RU37068U1 - Устройство ручного управления подвижным объектом - Google Patents

Description

Устройство ручного управления

Полезная модель относится к области машиностроения, может быть использована в ручных электродистанционных системах управления подвижными наземными, авиационными и морскими объектами и предназначена для формирования электрических сигналов как раздельно, так и одновременно по трём взаимно перпендикулярным каналам управления.

Известна трёхстепенная ручка управления летательного аппарата, содержащая корпус, рукоятку, карданный узел с полукольцами, расположенными во взаимно перпендикулярных плоскостях и снабжёнными пазами, в которых размещён рычаг вилки карданного узла, средства передачи, связанные с датчиками электрических сигналов и механизмами загрузки по трём каналам управления 1.

Известны авиационные трёхосевые ручки управления, включающие в себя корпус, рукоятку, жестко закреплённую посредством переходного кронштейна к полукольцу тангажа, установленного на двух полуосях в полукольце крена, которое, в свою очередь, подвижно установлено в полукольце курса и имеет возможность скольжения в с помощью направляющего паза. В каждом канале размещены загружатели пружинного типа и электрические датчики положения рукоятки 2, 3.

Известна также ручка управления летательным аппаратом, содержащая размещённый в корпусе карданный узел, на котором установлена рукоятка с тремя степенями свободы, кинематически связанная с чувствительными датчиками электрических сигналов и пружин; 200 1 0437

М. Кл. 7 В64С 13/04 G05G 13/00 подвижным объектом.

ными механизмами загрузки. Причём каждый из каналов управления снабжён закреплённым на корпусе механизмом с шаговым вращением, на оси которого установлено ведущее зубчатое колесо дифференциала, ведомые колёса которого свободно установлены на оси вращения рукоятки и соединены с ней соответствующими пружинами 4.

Наиболее близким к заявленному устройству по своей технической сущности и конструктивному решению является трёхстепенная ручка управления летательного аппарата 1, представленная в авторском свидетельстве СССР № 123628 от 14.02.78, которая была принята авторами в качестве прототипа.

Прототип и вышеуказанные аналоги имеют недостатки, заключающиеся в сложности конструкции, большом количестве подвижных деталей, которые создают люфты и трение. При этом механизмы загрузки не обеспечивают возможность регулировки усилий в широких пределах и резервирование электрических сигналов может быть выполнено только при значительной доработке конструкции (к некоторым электродистанционным системам управления предъявляются требования 2- 4- кратного резервирования электрических сигналов). Всё это в целом ухудшает эксплуатационные характеристики и понижает надёжность ручек управления.

Целью данного предложения является устранение вышеуказанных недостатков, а именно, повышение надёжности ручки управления путём создания простых кинематических связей между механическими узлами и обеспечения необходимого резервирования управляющих сигналов.

Указанная цель достигается тем, что в ручке управления, содержащей корпус, рукоятку, кинематически связанную посредством трёхстепенного карданного узла с пружинными механизмами загрузки и электрическими датчиками, формирующими сигналы по трём взаимно

перпендикулярным каналам управления, электрические датчики по трём каналам управления установлены на единой плате, неподвижно закреплённой к нижней части корпуса с возможностью обеспечения 2- -:4- кратного резервирования электрических сигналов. При этом каждый пружинный механизм загрузки выполнен в виде двух ножницеобразных подвижно установленных на оси вращения рычагов, с одной стороны которых размещена пружина, соединённая с рычагами посредством отверстий и регулировочного винта, с другой стороны размещены конусообразный упор, неподвижно установленный на корпусе, и водило, закреплённое к оси вращения с возможностью изменения величины своего плеча, причём оси вращения рычагов и водила совмещены с осью вращения рукоятки по соответствующему каналу управления.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где представлены:

-на фиг. 1,2- общий вид устройства ручного управления;

-на фиг. 3, 4 - конструктивная схема универсального механизма загрузки.

Устройство ручного управления (фиг. 1 ч-4) содержит корпус 1, рукоятку 2, трёхстепенной карданный узел 3 с вилками 4 и 5, полукольца крена 6 и тангажа 7, которые расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях. В канале крена (отклонение рукоятки влево - вправо) полукольцо 6 посредством оси 8 и зубчатой пары, содержащей сектор 9 и колесо 10, связано с электрическим датчиком 11, а посредством оси 12 - с универсальным пружинным механизмом загрузки 13.

Универсальный механизм загрузки 13 содержит два ножницеобразных рычага 14 и 15 подвижно установленных на оси вращения 12. С одной стороны рычагов размещена пружина 16, соединённая с ними посредством отверстий 17, 18, 19 и устанавливаемого в отверстиях 20, 21, 22 регулировочного винта 23 с отверстием для пружины и фиксирующими гайками 24 и 25. С другой стороны размещены конусообразный упор 26, неподвижно установленный на корпусе 1, и водило 27, закреплённое к оси вращения 12 с возможностью изменения своего плеча с помощью дополнительных отверстий 28, 29.

Конструктивное решение канала тангажа (отклонение рукоятки вперёд - назад), аналогично каналу крена. Полукольцо тангажа 7 кинематически связано с электрическим датчиком 30 и механизмом загрузки 31.

Канал курса (вращение рукоятки относительно вертикальной оси по часовой - против часовой стр.) включает в себя вилку 5, являющуюся осью вращения, которая кинематически соединена посредством зубчатой пары 32 с электрическим датчиком 33 и универсальным механизмом загрузки 34.

Электрические датчики 11, 30 и 33 по трём каналам управления установлены на единой плате 35, неподвижно закреплённой к нижней части корпуса 1.

Устройство управления работает следующим образом. При отклонении рукоятки по каналу крена (влево - вправо) вилка 4, перемещаясь в прорези полукольца тангажа 7, отклоняет полукольцо крена б вместе с осью 8 и зубчатым сектором 9. Отклонение сектора приводит к вращению зубчатого колеса 10 и формированию управляющего сигнала с помощью электрического датчика 11. Одновременно с этим работает универсальный механизм загрузки. Посредством второй оси 12 полукольца 6 водило 27 отклоняет один из рычагов 14 или 15 в зависимости от направления отклонения рукоятки. При отпускании рукоятки (снятии с рукоятки усилий) она под действием пружины 16 возвращается в нейтральное положение, при котором электрический управляющий сигнал равен нулю.

Работа устройства по каналу тангажа происходит аналогичным образом. При отклонении рукоятки вперёд - назад вилка 4, перемещаясь в прорези полукольца крена 6 отклоняет полукольцо тангажа 7, которое посредстBOM вышеуказанной кинематической связи взаимодействует с электрическим датчиком 30 и универсальным механизмом загрузки 31.

При отклонении рукоятки по курсу вращение вилки 4 через карданный узел 3 передаётся вилке 5, которая, в свою очередь, взаимодействует с универсальным механизмом загрузки 34 и зубчатой парой 32, формируя при этом управляющий сигнал посредством электрического датчика 33.

По всем трём каналам управления установлены однотипные универсальные механизмы загрузки, которые обеспечивают изменение усилий в широких пределах за счёт изменения с одной стороны величины плеча водила, с другой стороны за счёт изменения величины плеча крепления пружины. При этом посредством винта 23 и фиксирующих гаек 24 и 25 можно регулировать величину усилия вывода рукоятки из нейтрального положения. Конусообразный упор 26 позволяет исключить люфт рукоятки в нейтральном положении.

В связи с тем, что оси вращения рычагов и водила совмещены с осью вращения рукоятки по соответствующему каналу управления исключено трение скольжения, т.е. при отклонении рукоятки водило взаимодействует с рычагом без поступательного перемещения по его поверхности.

Обеспечение 2- кратного резервирования электрических сигналов достигается за счёт установки соосных электрических датчиков на единой плате, причём плата размещена в легко доступном для монтажа месте. При этом дорабатывается только нижняя крышка без изменения всей конструкции устройства.

Таким образом, представленное конструктивное решение устройства ручного управления подвижным объектом позволяет:

-значительно упростить конструкцию, уменьшить габариты и вес при расширении функциональных возможностей;

-улучшить эксплуатационные характеристики и повысить надёжность устройства в целом.

На основе материалов данного предложения была разработана конструкторская документация и изготовлены экспериментальные образцы. Проведены испытания на исследовательских стендах, получены положительные результаты.

Источники информации.

1.Авторское свидетельство СССР № 123628 от 07.12.1978 г.

2.Патент США № 3.028.126 от 03.04.1962 г. Трехосевая ручка управления.

3.Авторское свидетельство СССР № 110549 от 10.11.1976 г.

4.Авторское свидетельство СССР № 137055 от 12.11.1979 г.

Авторы: ,,, Бегичев Ю.И.

Талабурда О.А.

Клементьев А.А.

. СОПИНА.П.

.t

Claims (1)

1. Устройство ручного управления подвижным объектом, содержащее корпус, рукоятку, кинематически связанную посредством трехстепенного карданного узла с пружинными механизмами загрузки и электрическими датчиками, формирующими сигналы по трем взаимно перпендикулярным каналам управления, отличающееся тем, что электрические датчики по трем каналам управления установлены на единой плате, неподвижно закрепленной к нижней части корпуса с возможностью обеспечения 2÷4-кратного резервирования электрических сигналов, при этом каждый пружинный механизм загрузки выполнен в виде двух ножницеобразных, подвижно установленных на оси вращения рычагов, с одной стороны которых размещена пружина, соединенная с рычагами посредством отверстий и регулировочного винта, с другой стороны размещены конусообразный упор, неподвижно установленный на корпусе, и водило, закрепленное к оси вращения с возможностью изменения величины своего плеча, причем оси вращения рычагов и водила совмещены с осью вращения рукоятки по соответствующему каналу управления.