Развертывающаяся стержневая конструкция

 

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности, к стержневым форменным трансформируемым конструкциям и преимущественно может быть использована в космической технике в качестве развертывающейся стержневой конструкции каркаса крупногабаритного рефлектора космической антенны.

Конструкция содержит формообразующие стержневые элементы, каждый из которых выполнен из двух частей, соединенных шарниром и взаимно подпружиненных, шарнирные узлы, соединяющие концы формообразующих стержневых элементов с образованием каркасов двух противолежащих поверхностей, и диагональные стержневые элементы, концы которых шарнирно присоединены к шарнирным узлам каркасов противолежащих поверхностей, причем, по меньшей мере, один шарнирный узел снабжен пружинами, установленными с возможностью обеспечения подпружинивания формообразующих стержневых элементов относительно шарнирного узла.

Полезная модель обеспечивает повышение суммарного момента сил упругости, обеспечивающего развертывание конструкции. 1 н.п. ф-лы, 5 з.п. ф-лы, 9 илл.

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности, к форменным стержневым трансформируемым конструкциям и преимущественно может быть использована в космической технике в качестве развертывающейся стержневой конструкции каркаса крупногабаритного рефлектора космической антенны.

В настоящее время развертывающиеся каркасы крупногабаритных рефлекторов космических антенн выполняют с использованием вантовых, зонтичных или форменных конструкций.

Среди вантовых конструкций известен развертываемый крупногабаритный космический рефлектор (RU 2214659 С2, 2003), который содержит центральный узел, силовое кольцо, которое выполнено из шарнирно соединенных стержней, образующих механизм пантографа и связанных своими концами с телескопическими стойками, снабженными электроприводами, опорные лепестки, шарнирно соединенные со стойками и с центральным узлом, элементы, задающие профиль рабочей поверхности, в виде подкосов и рычагов, попарно соединенных осью вращения, и сетеполотно, закрепленное на элементах, задающих профиль рабочей поверхности рефлектора.

Существенным недостатком конструкции этого известного рефлектора является размещение элементов, задающих профиль рабочей поверхности только на радиальных опорных лепестках, что при повышении требований к точности профиля рефлектора потребует увеличения количества радиальных опорных лепестков и приведет, соответственно, к усложнению конструкции и увеличению массы рефлектора, при этом точность задания формы отражающей поверхности снижается к периферии рефлектора.

Кроме того, известны развертываемые крупногабаритные космические рефлекторы (RU 2262784 С1, 2005; RU 2266592 С1, 2005), которые также относятся к вантовым конструкциям и в общей для них части содержат центральный узел, разворачиваемое силовое кольцо, которое выполнено в виде механизма пантографа из шарнирно соединенных стержней и телескопических стоек, снабженных электроприводами, и радиальные опорные элементы, присоединенные к центральному узлу и телескопическим стойкам силового кольца. На радиальных опорных элементах и одном торце силового кольца закреплена поддерживающая сеть. На противоположном торце силового кольца закреплена сеть, профилирующая рабочую поверхность. Противолежащие узловые точки профилирующей сети и поддерживающей сети соединены между собой гибкими параллельными элементами.

Недостатком этих известных рефлекторов, как и всех вантовых конструкций, включая рассмотренный выше аналог, является размещение основных элементов, в том числе электроприводов, на силовом кольце, являющемся основным элементом жесткости, но, к сожалению, подверженным пространственным деформациям в форме восьмерки.

Среди зонтичных конструкций известен, например, развертываемый крупногабаритный рефлектор космического аппарата (RU 2350519 С1, 2009), который содержит центральный узел в виде соосно расположенных основания и фланца, а также силовой каркас, механически связанный через формообразующую структуру с сетеполотном. Силовой каркас образован из шарнирно соединенных с основанием прямолинейных спиц, выполненных в виде сетчатых стержневых конструкций с закрепленными на их концах консолями. Со стороны рефлектора, противоположной его раскрыву, установлена прикрепленная к основанию телескопическая мачта, которая снабжена электроприводом и соединена вершиной с гибкими оттяжками, связанными с указанными спицами. Формообразующая структура выполнена в виде равномерно расположенных присоединенных к рабочей поверхности сетеполотна гибких лент, которые проходят в радиальных направлениях от фланца к концам указанных консолей и шнурам, соединяющим концы соседних консолей. К поверхности гибких лент прикреплены различно удаленные от центра кронштейны, содержащие соединенные друг с другом тангенциальными шнурами скобы-узлы формообразующей структуры. Скобы-узлы в осевом направлении соединены стяжными нитями со спицами и консолями, а также со шнурами, натянутыми в виде арки между указанными спицами напротив соответствующих тангенциальных шнуров.

Во-первых, точность задания профиля отражающей поверхности этого известного рефлектора, как и всех рефлекторов на основе зонтичной или вантовой конструкции (в том числе, и всех рассмотренных выше аналогов), снижается от центра к периферии. Указанный недостаток становится еще более критичными по мере возрастания требуемых габаритов рефлекторов в развернутом состоянии. Во-вторых, недостатком указанного известного рефлектора, как и рассмотренных выше аналогов на основе вантовых конструкций, является использование в них электропривода, что усложняет конструкцию, ухудшает массо-габаритные характеристики и повышает электропотребление.

В отличие от вантовых и зонтичных конструкций, имеющих полярную структуру, форменные конструкции каркасов антенн образованы базовыми структурными элементами в виде тетраэдров, собранных из стержневых элементов, благодаря чему каркас приобретает необходимую жесткость и прочность в развернутом состоянии и позволяет обеспечить малые габариты в свернутом состоянии. Кроме того, форменные конструкции обеспечивают одинаковую точность задания профиля отражающей поверхности по всей поверхности рефлектора. При этом развертывание форменных конструкций может осуществляться не с помощью электроприводов, а за счет сил упругости входящих в их состав пружин.

Наиболее близкой по конструкции к настоящей полезной модели является трансформируемая конструкция (RU 2087059 С1, 1997), которая относится к форменным конструкциям и может использоваться в космической технике в качестве развертывающегося каркаса крупногабаритного рефлектора космической антенны. Трансформируемая конструкция, являющаяся ближайшим аналогом, содержит формообразующие стержни, которые состоят из двух частей, соединенных замками в виде шарниров с пружинами в качестве элементов раскладывания, и соединены центральными шарнирными узлами с образованием двух противолежащих поверхностей, и диагональные стержни, соединяющие центральные шарнирные узлы противолежащих поверхностей с образованием ячеек в форме тетраэдра. Трансформируемая конструкция также снабжена дополнительными стержнями, которые пересекаются с диагональными стержнями, связаны с ними в месте пересечения шарнирными соединениями, образуя плечи, и своими концами соединены дополнительными шарнирными узлами.

В результате складывания трансформируемой конструкции каркаса крупногабаритного рефлектора, установленного на космическом аппарате при подготовке его к запуску, пружины замков в виде шарниров деформируются, что позволяет использовать их силы упругости для последующего развертывания трансформируемой конструкции на орбите.

Вместе с тем, недостаток трансформируемой конструкции, являющейся ближайшим аналогом, заключается в том, что элементы раскладывания в виде пружин содержат только те шарниры, которые соединяют две части стержней, формирующих противолежащие поверхности. В результате этого оказывается существенно ограниченным значение суммарного момента сил упругости пружин, обеспечивающего развертывание конструкции.

Задачей настоящей полезной модели является повышение суммарного момента сил упругости, обеспечивающего развертывание конструкции.

Поставленная задача решена, согласно настоящей полезной модели, тем, что развертывающаяся стержневая конструкция, содержащая, в соответствии с ближайшим аналогом, формообразующие стержневые элементы, каждый из которых выполнен из двух частей, соединенных шарниром и взаимно подпружиненных, шарнирные узлы, соединяющие концы формообразующих стержневых элементов с образованием каркасов двух противолежащих поверхностей, и диагональные стержневые элементы, концы которых шарнирно присоединены к шарнирным узлам каркасов противолежащих поверхностей, отличается от ближайшего аналога тем, что ее, по меньшей мере, один шарнирный узел снабжен пружинами, установленными с возможностью обеспечения подпружинивания формообразующих стержневых элементов относительно шарнирного узла.

При этом шарнирный узел содержит корпус с вилками, вилки для крепления формообразующих стержневых элементов, установленные на вилках корпуса с возможностью поворота на осях и подпружиненные относительно корпуса, и проушины для крепления диагональных стержневых элементов, охватываемые вилками, расположенными на одной стороне корпуса, и установленные с возможностью поворота на осях.

Вилки для крепления формообразующих стержневых элементов, установленные на вилках корпуса с возможностью поворота на осях, подпружинены относительно корпуса размещенными на осях пружинами кручения.

При наилучшем осуществлении настоящей полезной модели вилки корпуса с установленными на них вилками для крепления формообразующих стержневых элементов и вилки, расположенные на одной стороне корпуса, с охватываемыми ими проушинами для крепления диагональных стержневых элементов размещены на корпусе в положении, обеспечивающем при развернутом положении стержневой конструкции пересечение осей прикрепленных формообразующих и диагональных стержневых элементов в одной точке.

Части формообразующего стержневого элемента развертывающейся стержневой конструкции выполнены полыми, шарнир формообразующего стержневого элемента содержит корпус с осями, на которых установлены части формообразующего стержневого элемента с возможностью поворота, а каждая часть формообразующего стержневого элемента снабжена размещенными в ее полости пружиной растяжения или сжатия, установленной с возможностью взаимодействия с ней одним своим концом, и гибкой тягой, прикрепленной одним концом к другому концу пружины, причем другой конец гибкой тяги прикреплен к корпусу в месте, обеспечивающем возможность возникновения плеча силы упругости пружины относительно оси, на которой эта часть формообразующего стержневого элемента установлена.

При этом гибкая тяга выполнена в виде металлического тросика.

Снабжение, по меньшей мере, одного шарнирного узла развертывающейся стержневой конструкции пружинами, установленными с возможностью обеспечения подпружинивания формообразующих стержневых элементов относительно шарнирного узла, обеспечивает при свертывании развертываемой стержневой конструкции упругую деформацию этих пружин шарнирного узла. В результате этого развертывание стержневой конструкции, являющейся предметом настоящей полезной модели, происходит под действием не только сил упругости пружин шарниров формообразующих стержневых элементов, как это предусмотрено в ближайшем аналоге, но и, кроме того, под действием сил упругости пружин шарнирных узлов. Поэтому по сравнению с ближайшим аналогом обеспечивается повышение суммарного момента сил упругости, обеспечивающего развертывание стержневой конструкции.

Отмеченное свидетельствует о решении декларированной выше задачи настоящей полезной модели благодаря наличию у развертывающейся стержневой конструкции перечисленных выше отличительных признаков.

На фиг.1 схематично показан вид развертывающейся стержневой конструкции, используемой в качестве каркаса параболического рефлектора, в развернутом состоянии со стороны каркаса отражающей поверхности, где 1 - формообразующий стержневой элемент отражающей поверхности, 2 - формообразующий стержневой элемент тыльной поверхности, 3 - диагональный стержневой элемент, 4 - шарнир стержневого элемента и 5 - шарнирный узел.

На фиг.2 показан разрез по А-А фиг.1.

На фиг.3 приведен разрез, показанный на фиг.2, но в промежуточном положении процесса развертывания развертывающейся стержневой конструкции.

На фиг.4 показан шарнирный узел 5, соединяющий формообразующие стержневые элементы 1 отражающей поверхности, со стороны расположения проушин для крепления диагональных стержневых элементов 3 при его развернутом положении, где 6 - корпус узла, 7 - вилка корпуса, 8 - вилка формообразующего стержневого элемента, 9 - вилка диагонального стержневого элемента, 10 - проушина, 11 - пружина кручения, 12 - ось вилки, 13 - ось проушины и 14 - отверстие.

На фиг.5 показан вид сзади фиг.4.

На фиг.6 показан разрез по Б-Б фиг.4, где 15 - вкладыш и 16 - заклепка.

На фиг.7 показан внешний вид шарнира 4 стержневого элемента в случае его использования для соединения частей формообразующего стержневого элемента 1 отражающей поверхности при его развернутом положении, где 17 - корпус шарнира, 18 - вилка шарнира, 19 - ось шарнира и 20 - ось крепления тяги.

На фиг.8 показан вертикальный разрез шарнира формообразующего стержневого элемента 1 отражающей поверхности, показанного на фиг.7, в случае использования в его конструкции пружины сжатия, где 21 - гибкая тяга, 22 - пружина сжатия, 23 - паз корпуса и 24 - втулка.

На фиг.9 показан разрез по В-В фиг.8 (повернуто), где 25 - обжимной элемент.

Развертывающаяся стержневая конструкция содержит (см. фиг.1-3) выполненные, например, из металла или полимерного материала полые цилиндрические формообразующие стержневые элементы 1 отражающей поверхности и полые цилиндрические формообразующие стержневые элементы 2 тыльной поверхности, каждый из которых выполнен из двух частей, равных по длине и соединенных шарниром 4 стержневого элемента, а также шарнирные узлы 5, соединяющие концы формообразующих стержневых элементов 1 отражающей поверхности с образованием каркаса отражающей поверхности, и шарнирные узлы 5, соединяющие концы формообразующих стержневых элементов 2 тыльной поверхности с образованием каркаса тыльной поверхности. Развертывающаяся стержневая конструкция содержит выполненные, например, из металла или полимерного материала равные по длине цилиндрические диагональные стержневые элементы 3, концы которых шарнирно присоединены к шарнирным узлам 5, соединяющим формообразующие стержневые элементы 1 отражающей поверхности, и к шарнирным узлам 5, соединяющим формообразующие стержневые элементы 2 тыльной поверхности. В результате такого соединения диагональными стержневыми элементами 3 шарнирных узлов 5 образуются каркасы двух противолежащих поверхностей: отражающей и тыльной.

Поскольку шарнирные узлы 5, соединяющие формообразующие стержневые элементы 1 отражающей поверхности и соединяющие формообразующие стержневые элементы 2 тыльной поверхности, идентичны по конструкции, далее их устройство рассмотрим на примере шарнирного узла 5, соединяющего формообразующие стержневые элементы 1 отражающей поверхности и показанного на фиг.4-6.

Шарнирный узел 5 содержит корпус 6 узла в виде диска, выполненный, например, из титана. На периферийных участках корпуса 6 узла выполнены радиально расположенные пазы (на чертежах не обозначены) с образованием, например, шести вилок 7 корпуса, расположенных, например, регулярно. Шарнирный узел 5 содержит снабженные цилиндрическими наконечниками вилки 8 формообразующих стержневых элементов, которые установлены в охватывающих их вилках 7 корпуса с возможностью поворота на осях 12 вилок и подпружинены относительно корпуса 6 узла размещенными на осях 12 вилок пружинами 11 кручения. Концы осей 12 вилок, выступающие из вилок 7 корпуса, развальцованы. Для предотвращения поперечного изгиба пружин 11 кручения, диаметры которых существенно превышают диаметры осей 12 вилок, на осях 12 вилок установлены цилиндрические вкладыши 15 из полимерного материала, размещенные внутри пружин 11 кручения. Формообразующие стержневые элементы 1 отражающей поверхности установлены на цилиндрических наконечниках вилок 8 формообразующих стержневых элементов и закреплены с помощью заклепок 16. Аналогичным образом установлены формообразующие стержневые элементы 2 тыльной поверхности, что на фиг.4-6 не показано.

На одной стороне корпуса 6 узла выполнены три вилки 9 диагональных стержневых элементов, расположенные, например, радиально и регулярно. Шарнирный узел 5 также содержит снабженные цилиндрическими наконечниками проушины 10, охватываемые вилками 9 диагональных стержневых элементов и установленные в них с возможностью поворота на осях 13 проушин. Концы осей 13 проушин, выступающие из вилок 9 диагональных стержневых элементов, развальцованы. В центре корпуса 6 узла выполнено отверстие 14, которое используется для крепления вязаного полотна из металлических нитей, образующего отражающую поверхность рефлектора. Диагональные стержневые элементы 3 установлены на цилиндрических наконечниках проушин 10 и закреплены с помощью заклепок 16.

При наилучшем осуществлении настоящей полезной модели вилки 7 корпуса с установленными на них вилками 8 формообразующих стержневых элементов и вилки 9 диагональных стержневых элементов с охватываемыми ими проушинами 10 размещены на корпусе 6 узла в положении, обеспечивающем при развернутом положении стержневой конструкции пересечение осей прикрепленных формообразующих стержневых элементов 1 отражающей поверхности (формообразующих стержневых элементов 2 тыльной поверхности) и диагональных стержневых элементов 3 в одной точке, как это видно на фиг.6. Такое техническое решение препятствует возникновению в формообразующих стержневых элементах 1 отражающей поверхности, в формообразующих стержневых элементах 2 тыльной поверхности и в диагональных стержневых элементах 3 развернутой стержневой конструкции напряжений изгиба, что повышает ее жесткость.

Поскольку шарниры 4 стержневого элемента, соединяющие части формообразующих стержневых элементов 1 отражающей поверхности и соединяющие части формообразующих стержневых элементов 2 тыльной поверхности, идентичны по конструкции, далее их устройство рассмотрим на примере шарнира 4 стержневого элемента, соединяющего части формообразующих стержневых элементов 1 отражающей поверхности и показанного на фиг.7-9.

Шарнир 4 стержневого элемента содержит (см. фиг.7-9) металлический корпус 17 шарнира с двумя осями 19 шарнира, на каждой из которых установлена с возможностью поворота относительно корпуса 17 шарнира вилка 18 шарнира с полым цилиндрическим наконечником (на чертежах не обозначен), охватывающая корпус 17 шарнира. Концы осей 19 шарнира, выступающие из вилок 18 шарнира, развальцованы. Части формообразующего стержневого элемента 1 отражающей поверхности (формообразующего стержневого элемента 2 тыльной поверхности) установлены на цилиндрических наконечниках вилок 18 шарнира и закреплены с помощью заклепок 16.

Внутри каждой части формообразующего стержневого элемента 1 отражающей поверхности (формообразующего стержневого элемента 2 тыльной поверхности) установлена пружина 22 сжатия, которая упирается одним концом через втулку 24, в которой выполнено отверстие, в торец цилиндрического наконечника вилки 18 шарнира. Шарнир 4 стержневого элемента также содержит две гибкие тяги 21, каждая из которых выполнена, например, в виде металлического тросика, расположена внутри соответствующих части формообразующего стержневого элемента 1 отражающей поверхности (формообразующего стержневого элемента 2 тыльной поверхности) и пружины 22 сжатия, протянута через отверстия втулок 24 и полость цилиндрического наконечника вилки 18 шарнира и взаимодействует с другим концом пружины 22 сжатия через втулку 24. Один конец (левый на разрезе фиг.8) каждой гибкой тяги 21 продольно зафиксирован относительно втулки 24, например, с помощью узла, а другой ее конец размещен в вертикальном (по расположению на фиг.8) пазу 23 корпуса и прикреплен к корпусу 17 шарнира с помощью оси 20 крепления тяги, установленной в отверстии корпуса 17 шарнира с возможностью поворота. Для указанного прикрепления гибкая тяга 21 пропущена через выполненное в оси 20 крепления тяги отверстие, а ее выступающий конец зафиксирован от продольных перемещений обжимным элементом 25 (см. фиг.9). Место установки оси 20 крепления тяги на корпусе 17 шарнира выбрано так, чтобы обеспечивалась возможность возникновения плеч силы упругости пружины 22 сжатия, действующей вдоль гибкой тяги 21, относительно оси 19 шарнира, как при горизонтальном, так и при вертикальном (по расположению на фиг.8) положении частей формообразующего стержневого элемента 1 отражающей поверхности (формообразующего стержневого элемента 2 тыльной поверхности).

В случае использования в конструкции шарнира 4 стержневого элемента пружины растяжения, что на чертежах не показано, левый (по расположению на разрезе фиг.8) конец пружины может быть прикреплен к части формообразующего стержневого элемента 1 отражающей поверхности (формообразующего стержневого элемента 2 тыльной поверхности), например, с помощью проушины, установленной внутри этой части стержневого элемента и закрепленной в выполненных в ней отверстиях, а к правому (по расположению на разрезе фиг.8) концу пружины может быть аналогичным образом с помощью втулки 24 прикреплена гибкая тяга 21. Однако, с точки зрения простоты изготовления и сборки шарнира 4 стержневого элемента, предпочтительным является использование в нем пружины 22 сжатия, проиллюстрированное фиг.8.

При сборке шарнира 4 стержневого элемента пружину 22 сжатия с пропущенной через нее гибкой тягой 21 и с надетыми на гибкую тягу 21 втулками 24 вставляют внутрь части формообразующего стержневого элемента 1 отражающей поверхности (формообразующего стержневого элемента 2 тыльной поверхности), пропускают гибкую тягу 21 через отверстие полости цилиндрического наконечника вилки 18 шарнира, вставляют цилиндрический наконечник вилки 18 шарнира в соответствующую часть формообразующего стержневого элемента 1 отражающей поверхности (формообразующего стержневого элемента 2 тыльной поверхности) и фиксируют с помощью заклепок 16. Затем устанавливают вилку 18 шарнира на ось 19 шарнира корпуса 17 шарнира при горизонтальном положении (по расположению на фиг.8) частей формообразующего стержневого элемента 1 отражающей поверхности (формообразующего стержневого элемента 2 тыльной поверхности) и прикрепляют гибкую тягу 21 к корпусу 17 шарнира с помощью оси 20 крепления тяги, пропуская гибкую тягу 21 через выполненное в оси 20 крепления тяги отверстие и фиксируя выступающий конец гибкой тяги 21 обжимным элементом 25, так, чтобы пружина 22 сжатия была в некоторой степени сжата, чем обеспечивается фиксация частей формообразующего стержневого элемента 1 отражающей поверхности (формообразующего стержневого элемента 2 тыльной поверхности) в этом его положении относительно корпуса 17 шарнира при раскрытом состоянии стержневой конструкции.

Развертывающаяся стержневая конструкция устанавливается на космический аппарат и выводится вместе с ним на орбиту в свернутом положении, в котором формообразующие стержневые элементы 1 отражающей поверхности и формообразующие стержневые элементы 2 тыльной поверхности сложены пополам в шарнирах 4 стержневых элементов за счет поворота их частей относительно осей 19 шарниров до вертикального положения (по расположению на фиг.8), показанного штриховыми линиями. В результате такого поворота частей формообразующих стержневых элементов 1 отражающей поверхности и частей формообразующих стержневых элементов 2 тыльной поверхности гибкие тяги 21, прикрепленные одними своими концами к корпусам 17 шарниров поворачивающимися осями 20 крепления тяги, взаимодействуют другими своими концами через втулки 24 с пружинами 22 сжатия и еще более их сжимают.

В этом свернутом положении развертывающейся стержневой конструкции вилки 8 формообразующих стержневых элементов вместе с прикрепленными к ним частями формообразующих стержневых элементов 1 отражающей поверхности и частями формообразующих стержневых элементов 2 тыльной поверхности, а также проушины 10 с прикрепленными к ним диагональными стержневыми элементами 3 повернуты относительно корпусов 6 шарнирных узлов 5 на осях 12 вилок и осях 13 проушин, соответственно, до положения, близкого к перпендикулярному по отношению к поверхностям корпусов 6 шарнирных узлов 5, то есть занимают практически вертикальное положение на чертеже фиг.6. В результате такого поворота вилок 8 формообразующих стержневых элементов относительно корпусов 6 шарнирных узлов 5 на осях 12 вилок пружины 11 кручения деформируются.

После вывода космического аппарата на орбиту, когда фиксирующие элементы освобождают свернутую развертывающуюся стержневую конструкцию, в результате действия сил упругости пружин 22 сжатия вдоль гибких тяг 21 и наличия плеч этих сил относительно осей 19 шарниров (на фиг.8 расстояние по горизонтали от центра оси 19 шарнира до точки фиксации гибкой тяги 21 осью 20 крепления тяги) возникают моменты сил упругости пружин 22 сжатия, которыми вилки 18 шарниров с частями формообразующих стержневых элементов 1 отражающей поверхности и частями формообразующих стержневых элементов 2 тыльной поверхности поворачиваются относительно корпусов 17 шарниров 4 стержневых элементов на осях 19 шарниров в развернутое положение (горизонтальное по расположению на фиг.8) до упора вилок 18 шарниров в корпуса 17 шарниров.

Одновременно под действием сил упругости пружин 11 кручения вилки 8 формообразующих стержневых элементов вместе с частями формообразующих стержневых элементов 1 отражающей поверхности и частями формообразующих стержневых элементов 2 тыльной поверхности поворачиваются в шарнирных узлах 5 относительно корпусов 6 узлов на осях 12 вилок в развернутое положение, показанное на фиг.4-6, до упора в выступы (на чертежах не показаны), выполненные на корпусах 6 узлов.

В результате взаимодействия частей формообразующих стержневых элементов 1 отражающей поверхности и частей формообразующих стержневых элементов 2 тыльной поверхности через шарнирные узлы 5 и диагональные стержневые элементы 3 с проушинами 10 последние вместе с диагональными стержневыми элементами 3 также занимают развернутое положение, показанное на фиг.2, 4 и 6.

В итоге развертывающаяся стержневая конструкция в целом переходит в развернутое положение, показанное на фиг.1 и 2, причем силы упругости пружин 11 кручения шарнирных узлов 5 и силы упругости пружин 22 сжатия шарниров 4 стержневых элементов, находящихся при развернутом положении развертывающейся стержневой конструкции в деформированном состоянии, обеспечивают жесткость развертывающейся стержневой конструкции.

Таким образом, полезная модель обеспечивает повышение суммарного момента сил упругости, обеспечивающего развертывание конструкции.

1. Развертывающаяся стержневая конструкция, содержащая формообразующие стержневые элементы, каждый из которых выполнен из двух частей, соединенных шарниром и взаимно подпружиненных, шарнирные узлы, соединяющие концы формообразующих стержневых элементов с образованием каркасов двух противолежащих поверхностей, и диагональные стержневые элементы, концы которых шарнирно присоединены к шарнирным узлам каркасов противолежащих поверхностей, отличающаяся тем, что по меньшей мере один ее шарнирный узел снабжен пружинами, установленными с возможностью обеспечения подпружинивания формообразующих стержневых элементов относительно шарнирного узла.

2. Конструкция по п.1, отличающаяся тем, что ее шарнирный узел содержит корпус с вилками, вилки для крепления формообразующих стержневых элементов, установленные на вилках корпуса с возможностью поворота на осях и подпружиненные относительно корпуса, и проушины для крепления диагональных стержневых элементов, охватываемые вилками, расположенными на одной стороне корпуса, и установленные с возможностью поворота на осях.

3. Конструкция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что вилки для крепления формообразующих стержневых элементов, установленные на вилках корпуса с возможностью поворота на осях, подпружинены относительно корпуса размещенными на осях пружинами кручения.

4. Конструкция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что вилки корпуса с установленными на них вилками для крепления формообразующих стержневых элементов и вилки, расположенные на одной стороне корпуса, с охватываемыми ими проушинами для крепления диагональных стержневых элементов размещены на корпусе в положении, обеспечивающем при развернутом положении стержневой конструкции пересечение осей прикрепленных формообразующих и диагональных стержневых элементов в одной точке.

5. Конструкция по п.1, отличающаяся тем, что части ее формообразующего стержневого элемента выполнены полыми, шарнир формообразующего стержневого элемента содержит корпус с осями, на которых установлены части формообразующего стержневого элемента с возможностью поворота, а каждая часть формообразующего стержневого элемента снабжена размещенными в ее полости пружиной растяжения или сжатия, установленной с возможностью взаимодействия с ней одним своим концом, и гибкой тягой, прикрепленной одним концом к другому концу пружины, причем другой конец гибкой тяги прикреплен к корпусу в месте, обеспечивающем возможность возникновения плеча силы упругости пружины относительно оси, на которой эта часть формообразующего стержневого элемента установлена.

6. Конструкция по п.1 или 5, отличающаяся тем, что гибкая тяга выполнена в виде металлического тросика.



 

Наверх