Развертываемая пространственная длинномерная конструкция

)5 Е 04 В 1/343 3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ4(54) РАЗВЕРТЫВАЕМАЯ ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ДЛИННОМЕРНАЯ КОНСТРУКЦИЯ(57) Использование: при сооружении опордля антенн, солнечных батарей и другогооборудования в мобильных объектах различного назначения. Сущность изобретения: конструкция представляет собойгеометрически неизменяемую ферму четырехгранного поперечного сечения. Пояса 4и 5 в двух противоположных гранях жесткосоединены раскосами и распорками, В двух других противоположных гранях жесткие раскосы 1 присоединены к поясам 4 и 5 посредством шарниров 2 на фасонках 3 с обеспечением складывания по длине конструкции с примыканием поясов, В поясах напротив фасонок 3 выполнены разъемы 6 и 7. Внутри поясов 4 одной грани размещены натяжные тросы с закреплением их на свободных концах поясов. Другие концы этих поясов посредством шарниров 15 прикреплены к основанию 14, В разъемах 7 поясов 5 противоположной грани установлены вставки, Они закреплены с одним концом пояса в месте разъема и входят в другой конец. Концы поясов 5 соединены фланцами 16 с основанием 14 с возможностью разъема при складывании, Развертывание конструкции осуществляют натяжением тросов с помощью установленных на основании 14 поворотных рычагов или лебедок.1 3 и. ф лы, 11 ил.Изобретение относится к строительству, а именно к развертываемым пространственным длинномерным конструкциям, используемым в качестве опор для антенн, солнечных батарей и другого оборудования в мобильных объектах различного назначения, в том числе в ограниченном обьеме носителя для сооружения платформ в космосе,Известна развертываемая пространственная длинномерная конструкция, включающая пояса, раскосы и распорки, шарнирно соединенные между собой, причем раскосы могут быть выполнены жесткими или гибкими, а распорки снабжены телескопическими раздвижными устройствами с фиксаторами,Такая конструкция является весьма сложной вследствие большого количества шарнирных соединений, работающих в разных плоскостях, а также наличия сложного раздвижного телескопического устройства с фиксаторами, Кроме того, необходим специальный тяговый двигательдля последовательного развертывания каждой секции.Недостатком гибких раскосов является их вытягивание при работе на растяжение, для устранения чего требуются натяжные устройства, При жестких раскосах угол а между раскосами и распорками в узле крепления последних к поясам равен углу между этими элементами в сложенном горизонтальном положении, который может быть менее 30 О. Поэтому высота секции при жестких раскосах намного меньше оптимальной и конструкция неэффективна.Наиболее близким по поставленной задаче и технической сущности к предложенной является развертываемая пространственная длинномерная конструкция трехгранного поперечного сечения, содержащая пояса, распорки и гибкие раскосы,Между узлами крепления раскосов к поясам последние имеют разъем с упорами и пружинами, эксцентрично закрепленными к поясам, Путем разъема поясов и изгиба раскосов создается возможность складывания конструкций в корпус. Развертывание конструкции происходит при помощи стержня-толкателя, расположенного по оси конструкции, путем возвратно-поступательного его перемещения,Наличие такого механизма усложняет конструкцию, Кроме того, при гибких раскосах требуется устройство для их натяжения, т.к. в противном случае снижается надежность конструкции, Вызывает сомнение надежность подпружиненных разъемов 5 10 15 20 25 30 35 40 50 поясов. Конструкция может б ыть тол ь ко трехгранной,Целью изобретения является повышение надежности конструкции при упрощении ее развертывания,указанная цель достигается тем, что развертываемая пространственная длинно- мерная конструкция, содеожащая пояса, жестко соединенные распорками, раскосы, расположенные в плоскостях граней конструкции, соединенной с основанием с одной стороны, и приспособление для развертывания конструкции, согласно изобретению имеет четырехгранное поперечное сечение, а раскосы выполнены жесткими и расположены на двух противоположных гранях с шарнирным закреплением на поясах посредством фасонок с обеспечением складывания по длине конструкции с примыканием поясов. Напротив фасонок пояса выполнены с разъемом, а приспособление для развертывания - в виде натяжных тросов, расположенных внутри двух поясов с закреплением их на свободных концах и у основания, На двух других поясах в местах разьема выполнены вставки, закрепленные с одним концом пояса в месте разъема и входящие в другой конец, причем концы этих поясов соединены с основанием с возможностью разъема при складывании.При этом пояса с расположенными внутри них натяжными тросами шарнирно соединены с основанием,На фиг.1 схематически изображена развертываемая пространственная длинно- мерная конструкция; на фиг.2 - разрез А - А на фиг,1 (по верхним поясам конструкции); на фиг.3 - разрез Б - Б на фиг.1 (по нижним поясам конструкции); на фиг.4 - разрез В-В на фиг,1 (по раскосам конструкции); на фиг,Е - конструкция в свернутом состоянии; нв фиг.6 - узелна фиг.1; на фиг,7 - узелна фиг,5; на фиг,8 - узелна фиг.5; на фиг.9- конструкция в свернутом состоянии, за. крепленная к условному обьему; на фиг,10 - конструкция в развернутом состоянии; на фиг.11 - конструкция в рабочем состоянии.Конструкция представляет собой ре. шетчатую ферму четырехгранного попереч. ного сечения, образованную жестким элементами, Раскосы 1 двух противополож. ных боковых граней посредством шарнирое 2, расположенных на фасонках 3, закрепле. ны к верхним 4 и нижним 5 поясам, Межд узлами крепления раскосов 1 к поясам 4 и 5 напротив фасонок 3, расположены соответ. ственно разъемы 6 и 7, Для обеспечени геометрической неизменяемости конструк ции по верхним 4 и нижним 5 поясам распо. ложена и жестко закреплена решетка50 состоящая из раскосов 8 и распорок 9, а между раскосачи 1 - элементы диафрагм 10.Через верхние пояса 4 протянуты натяжные тросы 1";, проходчщие через отверстия во фланцах 12, которыми ограничиваются элементы поясов 4 в разьемах 6. У вершин поясов 4 тросы закреплены к фланцам 13, а в основании 14 конструкции распоп;жены устройства для их натяжения в виде поворотных рычагов или лебедок(не показаны). Верхние пояса 4 соединены с основанием 14 посредством шарниров 15, а нижние пояса 5 - с возможностью разъема за счет фланцев 16.В разъемах 7 нижние пояса 5 также ограничены фланцами 12, между которыми расположены вставки 17 с поперечником, меньшим внутреннего поперечника трубы пояса 5, Вставки 17 прикреплены к одной стороне разъема на сварке и установлены свободно относительно другой стороны разъема,В свернутом виде конструкции (фиг.5) раскосы 1 повернуты в шарнирах 2 и вытянуты в одну линию, При этом веохние пояса 4 и нижние пояса 5 располагаются параллельно и вплотную к раскосам 1 (фиг.8), Пояса 4 и 5 раздвигаются в разъемах 6 и 7 на максимально возможное расстояние. При этом вставки 17 (фиг,7) служат направляющими трубам нижнео пояса 5.Развертывание конструкции осуществляется путем натяжения тросов 11 по стрелкам на фиг.1, 2, 5 с помощью указанных выше устройств, При этом фланцы 12 и 13 в разъемах 6 верхних поясов 4 соединяются, а раскосы 1 ввиду эксцентриситета между осями верхних поясов 4 и раскосами 1 повернутся в шарнирах 2 и примут проектное положение, В это время в разъемах 7 нижних поясов 5 произойдет соединение фланцев 12 путем скольжения свободного конца поясов 5 по соединительным вставкам 17, а торцовые фланцы 16 нижних поясов 5 упрутся в основание 14,На фиг.9, 10, 11 схематически показаны три этапа развертывания конструкции и установки ее в проектное положение, применительно к космическим платформам,5 10 15 20 25 30 35 40 45 По сравнению с прототипом в описанной конструкции жесткие раскосы вместо гибких повышают общую устойчивость и не требуют натяжных устройств, а четырехгранное поперечное сечение конструкции по сравнению с трехгранным также увеличивает общую устойчивость конструкции. Все это повышает надежность конструкции. Простые шарнирные соединения раскосов и соединительные вставки упрощают конструкцию и обеспечивают ее надежное развертывание, Устройство привода в виде троса и рычага или лебедки при одноразовом натяжении тросов при разворачивании конструкции также упрощает конструкцию и повышает ее надежность,Формула изобретения 1. Раз верты ваемая п р остра нст вен на я длинномерная конструкция, включающая пояса, жестко соединенные распорками, раскосы, расположенные в плоскостях граней конструкции, соединенной с основанием с одной стороны, и приспособление для развертывания конструкции, о т л и ч а ю ща я с я тем, что, с целью повышения надежности при упрощении развертывания, поперечное сечение конструкции выполнено четырехгранным., а раскосы - жесткими и расположены на двух противоположных гранях с шарнирным закреплением на поясах посредством фасонок с обеспечением складывания по длине конструкции с примыканием поясов, причем напротив фасонок противоположные пояса выполнены с разъемом, приспособление для развеотывания - в виде натяжных тросов, расположенных внутри двух поясов с закреплением их на свободных концах и у основания, а на двух других поясах в местах разъема выполнены вставки, закрепленные с одним концом пояса в месте разъема и входящие в другой конец, причем концы этих поясов соединены с основанием с возможностью разъема при складывании,2. Конструкция по п,1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что пояса с расположенными внутри них натяжными тросами шарнирна соединены с основанием.1760035 Составитель А. ХанинТехред М.Моргентал Корректор М. Андрушенко Редактор Производственно. издательский комбинат "ППааттеенннт", г, ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 3163 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5