RU2215971C1

RU2215971C1 - Lifting-rotary gear with control system

Info

Publication number: RU2215971C1
Application number: RU2002109454A
Authority: RU
Inventors: В.А. Борисов; А.В. Молокин; М.В. Дружный; В.Я. Ширнин; В.А. Качалин; С.Л. Батехин; В.А. Вищук; Ю.В. Родин-Сова
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Оборонительные Системы"
Priority date: 2002-04-11
Filing date: 2002-04-11
Publication date: 2003-11-10

Abstract

FIELD: devices aiming by azimuth and elevation angle of objects including objects of armament of automated antiaircraft-missile and antitank complexes. SUBSTANCE: apart from military equipment proposed gear can be employed in automated fire-fighting installations, in guiding fire-fighting means, in automatic video and photographic survey and other complexes requiring mobile optimization of coordinates, azimuth and elevation angle. Salient feature of invention consists in that greater part of electric drive of lifting-rotary gear is mounted in one body which functions simultaneously as reduction gear and turning beam with working loaded element fixed on its end. EFFECT: possibility of start-up of gear from initial position under forced condition, of exact optimization of elevation angle under high dynamic indices, reduced energy consumption and diminished height of whole complex. 5 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам наведения по азимуту и углу места объектов, в том числе объектов вооружения автоматизированных зенитно-ракетных комплексов (ЗРК) и противотанковых ракетных комплексов (ПТРК). Кроме военной техники, предлагаемое устройство может быть использовано в следующих устройствах: автоматизированных установках тушения пожаров для наведения средств пожаротушения, установках для автоматической видео-. фотосъемки и других комплексах, требующих мобильной отработки координат азимута и угла места. The invention relates to guidance devices in azimuth and elevation of objects, including armament objects of automated anti-aircraft missile systems (SAM) and anti-tank missile systems (ATGMs). In addition to military equipment, the proposed device can be used in the following devices: automated fire extinguishing installations for guiding fire extinguishing means, installations for automatic video. photography and other complexes requiring mobile working out of azimuth and elevation coordinates.

Известно подъемно-поворотное устройство с системой управления (далее по тексту ППУ) комплекса "ASRAD" (http://www/army-technology. com/contractors/missiles/bofors_ missiles/index. html, http://www/army-technology. com/projects/leflasys/index. html), включающее электродвигатель, шестеренную передачу, рабочий орган с нагрузкой, датчик угла, устройство сравнения главной обратной связи и устройство управления электродвигателем. В этом устройстве ось вращения рабочего органа в вертикальной плоскости практически совпадает с центром масс подвижных частей ППУ, что является достоинством этого ППУ, однако это достигнуто за счет подъема всей конструкции над корпусом машины и, как следствие, увеличением общей высоты комплекса, что является демаскирующим фактором. Кроме того, система указания цели (антенна локатора кругового обзора) для исключения ее затенения частями конструкции ППУ, в свою очередь, поднята над ППУ, что значительно усугубляет указанный выше демаскирующий фактор. В условиях современного боя эти особенности аналога являются его существенными недостатками. Known lifting and turning device with a control system (hereinafter PPU) complex "ASRAD" (http: // www / army-technology. Com / contractors / missiles / bofors_ missiles / index. Html, http: // www / army- technology.com/projects/leflasys/index.html), which includes an electric motor, gear, working body with a load, an angle sensor, a main feedback comparison device and an electric motor control device. In this device, the axis of rotation of the working body in the vertical plane practically coincides with the center of mass of the moving parts of the PUF, which is the advantage of this PUF, but this is achieved by lifting the entire structure above the machine body and, as a result, increasing the overall height of the complex, which is a unmasking factor . In addition, the target indication system (the antenna of the circular viewing locator) to prevent its shadowing by parts of the PPU design, in turn, is raised above the PPU, which significantly aggravates the aforementioned unmasking factor. In modern combat, these features of the analogue are its significant drawbacks.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к изобретению является ППУ комплекса "Панцирь-2" (Каталог "Оружие России 2000", стр. 599-602, издательство "Военный Парад", Москва, 2000 г., Каталог "Оружие России", т. 7 "Высокоточное оружие и боеприпасы", стр. 277, издательство "Военный Парад", Москва), принимаемое за прототип. ППУ комплекса "Панцирь-2" содержит азимутальную платформу, корпус привода, электродвигатель, заключенную в корпус редуктора шестеренную передачу поворота рабочего органа, датчик угла поворота рабочего органа, рабочий орган с нагрузкой, устройство сравнения главной обратной связи и устройство управления электродвигателем. По задающему сигналу, поступающему в устройство сравнения главной обратной связи, привод угла места пусковой установки разворачивает ППУ на соответствующий угол в вертикальной плоскости (плоскости угла места), измеряемый датчиком угла. При этом сигнал с датчика угла непрерывно сравнивается с задающим сигналом, и по их разности устройство сравнения вырабатывает сигнал, поступающий на устройство управления электродвигателем. В ППУ прототипа присутствуют значительные моменты неуравновешенности инерционных масс за счет того, что ось вращения рабочего органа в вертикальной плоскости не совпадает с центром масс подвижных частей. Это приводит к увеличению потребной мощности силового привода, ухудшению качества переходных процессов и появлению дополнительных ошибок наведения. Таким образом, прототип не обеспечивает желаемой точности и быстродействия, что является его недостатком. Прототипу также присущ недостаток, указанный для предыдущего аналога. The closest set of essential features to the invention is the PUF of the Pantsir-2 complex (Arms of Russia 2000 catalog, pages 599-602, Military Parade publishing house, Moscow, 2000, Arms of Russia catalog, t. 7 "High-precision weapons and ammunition", p. 277, Military Parade Publishing House, Moscow), taken as a prototype. The PUF of the Pantsir-2 complex contains an azimuthal platform, a drive housing, an electric motor, a gear for turning the working body, an angle sensor for turning the working body, a working body with a load, a main feedback comparison device and an electric motor control device enclosed in the gear housing. According to the driving signal supplied to the main feedback comparison device, the launcher elevation angle actuator deploys the launcher to the appropriate angle in the vertical plane (elevation plane), measured by the angle sensor. In this case, the signal from the angle sensor is continuously compared with the reference signal, and by their difference, the comparison device generates a signal supplied to the motor control device. In the PUF of the prototype there are significant moments of imbalance inertial mass due to the fact that the axis of rotation of the working body in the vertical plane does not coincide with the center of mass of the moving parts. This leads to an increase in the required power of the power drive, a deterioration in the quality of transients and the appearance of additional guidance errors. Thus, the prototype does not provide the desired accuracy and speed, which is its disadvantage. The prototype also has the disadvantage indicated for the previous analogue.

Изобретение направлено на решение задачи улучшения тактико-технических параметров современных систем вооружения, в частности ЗРК и ПТРК, а также потребительских качеств гражданской техники, предназначенной для мобильной отработки рабочим органом координат азимута и угла места. The invention is aimed at solving the problem of improving the tactical and technical parameters of modern weapon systems, in particular air defense systems and anti-tank systems, as well as consumer qualities of civilian vehicles, designed for the mobile working out by the working body of azimuth and elevation coordinates.

При использовании изобретения достигаются следующие технические результаты:
1. Уменьшается энергопотребление привода угла места.When using the invention, the following technical results are achieved:
1. The power consumption of the elevator is reduced.

2. Повышается точность и скорость отработки рабочим органом координаты угла места. 2. Increases the accuracy and speed of working out the working body coordinates of the elevation.

3. Уменьшается высота ППУ и, следовательно, высота всего комплекса. 3. Decreases the height of the foam and, therefore, the height of the entire complex.

4. Исключается затенение устройства целеуказания в режиме кругового обзора. 4. Shading of the target designator in the all-round view mode is excluded.

Указанные технические результаты достигаются тем, что подъемно-поворотное устройство с системой управления содержит следующее: азимутальную платформу, электродвигатель, устройство управления электродвигателем, рабочий орган, шестеренную передачу поворота рабочего органа, заключенную в корпус редуктора, датчик угла поворота рабочего органа, устройство сравнения главной обратной связи, электрически соединенное своим выходом с устройством управления электродвигателем. ППУ дополнительно снабжено дифференциальной шестеренной передачей и шестеренной передачей поворота корпуса редуктора, датчиком поворота корпуса редуктора и двумя стопорящими устройствами. Все три шестеренные передачи вместе со стопорящими устройствами заключены в корпус редуктора, выполненный в форме балки, на котором установлены электродвигатель, датчик угла поворота рабочего органа и датчик поворота корпуса редуктора, которые вместе с редуктором образуют единый конструкционный модуль, выполненный с возможностью поворота в вертикальной плоскости относительно азимутальной платформы, при этом выходной вал электродвигателя механически связан с входным валом дифференциальной шестеренной передачи. Первый выходной вал этой передачи связан с входным валом шестеренной передачи поворота корпуса редуктора, снабженной стопорящим устройством любого ее вала. выходной вал которой механически связан с азимутальной платформой и с измерительным валом датчика поворота корпуса редуктора. Второй выходной вал дифференциальной шестеренной передачи связан с входным валом шестеренной передачи поворота рабочего органа, снабженной стопорящим устройством любого ее вала, выходной вал которой механически связан с рабочим органом и с измерительным валом датчика поворота рабочего органа. Кроме того, подъемно-поворотное устройство с системой управления дополнительно снабжено устройством сравнения, задающим устройством, коммутатором сигналов датчиков, коммутатором стопорящих устройств и сумматором. Устройство сравнения одним из своих входов электрически связано с выходом датчика угла подъема корпуса редуктора, а вторым входом связано с задающим устройством. Выход устройства сравнения подключен к управляющему входу коммутатора стопорящих устройств. Первый вход сумматора электрически связан с выходом датчика угла подъема корпуса редуктора, а второй вход электрически связан с выходом датчика угла поворота рабочего органа. Выход сумматора подключен к сигнальному входу коммутатора сигналов датчиков. Вход управления коммутатора сигналов датчиков связан с аппаратурой комплекса, вырабатывающей стартовый сигнал. Выход коммутатора сигналов датчиков соединен с входом устройства сравнения главной обратной связи. Первый выход коммутатора стопорящих устройств электрически соединен с управляющим входом стопорящего устройства шестеренной передачи поворота корпуса редуктора, а второй выход коммутатора стопорящих устройств электрически соединен с управляющим входом стопорящего устройства шестеренной передачи поворота рабочего органа. These technical results are achieved by the fact that the lifting and turning device with the control system contains the following: azimuth platform, electric motor, electric motor control device, working body, gear transmission of rotating the working body enclosed in the gear housing, rotation angle sensor of the working body, main inverse comparison device communication, electrically connected by its output to the motor control device. PPU is additionally equipped with a differential gear transmission and a gear transmission of rotation of the gear housing, a rotation sensor of the gear housing and two locking devices. All three gears along with the locking devices are enclosed in a gear housing made in the form of a beam on which an electric motor, a rotation angle sensor of the working body and a rotation sensor of the gear housing are installed, which together with the gear form a single structural module that can be rotated in a vertical plane relative to the azimuthal platform, while the output shaft of the electric motor is mechanically connected with the input shaft of the differential gear transmission. The first output shaft of this transmission is connected with the input shaft of the gear transmission of rotation of the gear housing, equipped with a locking device of any of its shaft. the output shaft of which is mechanically connected with the azimuthal platform and with the measuring shaft of the rotation sensor of the gearbox housing. The second output shaft of the differential gear transmission is connected to the input shaft of the gear of rotation of the working body, equipped with a locking device of any of its shaft, the output shaft of which is mechanically connected with the working body and with the measuring shaft of the rotation sensor of the working body. In addition, the lifting and turning device with the control system is additionally equipped with a comparison device, a driver, a sensor signal switch, a locking device switch and an adder. The comparison device with one of its inputs is electrically connected to the output of the angle sensor of the gearbox housing, and the second input is connected to the master. The output of the comparison device is connected to the control input of the locking device switch. The first input of the adder is electrically connected to the output of the angle sensor of the gearbox housing, and the second input is electrically connected to the output of the angle sensor of the working body. The adder output is connected to the signal input of the sensor signal switch. The control input of the sensor signal switch is connected to the complex equipment that generates the start signal. The output of the sensor signal switch is connected to the input of the main feedback comparison device. The first output of the locking device commutator is electrically connected to the control input of the locking gear of the rotation gear of the gear housing, and the second output of the locking device commutator is electrically connected to the control input of the locking gear of the rotation gear of the working body.

Указанные выше технические результаты подъемно-поворотного устройства достигаются следующим образом:
1. Корпус редуктора выполняет функцию балки, приводимой в движение установленным на ней электродвигателем, поэтому поворот подвижных частей ППУ производится вокруг оси, максимально приближенной к центру масс системы, чем обеспечивается уравновешенность подвижных частей относительно оси вращения и минимальный момент инерции системы относительно этой оси. Уравновешенная нагрузка при заданных ускорениях и массе подвижных частей энергетически более выгодна и требует меньшей мощности электродвигателя, благодаря чему уменьшается энергопотребление.The above technical results of the hoisting device are achieved as follows:
1. The gearbox housing performs the function of a beam driven by an electric motor mounted on it, therefore, the rotation of the moving parts of the PUF is made around the axis as close as possible to the center of mass of the system, which ensures the balance of the moving parts relative to the axis of rotation and the minimum moment of inertia of the system relative to this axis. A balanced load at given accelerations and the mass of the moving parts is energetically more favorable and requires less electric motor power, which reduces energy consumption.

2. Уравновешенная нагрузка при заданной массе подвижных частей обеспечивает лучшее качество переходных процессов, кроме того, поворот корпуса редуктора производится на форсированном режиме электродвигателя с последующим гашением движения посредством стопорящего устройства, что исключает затягивание переходных процессов, свойственное форсированным режимам, чем и обеспечивается увеличение точности и скорости отработки рабочим органом с нагрузкой координаты угла места. 2. A balanced load with a given mass of moving parts provides the best quality of transients, in addition, the gearbox is rotated in a forced mode of the electric motor with subsequent damping of the movement by means of a locking device, which eliminates the delay of transients inherent in forced modes, which ensures increased accuracy and working off speed by a working body with a load of the elevation coordinate.

3. Быстродействие ППУ позволяет отрабатывать целеуказание со стартом из сложенного положения, чем уменьшается высота комплекса и улучшается его маскировка. 3. The speed of the PPU allows you to work out target designation with the start from the folded position, which reduces the height of the complex and improves its masking.

4. Быстродействие ППУ позволяет отрабатывать целеуказание со стартом из сложенного положения, чем исключается затенение устройства целеуказания в режиме кругового обзора. 4. The speed of the PPU allows you to work out target designation with the start from the folded position, which eliminates the shadowing of the target designation device in the circular viewing mode.

Ниже представлено подробное описание предлагаемого ППУ со ссылками на чертежи, на которых:
На фиг.1 изображена функциональная схема ППУ.Below is a detailed description of the proposed PPU with reference to the drawings, on which:
Figure 1 shows the functional diagram of the PPU.

На фиг. 2 изображен внешний вид единого конструкционного модуля, включающего: корпус редуктора, выполненный в форме балки и содержащий три шестеренных передачи, две из которых снабжены стопорящими устройствами и имеют выходящие из корпуса валы; фланцевый электродвигатель и два датчика угла поворота. In FIG. 2 shows the appearance of a single structural module, including: a gear housing made in the form of a beam and containing three gears, two of which are equipped with locking devices and have shafts emerging from the housing; flange electric motor and two angle sensors.

На фиг.3 схематически изображен внешний вид ППУ в сложенном положении. Figure 3 schematically shows the appearance of the PUF in the folded position.

На фиг.4 схематически изображен внешний вид ППУ в рабочем положении. Figure 4 schematically shows the appearance of the PUF in the operating position.

На фиг.5 изображены осциллограммы, полученные в ходе испытания ППУ. Figure 5 shows the waveforms obtained during the test of the PUF.

Подъемно-поворотное устройство с системой управления схематично изображено на фиг.1 и состоит из следующих элементов: азимутальной платформы 1; корпуса редуктора 2, выполненного в форме балки (фиг.2) и являющегося корпусом для трех механических шестеренных передач 3, 4, 5. Фланцевый электродвигатель 6 установлен на корпусе редуктора 2 и присоединен своим валом к входному валу дифференциальной шестеренной передачи 4. Первый выходной вал этой передачи внутри корпуса редуктора 2 кинематически соединен с входным валом шестеренной передачи 3 поворота корпуса редуктора, которая снабжена стопорящим устройством 7. Выходной вал 8 шестеренной передачи 3 поворота корпуса редуктора выходит из корпуса редуктора 2 наружу, укреплен на азимутальной платформе 1 и связан с измерительным валом датчика 9 угла поворота корпуса редуктора. Корпус этого датчика укреплен на корпусе редуктора 2. Второй выходной вал дифференциальной шестеренной передачи 4 внутри корпуса редуктора 2 кинематически соединен с входным валом шестеренной передачи 5 поворота рабочего органа, которая снабжена стопорящим устройством 10. Выходной вал 11 шестеренной передачи 5 поворота рабочего органа присоединен к рабочему органу и связан с измерительным валом датчика 13 угла поворота рабочего органа. Корпус этого датчика укреплен на корпусе редуктора 2. Выход датчика 9 угла поворота корпуса редуктора электрически соединен с одним из входов устройства сравнения 14, другой вход устройства сравнения 14 соединен с задающим устройством 15 угла подъема корпуса редуктора. Кроме того, выход датчика 9 угла поворота корпуса редуктора соединен с одним из входов двухвходового сумматора 16. Выход датчика 13 угла поворота рабочего органа электрически соединен со вторым входом сумматора 16. Выход устройства сравнения 14 электрически соединен с управляющим входом коммутатора 17 стопорящих устройств, а выход сумматора 16 соединен с сигнальным входом коммутатора 18 сигналов датчиков. Управляющий вход коммутатора 18 сигналов датчиков подключен к аппаратуре комплекса, вырабатывающей стартовый сигнал (на фиг.1 не показана). Первый выход коммутатора 17 стопорящих устройств электрически подключен к управляющему входу стопорящего устройства 7 шестеренной передачи 3 поворота корпуса редуктора. Второй выход коммутатора 17 стопорящих устройств подключен к управляющему входу стопорящего устройства 10 шестеренной передачи 5 поворота рабочего органа. Выход коммутатора 18 сигналов датчика подключен к входу главной обратной связи устройства сравнения главной обратной связи 19. Управляющий вход устройства сравнения главной обратной связи 19 подключен к аппаратуре комплекса, вырабатывающей сигнал целеуказания (на фиг.1 не показана). Выход устройства сравнения главной обратной связи 19 электрически подключен к входу устройства управления 20 электродвигателем, выход которого подключен к управляющему входу электродвигателя 6 (на фиг.1 не показано). The lifting and turning device with the control system is schematically shown in figure 1 and consists of the following elements: azimuth platform 1; the housing of the gearbox 2, made in the form of a beam (figure 2) and which is a housing for three mechanical gears 3, 4, 5. The flange motor 6 is mounted on the housing of the gearbox 2 and connected with its shaft to the input shaft of the differential gear 4. The first output shaft of this gear inside the gear housing 2 is kinematically connected to the input shaft of the gear gear 3 of the rotation of the gear housing, which is equipped with a locking device 7. The output shaft 8 of the gear gear 3 of the rotation of the gear housing comes out of Pusa gear unit 2 to the outside, is mounted on the platform 1 and the azimuth associated with the measuring shaft rotation angle sensor 9 of the gear housing. The housing of this sensor is mounted on the gear housing 2. The second output shaft of the differential gear 4 inside the gear housing 2 is kinematically connected to the input shaft of the gear 5 of the rotation of the working body, which is equipped with a locking device 10. The output shaft 11 of the gear 5 of the rotation of the working body is connected to the working body and is connected with the measuring shaft of the sensor 13 of the angle of rotation of the working body. The housing of this sensor is mounted on the gear housing 2. The output of the sensor 9 of the rotation angle of the gear housing is electrically connected to one of the inputs of the comparison device 14, the other input of the comparison device 14 is connected to the driver 15 of the angle of elevation of the gear housing. In addition, the output of the sensor 9 of the angle of rotation of the gear housing is connected to one of the inputs of the two-input adder 16. The output of the sensor 13 of the angle of rotation of the working body is electrically connected to the second input of the adder 16. The output of the comparison device 14 is electrically connected to the control input of the switch 17 of the locking devices, and the output the adder 16 is connected to the signal input of the switch 18 of the sensor signals. The control input of the switch 18 of the sensor signals is connected to the complex equipment that generates the start signal (not shown in Fig. 1). The first output of the switch 17 locking devices is electrically connected to the control input of the locking device 7 of the gear transmission 3 rotation of the gear housing. The second output of the switch 17 locking devices connected to the control input of the locking device 10 of the gear transmission 5 rotation of the working body. The output of the sensor signal switch 18 is connected to the main feedback input of the main feedback comparison device 19. The control input of the main feedback comparison device 19 is connected to the complex equipment that generates a target designation signal (not shown in Fig. 1). The output of the main feedback comparison device 19 is electrically connected to the input of the electric motor control device 20, the output of which is connected to the control input of the electric motor 6 (not shown in Fig. 1).

ППУ работает следующим образом. В исходном положении корпус редуктора 2 опущен. Угол этого корпуса относительно азимутальной платформы 1 и угол, который образует рабочий орган с нагрузкой относительно этого корпуса, равны нулю. Высота комплекса минимальна, устройство целеуказания функционирует в режиме кругового обзора, конструкция ППУ его не затеняет, что является одним из заявленных технических результатов. Цепь главной обратной связи разомкнута коммутатором 18 сигналов датчиков, задающий сигнал угла места цели на входе устройства сравнения главной обратной связи 19 отсутствует, электродвигатель 6 обесточен. Шестеренная передача 5 поворота рабочего органа застопорена стопорящим устройством 10 по сигналу коммутатора 17 стопорящих устройств, а шестеренная передача 3 поворота корпуса редуктора расстопорена стопорящим устройством 7 по инверсному сигналу коммутатора 17 стопорящих устройств. От аппаратуры комплекса, в состав которого входит ППУ, поступает сигнал "Старт" на вход управления коммутаторов 18 сигналов датчиков и одновременно задающий сигнал угла места цели поступает на управляющий вход устройства сравнения главной обратной связи 19. При этом коммутатор 18 сигналов датчиков подключает на вход устройства сравнения главной обратной связи 19 суммарный сигнал датчиков 9 и 13, поступающий на этот вход с выхода сумматора 16. Устройство сравнения главной обратной связи 19 сравнивает этот сигнал с задающим сигналом угла места и своим выходом инициирует устройство управления 20 электродвигателем. Устройство управления 20 электродвигателем вырабатывает сигнал управления и электродвигатель 6 через дифференциальную шестеренную передачу 4 и расстопоренную шестеренную передачу 3 поворота корпуса редуктора поворачивает корпус редуктора 2 с установленными на нем элементами относительно азимутальной платформы 1 до тех пор, пока угол подъема не станет равным установленному значению (сигналу задающего устройства 15, определяющего максимальный угол поворота корпуса редуктора), что определяется устройством сравнения 14. В этот момент устройство сравнения 14 срабатывает, переключая коммутатор 17 стопорящих устройств. Коммутатор 17 стопорящих устройств включает стопорящее устройство 7, застопоривающее шестеренную передачу 3 поворота корпуса редуктора, и одновременно отключает стопорящее устройство 10 шестеренной передачи 5 поворота рабочего органа. При этом корпус редуктора 2 уже поднят на рабочий угол, соответствующий установленному значению, и застопорен. Поскольку целеуказание к этому моменту уже произведено, то устройство целеуказания перестает работать в режиме кругового обзора и его частичное затенение частями конструкции ППУ уже не имеет существенного значения для эффективной работы комплекса. Далее угол места отрабатывается за счет поворота рабочего органа 12 с нагрузкой относительно корпуса редуктора 2, причем ось поворота рабочего органа с нагрузкой практически совпадает с их общим центром масс, что и обеспечивает прочие заявленные технические результаты, а именно малое энергопотребление привода угла места, а также повышение точности и скорости отработки рабочим органом координаты угла места. Следует отметить, что скорость и точность отработки координаты угла места возрастает еще по той причине, что поворот корпуса редуктора производится на форсированном режиме электродвигателя с последующим гашением движения посредством стопорящего устройства 7, что исключает затягивание переходных процессов, свойственное форсированным режимам. Как видно из осциллограмм (фиг.5), время подъема корпуса редуктора не превышает 3 сек, а максимальная ошибка слежения рабочего органа с нагрузкой при отработке синусоидального задающего сигнала, соответствующего амплитуде углового возмущения 60 град и частоте 0,66 Гц, не превышает 2,0 мрад. PPU works as follows. In the initial position, the gear housing 2 is lowered. The angle of this body relative to the azimuthal platform 1 and the angle that forms the working body with a load relative to this body are zero. The height of the complex is minimal, the target designation device operates in the circular viewing mode, the design of the PPU does not obscure it, which is one of the claimed technical results. The main feedback circuit is open by the sensor signal switch 18, the target angle signal of the target at the input of the main feedback comparison device 19 is missing, the electric motor 6 is de-energized. The gear transmission 5 of the rotation of the working body is locked by the locking device 10 at the signal of the locking device switch 17, and the gear transmission 3 of the rotation of the gear housing is unlocked by the locking device 7 by the inverse signal of the locking device switch 17. From the equipment of the complex, which includes the control panel, the “Start” signal is input to the control input of the switches 18 sensor signals and at the same time the target angle signal is supplied to the control input of the main feedback comparison device 19. At the same time, the sensor signals switch 18 is connected to the device input comparing the main feedback 19 the total signal of the sensors 9 and 13 supplied to this input from the output of the adder 16. The comparison device of the main feedback 19 compares this signal with the reference signal of the elevation angle and voim yield 20 initiates the motor control device. The control device 20 of the electric motor generates a control signal and the electric motor 6 through the differential gear 4 and the open gear 3 of rotation of the gear housing rotates the gear housing 2 with the elements mounted on it relative to the azimuth platform 1 until the angle of rise becomes equal to the set value (signal setting device 15, determining the maximum angle of rotation of the gear housing), which is determined by the comparison device 14. At this point, the device Comparison 14 is triggered by switching the switch 17 of the locking devices. The switch 17 of the locking device includes a locking device 7, locking the gear transmission 3 of the rotation of the gear housing, and simultaneously disables the locking device 10 of the gear transmission 5 of the rotation of the working body. In this case, the gear housing 2 is already raised to the working angle corresponding to the set value, and locked. Since target designation has already been completed by this time, the target designation device ceases to work in the circular viewing mode and its partial shading by parts of the PPU design is no longer essential for the effective operation of the complex. Further, the elevation angle is worked out due to the rotation of the working body 12 with the load relative to the gear housing 2, and the axis of rotation of the working body with the load practically coincides with their common center of mass, which ensures other claimed technical results, namely low power consumption of the elevator, as well improving the accuracy and speed of working the working body coordinates of the elevation. It should be noted that the speed and accuracy of working out the elevation coordinate increases for the reason that the gearbox is rotated in the forced mode of the electric motor with subsequent damping of the movement by means of the locking device 7, which eliminates the delay of transients inherent in forced modes. As can be seen from the oscillograms (Fig. 5), the lifting time of the gear housing does not exceed 3 seconds, and the maximum tracking error of the working body with the load when working out a sinusoidal reference signal corresponding to an angular disturbance amplitude of 60 degrees and a frequency of 0.66 Hz does not exceed 2, 0 mrad.

Claims

Подъемно-поворотное устройство с системой управления, содержащее азимутальную платформу, электродвигатель, устройство управления электродвигателем, шестеренную передачу поворота рабочего органа, заключенную в корпус редуктора, датчик угла поворота рабочего органа, рабочий орган, устройство сравнения главной обратной связи, электрически соединенное своим выходом с устройством управления электродвигателем, отличающееся тем, что оно содержит дифференциальную шестеренную передачу и шестеренную передачу поворота корпуса редуктора, датчик поворота корпуса редуктора, два стопорящих устройства, причем все три шестеренные передачи в совокупности со стопорящими устройствами заключены в корпус редуктора, выполненный в форме балки, на котором установлены электродвигатель, датчик угла поворота рабочего органа, датчик поворота корпуса редуктора, и образуют с ним единый конструкционный модуль, выполненный с возможностью поворота в вертикальной плоскости относительно азимутальной платформы, при этом выходной вал электродвигателя механически связан с входным валом дифференциальной шестеренной передачи, первый выходной вал этой передачи связан с входным валом шестеренной передачи поворота корпуса редуктора, снабженной стопорящим устройством любого ее вала, выходной вал которой механически связан с азимутальной платформой и с измерительным валом датчика поворота корпуса редуктора, второй выходной вал дифференциальной шестеренной передачи связан с входным валом шестеренной передачи поворота рабочего органа, снабженной стопорящим устройством любого ее вала, выходной вал которой механически связан с рабочим органом и с измерительным валом датчика поворота рабочего органа, кроме того, подъемно-поворотное устройство с системой управления содержит устройство сравнения, задающее устройство, коммутатор сигналов датчиков, коммутатор стопорящих устройств и сумматор, причем устройство сравнения одним из своих входов электрически связано с выходом датчика угла подъема корпуса редуктора, а вторым - с задающим устройством, выход устройства сравнения подключен к управляющему входу коммутатора стопорящих устройств, первый вход сумматора электрически связан с выходом датчика угла подъема корпуса редуктора, а второй вход электрически связан с выходом датчика угла поворота рабочего органа, выход сумматора подключен к сигнальному входу коммутатора сигналов датчиков, вход управления этого коммутатора связан с аппаратурой комплекса, вырабатывающей стартовый сигнал, выход коммутатора сигналов датчиков соединен с входом устройства сравнения главной обратной связи, первый выход коммутатора стопорящих устройств электрически соединен с управляющим входом стопорящего устройства шестеренной передачи поворота корпуса редуктора, а второй выход коммутатора стопорящих устройств электрически соединен с управляющим входом стопорящего устройства шестеренной передачи поворота рабочего органа. Lift-and-rotate device with a control system containing an azimuthal platform, an electric motor, an electric motor control device, a gear of rotation of the working body enclosed in a gear housing, a rotation angle sensor of the working body, a working body, a main feedback comparison device, electrically connected by its output to the device motor control, characterized in that it contains a differential gear transmission and a gear transmission of rotation of the gear housing, yes a rotation sensor of the gear housing, two locking devices, and all three gears together with locking devices are enclosed in a gear housing made in the form of a beam on which an electric motor, a rotation angle sensor of the working body, a rotation sensor of the gear housing are mounted, and form a single a structural module that can rotate in a vertical plane relative to the azimuthal platform, while the output shaft of the electric motor is mechanically connected with the input shaft of the differential natsionalnogo gear transmission, the first output shaft of this transmission is connected to the input shaft of the gear transmission of rotation of the gearbox housing, equipped with a locking device of any of its shaft, the output shaft of which is mechanically connected to the azimuth platform and the measuring shaft of the rotation sensor of the gearbox housing, the second output shaft of the differential gearbox is connected with the input shaft of the gear transmission of rotation of the working body, equipped with a locking device of any of its shaft, the output shaft of which is mechanically connected with a working body and with the measuring shaft of the rotation sensor of the working body, in addition, a lifting and turning device with a control system includes a comparison device, a driver, a switch for sensor signals, a switch for locking devices and an adder, the comparison device being electrically connected to the sensor output by one of its inputs the angle of elevation of the gearbox housing, and the second with a master, the output of the comparison device is connected to the control input of the switch of the locking devices, the first input of the adder is electronic is connected with the output of the angle sensor of the gearbox housing, and the second input is electrically connected with the output of the angle sensor of the working body, the adder output is connected to the signal input of the sensor signal switch, the control input of this switch is connected to the complex equipment that generates the start signal, the output of the sensor signal switch connected to the input of the main feedback comparison device, the first output of the locking device switch is electrically connected to the control input of the locking device esterennoy transmitting rotation of the gear housing, and the second output switch arresting device is electrically connected to the control input of the locking device Gear transmission working organ rotation.