шарнір жорстко плені на корпусі, а КІНЦІ їх рухливих штоків, зверзмонтованийна корпусі апарата, а демпфери, що нені в бік штиря, мають пази впоперек штоку, в з'єднують корпус зі штангою, орієнтовані по суті яких розміщені плоскі пороги деталі кутового протангенціально відносно шарніру філю з можливістю посуватися уздовж пазів штоків та переміщуватися разом зі штоками уздовж їх Така конструкція обумовлена тим, що насамосей перед передбачувана не СПІВВІСНІСТЬ і непаралельність апаратів потребує при стикуванні подоДругою ВІДМІТНОЮ ознакою є те, що ВІДПОВІДНО лання цих двох ускладнюючих факторів, що в КОСвинаходу торці порогів деталі кутового профілю, МІЧНІЙ практиці нелегко удається навіть з декількох взаємодіючі зі штоками демпферів, виконані по спроб Саме це й спонукає до використання велидузі кола, діаметр якого дорівнює відстані поміж ких конусів і міцних штанг, бо удари при стикуванні глибинними стінками пазів штоків, а пази виконані не тільки випробують осьову усталеність штанги, таким чином, що їх бокові стінки симетрично розале призводять до значних вигинів, що спроможні ходяться в напрямку від глибинної стінки вивести з ладу механізми розміщені усередині Ще одна ВІДМІННІСТЬ полягає в тому, що ВІДПОштанги І все ж таке технічне рішення в умовах ВІДНО винаходу демпфери виконані таким чином, космічної необмеженості простору і часу спроможщо їх рухливі штоки проходять наскрізь циліндри і не було вирішувати задачу стикування попри знавиступають за їх межі з обох торців, а КІНЦІ КОЖНОГО чні інерційні навантаження навіть у невагомості штока мають ступінчасті потовщення, що служать упорами, поміж якими розміщені по краях дві шайАле така конструкція зовсім непридатна в би, притиснуті до упорів пружиною стиснення, що умовах, наприклад, при вихорострумовому контрозміщена всередині між шайбами, при цьому відролі перемичок колекторів парогенераторів АЕС, стань поміж торцями циліндру дорівнює відстані коли необхідно послідовно виконувати стикування поміж упорами, а по торцях циліндр закритий кридатчика, що має форму штиря, з отворами, майже шками з центральними отворами, в яких розміщені впритул розташованими один до одного Отвори, потовщення штоку з можливістю пересування в яких в одному колекторі 11 тисяч, не завжди радіних і стиснення пружини в обох напрямках від нуальні відносно осі колектора, як і не безпомилкова льового положення при осьовому русі штока рівномірність шагу розташування отворів Вважаючи потрібну швидкість контролю в умовах зупиЗагальна принципова схема механізму подана неного на профілактичні роботи реактора АЕС, на фігурі 1, 2 Механізм має корпус 1, штир 2 і чостиковка штиря датчика з отворами мусить викотири демпфери 3 Демпфери 3 розміщені на корнуватись за долі секунди До ускладнень задачі пусі 1 паралельно парами у двох взаємо перпентреба віднести те, що штир датчика не виносить дикулярних плоскостях, які перетинаються на осі великих навантажень або вигину, бо всередині штиря 2 Штир 2 закріплений на деталі кутового його розташовані деталі, що обертаються з висопрофілю 4, полиці котрої з обох торців мають чокою швидкістю (3000 об/хв) Крім того механізм тири плоскі пороги 5 На фігурі 3 зображена деподачі в земних гравітаційних умовах має мати таль 4 окремо для наочності показу форми и пороопору і не може повертатися за штирем у будь гів 5 В перетині по А-А на фігурі 2 видно деталь 4 який бік як космічний апарат на навколоземній в профіль та демпфери 3 в розрізі Циліндри 6 орбіті До ускладнюючих вимог треба також віднедемпферів 3, в яких розміщені пружини стиснення сти те, що стиковка в умовах високої радіоактив7, жорстко закріплені на корпусі 1, а КІНЦІ їх рухлиності мусить піддаватись автоматизації, а подача вих штоків 8, звернені в бік штиря, мають пази 9 датчика в отвір забезпечувати рівномірну швидвпоперек штоку, в яких розміщені плоскі пороги 5 з кість, від якої залежить якість сигналу про наявможливістю посуватися уздовж пазів 9 та переміність дефектів До того ж датчик подається в отвір щуватися разом зі штоками 8 уздовж їх осей Для концентрично без зазору, для чого має центрувацього торці порогів 5 (див Фіг 3) деталі кутового льну головку, рівного з отвором діаметру профілю 4, взаємодіючі зі штоками демпферів, виконані по дузі кола, діаметр якого дорівнює відВ основу винаходу поставлена задача забезстані поміж глибинними стінками пазів штоків L печити легке коаксіальне стикування штиря вихо(див Фіг 1), а пази 9 виконані таким чином, що їх рострумового датчика з отворами підконтрольного бокові стінки симетрично розходяться в напрямку об'єкта, які у початковому стані мають відхилення від глибинної стінки Це дає змогу незалежного від СПІВВІСНОСТІ та паралельності відносно штиря, і переміщення порогів в пазах і зміни положення в підвищити продуктивність контролю просторі штиря при пересуванні одного штока деСуть винаходу полягає в тому, що у відомому мпфера окремо, чи пересування всіх штоків разом, механізмі стикування уздовж осі елементів типу аби не всіх їх в будь-якій комбінації Пази 9 можуть штир і отвір, один з яких хоча б містить конус або бути виконані у вигляді кільцевої проточки на штофаску, що має корпус, штир і демпфери, згідно 56905 ку як показано на перетині А-А, або виконані на штоків горизонтальних демпферів 3, не викликаюролику на КІНЦІ штоку для зменшення тертя Демчи руху їх штоків пфери 3 виконані таким чином, що їх рухливі штоКоли вплив сили, що підіймала штир, припики 8 мають можливість переміщення в протилежні няється, тобто коли штир виймається з отвору, боки від нейтрального положення, яке вони запружини 7 повертають штоки 8 вертикальних демймають при нульовому положенні штиря 2 Для пферів в початкове нейтральне положення, а рацього штоки проходять наскрізь циліндри 6 і визом з ними деталь 4 і штир 2 в нульове положенступають за їх межі з обох торців циліндрів, а юнці ня Аналогічно діє механізм при протилежному кожного штока мають ступінчасті потовщення 10 і впливи сили, тобто коли штир відхиляється вниз 11 На прикладі показано, що потовщення 10 суВ цьому випадку штоки 8 переміщуються від нейтцільне зі штоком 8, а потовщення 11 може являти рального положення вниз і пружини 7 стискаються собою втулку, закріплену штифтом, як показано на вже з протилежного кінця потовщеннями 11, а пофігурі 1, 2 або технологічно виконане інакше, натовщення 10 відходять від своїх суміжних пружин приклад на різьбі Потовщення служать упорами 12 для двох шайб 12, які притиснуті до них пружиною Якщо вплив сил від отвору викликає перемі7, що розміщена поміж шайбами Циліндр 6 при щення штиря в горизонтальному напрямку, мехацьому має довжину поміж своїми торцями, яка нізм реагує аналогічно описаному вище з тією дорівнює відстані поміж упорами По торцях цитільки різницею, що у цьому випадку вертикально ліндр закритий кришками 13 з центральними отвоорієнтовані пороги 5 деталі 4 переміщують уздовж рами, в яких розміщені потовщення штоку з можосей штоки 8 горизонтально розташованих демпливістю стиснення пружини в обох напрямках від ферів 3, а горизонтально орієнтовані пороги вільнейтрального положення при осьовому русі штока но пересуваються в пазах 9 штоків 8 вертикальних демпферів 3, які залишаються нерухомі На фігурі 4-7 зображені технологічні функції механізму на прикладах стикування штиря 2 з не У повному об'ємі механізм працює, коли штир СПІВВІСНИМИ (Фіг 4, 5) або непаралельними (Фіг 6, мусить переміщуватися в будь яку сторону одно7) отворами 14, для зчленування з якими штир часно і по горизонталі і по вертикалі паралельно мусить відхилятись від свого нульового положення своєму нульовому положенню, чи з поворотом від паралельно собі або повертатися в будь яку стонього Тоді ВСІ чотири пороги 5 одночасно пересурону В наведених прикладах штир показано з коваються як уздовж пазів 9 так і разом з ними, пенусовою насадкою на КІНЦІ Таку еластичну пластреміщуючи штоки 8 всіх демпферів У таких випадмасову насадку має датчик вихорострумового конках паралельні демпфери можуть працювати з тролю колекторів парогенераторів АЕС, для якого переміщенням своїх штоків в протилежних напрясаме і розроблено цей механізм В інших випадках мках одночасно Деталь 4 при цьому може поверконус може бути на отворі, або можуть бути фаски татися в пазах 9 за рахунок того, що торці порогів на отворі і штирі одноразово 5, взаємодіючі з пазами 9, виконані по дузі кола, діаметр якого дорівнює відстані поміж глибинними Механізм працює так Штир 2 подається в стінками пазів До того ж пороги можуть нахилятиотвір 14 уздовж своєї осі При відхиленні від парася в пазах завдяки тому, що пази розширюються в лельності чи концентричності отвору зі штирем, бік порогів При всіх цих умовах конструкція мехаабо наявності обох цих факторів, штир 2 натиканізму забезпечує усталене положення штиря відється вхідним конусом на край отвору і завдяки носно корпуса в напрямку стикування, що має везусиллю штовхання отримує момент сил, який лике значення при застосуванні механізму в галузі прагне відклонити його в бік від місця контакту пошуку дефектів в металах для точного визначенЦей момент передається від штиря жорстко зв'яня їх розмірів і координат розташування заній з ним деталі 4, яка своїми порогами 5 передає зусилля через пази 9 ВІДПОВІДНИМ штокам 8 Така конструкція механізму дозволяє, напридемпферів 3 При цьому, якщо сила діє, наприклад, штирю-датчику вихорострумового контролю клад, на підйом штиря, то горизонтально розташостану металу стінок колектора парогенератора вані пороги 5 переміщуються вгору по вертикалі і, АЕС, завдяки чотирьом ступіням свободи заходити упираючись в пази 9, переміщують штоки 8 вертив отвори, які можуть бути непаралельними та не кальних демпферів 3 Ці ШТОКИ В СВОЮ чергу через СПІВВІСНИМИ з його нульовим положенням Це дає ступінчасті потовщенням 10 підіймають суміжні їм можливість забезпечити високу продуктивність шайби 12 стискаючи пружини 7, які з протилежного процесу з автоматизацією переходу датчикакінця опираються на кришки 13 циліндрів 6 через штиря з отвору на отвір при контролі виробу, в протилежні шайби 12 При тому суміжні з ними якому багато отворів потовщення 11 відходять від цих шайб, переміщуЕфективність запропонованого механізму ексючись разом зі штоками 8 в отворах верхніх крипериментально доведено на виготовленому дошок 13 Одночасно вертикально розташовані послідному зразку, який пройшов випробування в роги 5 деталі 4 вільно переміщуються вздовж пазів виробничих умовах на парогенераторах реакторів Запорізької АЕС 56905 Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24