Швидкорозчленовуваний електроз’єднувач

1. Швидкорозчленовуваний електроз'єднувач, що містить відокремлювану й невідокремлювану частини з кульковими стопорами із силовим замиканням, який відрізняється тим, що на відокремлювану частину з'єднувача встановлено втулку, на зовнішній поверхні якої виконано кільцеве прото C2 2 (19) 1 3 відбувається під дією зовнішнього механічного зусилля, спрямованого уздовж поздовжньої осі з'єднувача. Істотними недоліками прототипу є: - підвищене зношування контактних пар з'єднувача при використанні на ракетах, що довгочасно транспортуються разом з головною частиною (ГЧ) або космічним апаратом (КА), через відсутність жорсткої підтяжки з'єднувача, що викликає недопустимий люфт; - великі силові збурення, одержувані відокремлюваним об'єктом через великі зусилля між відокремлюваним об'єктом і ракетою-носієм, що створюються при розчленуванні з'єднувача. Технічною задачею винаходу є забезпечення відсутності люфту та зношування контактних пар з'єднувача при використанні на ракетах, що довгочасно транспортуються разом із ГЧ або КА, за рахунок жорсткості з'єднання та забезпечення відсутності впливу силових збурень на відокремлюваний об'єкт за рахунок виключення зусиль розчленування з'єднувача в момент відділення відокремлюваного об'єкта. Вирішення задачі досягається тим, що в пропонованому швидкорозчленовуваному електроз'єднувачі на відокремлювану частину з'єднувача встановлено втулку, на зовнішній поверхні якої виконано кільцеве проточування, в яке встановлено цангу з буртиком і зубчастим вінцем, при цьому зубчастий вінець цанги входить у кільцеве проточування втулки й зовні охоплений обоймою, установленою на зовнішню поверхню цанги, а обойму виконано у вигляді тонкостінного стакана з буртиком, приливками, у яких розміщені піропатрон, кулькові стопори, що фіксують замикаючі поршні, пружини й гайки, та каналами, що з'єднують камеру піропатрона з робочими камерами замикаючих поршнів через кільцеву робочу камеру, утворену між внутрішньою поверхнею й буртиком обойми та зовнішньою поверхнею й буртиком цанги, при цьому замикаючі поршні обладнані з боку невідокремлюваної частини буртиками й стрижнями з вушками, а з протилежного боку - фіксаторами, а кульки кулькових стопорів розміщені в зовнішньому кільцевому проточуванні неповного профілю, виконаному у цанзі, при цьому в цанзі виконана нарізка, в яку вкручено притискну втулку, обладнану буртиками, а в кожух, що має буртик, на виконані в кожусі нарізки, з одного боку вкручено гайку, що має вінець, а з другого боку - невідокремлювану частину з'єднувача, при цьому притискну втулку встановлено між гайкою й буртиком кожуха із зазорами. Для забезпечення технологічного розчленування електроз'єднувача без задіювання піропатрона або розчленування з'єднувача у випадку неспрацювання піропатрона у вушках стрижнів закріплений своїми кінцями натяжний трос, середню частину якого закріплено на невідокремлюваному об'єкті без натягу. Таким чином, новими істотними відмінними від прототипу ознаками пропонованого пристрою є: - відокремлювана частина з'єднувача обладнана втулкою, на зовнішній поверхні якої виконано кільцеве проточування; - на втулку встановлено цангу, що своїм зуб 90882 4 частим вінцем входить у кільцеве проточування втулки, містить внутрішню нарізку й обладнана зовнішнім кільцевим проточуванням неповного профілю й буртиком; - на зовнішній поверхні цанги встановлено обойму, виконану у вигляді тонкостінного стакана з приливками й буртиком; - у приливках обойми розміщено піропатрон, замикаючі підпружинені поршні з гайками, камеру піропатрона й робочі камери замикаючих поршнів; - в приливках обойми розміщено кулькові стопори; - між внутрішньою поверхнею й буртиком обойми та зовнішньою поверхнею й буртиком цанги утворено кільцеву робочу камеру; - в обоймі виконано канали, що з'єднують камеру піропатрона з робочими камерами замикаючих поршнів через кільцеву робочу камеру; - замикаючі поршні обладнано з боку невідокремлюваної частини з'єднувача буртиками й стрижнями з вушками, а з протилежного боку - фіксаторами; - в зовнішньому кільцевому проточуванні неповного профілю, виконаному у цанзі розміщено кульки кулькових стопорів; - у кожух невідокремлюваної частини з'єднувача, що має буртик, у виконані в кожусі нарізки з одного боку вкручено гайку, що має вінець, а з другого боку - невідокремлювану частину з'єднувача; - у цангу по нарізці вкручено притискну втулку, обладнану буртиками, установлену із зазорами між гайкою й буртиком кожуха невідокремлюваної частини з'єднувача; - у вушках стрижнів закріплено своїми кінцями натяжний трос. Сукупність нових істотних відмітних ознак і відомих істотних ознак (відокремлювана й невідокремлювана частини з кульковими стопорами із силовим замиканням) забезпечує рішення поставленої задачі. Технічним результатом є забезпечення відсутності люфту та зношування контактних пар з'єднувача, забезпечення потрібної надійності роботи механізму і його розчленування без впливу силових збурень на відокремлюваний об'єкт за рахунок виключення зусиль розчленування з'єднувача у момент відділення відокремлюваного об'єкту. Для пояснення конструкції й роботи пропонованого пристрою додаються креслення, де: на Фіг.1 - схематично зображений поздовжній розріз пристрою у зчленованому положенні; на Фіг.2 - вигляд по стрілці А на Фіг.1; на Фіг.3 - поздовжній розріз пристрою після спрацьовування (розчленоване положення); на Фіг.4 - вигляд по стрілці В на Фіг.3. Швидкорозчленовуваний електроз'єднувач складається із втулки 1, установленої на відокремлювану частину з'єднувача 3 і закріпленої на відокремлюваному об'єкті 2, на зовнішній поверхні якої виконане кільцеве проточування С, цанги 4 із зубчастим вінцем D, каналом Е з нарізкою F1 і із зовнішньою кільцевою проточкою неповного профілю G, що має радіусний профіль із центром радіуса, розміщеним за зовнішньою циліндричною 5 поверхнею цанги, обойми 5, виготовленої у вигляді тонкостінного стакана з приливками для розміщення піропатрона 6 і кулькових стопорів 7 із замикаючими поршнями 8 з буртиками Н, фіксаторами 9, стрижнями 10, що мають вушка 11, і з пружинами 12, що підтиснуті гайками 13, кільцевої робочої камери К, утвореної між частиною зовнішньої поверхні цанги, буртиком L, частиною внутрішньої поверхні корпусу обойми 5 і буртиком М, робочих камер N, що виконані у корпусі обойми 5, каналів Р, що з'єднують робочі камери N замикаючих поршнів 8 з кільцевою робочою камерою К, камери Q піропатрона 6, що з'єднана з кільцевою робочою камерою К каналом R, натяжного троса 14, що закріплений своїми кінцями у вушках 11 стрижнів 10, середню частину якого без натягу закріплено на невідокремлюваному об'єкті 15, невідокремлюваної частини з'єднувача 16, укрученої по нарізці F3 у кожух 17, що має буртик S, гайки 18 з вінцем V, укрученої по нарізці F2 у кожух 17, притискної втулки 19, яку встановлено із зазорами між гайкою 18 і буртиком S кожуха 17, укрученої в нарізку F1, з буртиком Т для взаємодії з обоймою 5 і буртиком U для взаємодії з вінцем V гайки 18. Робота швидкорозчленовуваного електроз'єднувача відбувається в такий спосіб. Перед зчленуванням з відокремлюваною частиною з'єднувача 3, натягом троса 14 по стрілці W через вушка 11 і стрижні 10 відводяться поршні 8 кулькових стопорів 7, при цьому пружини 12, упираючись у гайки 13, стискуються, а кульки одержують можливість часткового виходу в камери N і втримуються від повного випадання фіксаторами 9. При подальшому натягу троса зусилля передається через буртики Н і гайки 13 на обойму 5, що виштовхує кульки з неповного профілю проточування G і зрушується по цанзі 4 у напрямку стрілки X, звільняючи зубчастий вінець D цанги, що потім уводиться в зачеплення із проточуванням С втулки 1. Обойма насувається на цангу по стрілці Y, при цьому кулькові стопори 7 під тиском пружин 12 і поршнів 8 входять у проточування G, і поршні 8 установлюються у вихідне положення, замикаючи цангу 4 щодо обойми 5, що, у свою чергу, фіксує вінець D у проточуванні С, замикаючи таким чином цангу, а разом з нею і весь пристрій щодо втулки 1, а отже, і щодо відокремлюваного об'єкта 2. У канал Е вводиться невідокремлювана частина з'єднувача 16 з кожухом 17, гайкою 18 і втулкою 19. Невідокремлювана частина з'єднувача 16 зчленовується з відокремлюваною частиною з'єднувача 3 і через буртик S жорстко підтискається втулкою 19, що вкручується у цангу по нарізці F1. Трос 14 без натягу закріплюється своєю середньою частиною на невідокремлюваному об'єкті 15. Таким чином, швидкорозчленовуваний електроз'єднувач жорстко встановлено на відокремлюваному об'єкті (з невідокремлюваним об'єктом зберігається тільки електричний зв'язок і, на випадок неспрацьовування піропатрона, механічний зв'язок через ненатягнутий трос). Швидкорозчленовуваний електроз'єднувач готовий до експлуатації. При розчленуванні електроз'єднувача подається електрична команда на піропатрон 6, гази якого попадають у камеру Q, через канал R про 90882 6 ходять у кільцеву робочу камеру К і далі каналами Р - у камери N, і відтискують поршні 8, звільняючи кулькові стопори, після чого обойма 5 під дією порохових газів у камері К, що тиснуть на буртики L і М, зрушується з великою швидкістю із цанги 4 у напрямку стрілки X і звільняє зубчастий вінець D цанги, дозволяючи йому вийти із зачеплення з проточуванням С втулки 1, після чого обойма вдаряє в буртик Т притискної втулки 19 і, рухаючись разом із втулкою й цангою 4, виводить зубчастий вінець D цанги із зачеплення з проточуванням С втулки 1, одночасно притискна втулка 19 буртиком U ударяє у вінець V гайки 18 і, рухаючись разом з гайкою 18, кожухом 17 і невідокремлюваною частиною з'єднувача 16, розчленовує останній з відокремлюваною частиною з'єднувача 3. Електрична команда на розчленування електроз'єднувача подається до подачі команди на відділення відокремлюваного об'єкта (наприклад, за кілька мс), коли між розділюваними об'єктами ще існує жорсткий механічний зв'язок. У результаті в момент відділення відокремлюваного об'єкта електроз'єднувач уже розчленований, що повністю виключає силовий вплив на відокремлюваний об'єкт. У випадку непроходження електричної команди або відмови піропатрона передбачено аварійне розчленування з'єднувача ходом відокремлюваного об'єкта. Робота швидкорозчленовуваного електроз'єднувача в цьому випадку відбувається в такий спосіб. При відділенні відокремлюваного об'єкта 2 від невідокремлюваного об'єкта 15 натягається трос 14, який через вушка 11, стрижні 10 і поршні 8 стискає пружини 12, відводить поршні 8 по стрілці Х і відмикає кулькові стопори 7. Подальшим натягом троса зусилля передається через буртики Н і гайки 13 на обойму 5, що, виштовхуючи кульки із проточування G у камери N, зрушується із цанги 4 по стрілці Х і звільняє зубчастий вінець D цанги, дозволяючи йому вийти із зачеплення з проточуванням С втулки 1. При подальшому відході відокремлюваного об'єкта 2, із закріпленими на ньому втулкою 1 і відокремлюваною частиною з'єднувача 3, від невідокремлюваного об'єкта 15 обойма 5 упирається у буртик Т притискної втулки 19 і, рухаючись разом із втулкою й цангою 4, виводить зубчастий вінець D цанги із зачеплення із проточуванням С втулки 1, водночас зусилля натягнутого троса, передане на обойму 5, передається через буртики Т і U притискної втулки 19 на вінець V гайки 18 і через кожух 17 - на невідокремлювану частину з'єднувача 16, розчленовуючи останню з відокремлюваною частиною з'єднувача 3. Пропонований швидкорозчленовуваний електроз'єднувач забезпечує практично відсутність зношування контактних пар з'єднувача при використанні на ракетах, що довгочасно транспортуються разом із ГЧ або КА, відсутність впливу силових збурень на відокремлюваний об'єкт при розчленуванні з'єднувача, конструктивно простий, технологічний при виготовленні й має високу надійність. Крім того, у випадку непроходження електричної команди або відмови піропатрона передбачено аварійне розчленування з'єднувача ходом відокремлюваного об'єкта за допомогою натяжно 7 го троса, середня частина якого закріплюється на невідокремлюваному об'єкті без натягу. Виготовлено й випробувано дослідні зразки пропонованого швидкорозчленовуваного електроз'єднувача, при цьому повністю підтверджено його надійність в умовах експлуатації при тривалому 90882 8 транспортуванні у складі об'єкта, відсутність люфту та зношування контактних пар з'єднувача й відсутність впливу силових збурень на відокремлюваний об'єкт при розчленуванні електроз'єднувача від піропатрона. 9 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 90882 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601