Тренажер для обучения персонала транспортных средств

 

1. TPtHAp: ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ПЕРСОНАЛА ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ, содержащий расположенные внутри неподвижной раьа с возможностью разворота относительно вертикальной и одной горизонтальной осей с .помощью силовых приводов родвижные рамы, на одной из которых установлена с возможностью разворота относительно другой горизонтальной оси щтанга с замере пленными на ее концах кабинами с органами управления, о тличающийся тем, что, с целью повышения зффективности обучения J он снабжен для каждой координаты расположенным симметрично первому силовому приводу относительно оси вращения кабины дополнительным силовым приводом с блоком управления и подключенными к первому и второму входам последнего тензометричеокими датчиками усилий, установленными на штанге и рамах кабины в ме.тах воздействия на них штоков силовых приводов 2 Тренажер по п.1, о т л и чающ-ийся тем, что блок управления г ид paiB ли чес кими приводами включает в себя компараторы, источ (Л ник опорного напряжения, подключенный к первым их входам, другие входы которых через преобразовательные связаны с входами блока управления, триггеры, одни входы которых подключены к выходам соответствукицих компараторов , другие - к кнопке спроФ со са сигнала, а выходы соедийены с выходами блока управления. со 4 Од

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН y(1 С 09 В 9/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ (21) 3686618/27-11 (22) 06.01,84 (46) 23,06,85,Бюл.Ф 23 (72) В.С,Минченко, В.Б.Кривоносов, В.И.Филиппов и Ю,Н.Спичек (71) Опытное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством Института металлофизики АН Украинской ССР (53) 629.113.014,9 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И - 657450, кл, G 09 В 9/02, 26,.10.77. (54) (57) 1. ТРЗНА1КЕР ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ

ПЕРСОНАЛА ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ, содержащий расположенные внутри неподвижной рамы с возможностью разворота относительно вертикальной и одной горизонтальной осей с помощью силовых приводов подвижные рамы, на одной из которых установлена с возможностью разворота относитель» но другой горизонтальной оси штанга с закрепленными на ее концах кабинами с органами управления, о т„„SU„„3 163346 л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности обучения, он снабжен для каждой координаты расположенным симметрично первому силовому приводу относительно оси вращения кабины дополнительным силовым приводом с блоком управления и подключенными к первому и второму входам последнего тензометричео. кими датчиками усилий, установленными на штанге и рамах кабины в ме".тах воздействия на них штоков силовых приводов, 2. Тренажер по п.1, о т л и— ч а ю щ .и и с я тем, что блок управления гидравлическими приводами включает в себя компараторы, источник опорного напряжения, подключенный к первым их входам, другие входы которых через преобразовательные связаны с входами блока управления, тригеры, одни входы которых подключены к выходам соответствующих компараторов, другие — к кнопке спроса сигнала, а выходы соедийены с выходами блока управления.

1163346

ЗО

3S

Изобретение относится к обучающим устройствам, в частности к имитаторам акцелерационной информации тренажеров транспортных средств, и может быть использовано в составе последних для имитации движения транспортного средства.

Цель изобретения — повышение эффективности обучения,.

На фиг. l изображен тренажер, общий вид; на фиг. 2 — функциональная схема блока управления по одной из координат, например крену, B представленном на фиг. I тренажере в качестве приводов применены гидравлические приводы, что определяет элементную базу блока управления приводами. В случае применения в качестве исполнительных механиз-" мов электрических приводов блок управления может быть представлен на базе электрических элементов.

Тренажер состоит из рамы 1 (фиг. I) представляющей собой неподвижный корпус, в нижнем и верхнем основаниях которого на подшипниках 2 закреплена рама 3, имеющая вазможность разворота относительно оси Y (курс) .

В подшипниках 4 рамы 3 закреплена внутренняя рама 5, которая имеет возможность разворота относительно оси (дифферент). В подшипниках 6 внутренней рамы 5 закреплена штанга 7, которая имеет возможность разворота по оси Х (крен). Силовые приводы 8-13, корпуса которых шарнир но закреплены на кронштейнах 14-19 соответственно, а штоки попарно и симметрично относительно осей вра-щения Х,Y, g подсоединены к рамам

3,,5 и штанге 7, предназначены для вращения соответствующих рам 3 5 и штанги 7 относительно центра вращения(0). На концах штанги 7 установлены кабины 20 и 21. На штанге 7 установлен датчик 22 обратной связи по положению, связанный с вычислителем 23 (фиг,2 }, вход котороro связан с выходом датчика 24 положения органа 25 управления, установленного в кабине 20 или 21.

На штанге 7 закреплены тензометрические датчики 26 и 27 усилий, электрически связанные с входами блока 28 управления приводом в состав которого входят усилители 29 и 30, входы которых соответственно связаны с выходами датчиков 26 и 27, а выходы — с входами выпрямительных мостов 31 и 32, выходы которых соединены с первыми входами компараторов 33 и 34 соответственно, вторые входы которых соединены между собой и с источником 35 опорноro напряжения. Выход компаратора 33 соединен с первым входом триггера 36, второй вход которого соединен с первым нормально разомкнутым кон,тактом кнопки 37, второй, нормально разомкнутый, контакт которой заземлен. Выход компаратора 34 соединен с первым входом триггера 38, второй вход которого соединен с первым нормально разомкнутым

1 контактом кнопки 37 сброса сигнала.

Выход триггера 38 соединен с электрическимии входами эле ктро гидр авлических перепускного клапана 39 и запорного вентиля 40, а выход триг— гера 36 — с электрическими входами электрогидравлических перепускного клапана 41 и запорного вентиля 42.

Первый гидравлический вход электрогидравлического перепускного клапана 39 соединен с первым входом гидравлического привода 8 и первым выходом электрогидравлического сер; вокланана 43, а второй — с вторым входом гидравлического привода 8 и вторым выходом электрогидравлического сервоклапана 43. Электрогидравлический клапан 43 через запорный вентиль 40 соединен с магистралями 44 нагнетания и 45 слива.

Первый гидравлический вход электрогидравлического перепускного клапана 41 соединен с первым входом гидравлического привода 9 и первым выходом электрогидравлического сервоклапана 46, а второй — с вторым входом гидравлического привода 9 и вторым выходом электрогидравлического сервоклапана 46. Электрогидравлический сервоклапан 46 через запорный вентиль 42 соединен с магистралями 47 нагнетания и 48 слива, Магистрали 44 и 47 нагнетания соединены с гидростанцией 49.

Подключение приводов по каждой координате может быть выполнено таким образом, что движение кабины по данной координате будет осуществляться либо при синфазном, либо при противофазном штоках приводов.

В качестве гидравлических приводов 8-13 в данном устройстве могут

1163346 быть применены гидроусилители типа БУ-170, БУ-190, КАУ-120, а в качестве кабин 20 и 21 — реальные кабины имитируемого транспортного средства с органами управления H имитируемым оборудованием и приборами. В качестве датчиков 22 может быть применен потенциометр типа

ПТП-11 или СКВТ. типа ВТ-5а, н качестве вычислителя 23 — аналоговая вычислительная машина типа ABK-32.

В качестве электрогидравлических сервоклапанов 43 и 46 могут быть при. менены электрогидравлические сервоклапаны типа встроенных в рулевые агрегаты PA-5ВП, а в качестве перепускных клапанов 39 и 41 запорных вентилей 40 и 42 — вентили, золотник которых связан сердечником электромагнитной катушки, В качестве тензодатчиксв 26 и 27 могут быть использованы тензодатчики типа

2ПКБ, в качестве ксмпаратсров 33 и 34 — компараторы типа К554САЗ, в качестве триггеров 36 и 38 — стандартные триггеры типа K155TBl с транзистором типа КТ827А, включенном на ьыходе для увеличения допустимого тока нагрузки, Работу тренажера рассмотрим на примере работы одной из пар гидравлических приводов (например, 8 и 9— приводы крена кабины, реализующие их разворот относительно оси Х, фиг.2) .

Рабочая жидкость (например, масло

АМГ-10) поступает из гидростанции 49 по магистралям 44 и 47 нагнетания через запорные вентили 40 и 42 и электрсгидравлические сервоклапаны

43 и 46 на входы гидроцилиндрсв 8 и 9 соответственно, В указанном сосг, тоянии схема готова к отработке управляющего воздействия, Таковым является усилие, приложенное обучаемым к органу 25 управления (в данном случае по крену) кабины 20 или 21 имитируемого транспортного средст- ва. Обучаемый, находящийся в кабине

20 или 21 имитируемого транспортногс средства, управляя последним (например, по крену), отклоняет орган 25 управления на угол, при этом механически связанный с ним датчик 24 разворачивается на угол К,= (где k — редукционное число). На вы. хсде датчика 24 появляется электрический сигнал, пропорциональный углу

ЗО

45 разворота штока датчика 24, и поступает в вычислитель 23, куда поступают и другие параметры движения транспортного средства (скорость, дифферент, курс и т.д,), а также заданные условия внешней среды и где формируют сигналы задания, поступающие на электрические входы электрогидравлических сервоклапанов 43 и 46 гидравлических приводов 8 и 9. Эти сигналы будут равны по амплитуде и противоположны по знаку, так как согласно данной схеме штоки гидравлических приводов для отработки заданного угла крена должны двигаться во взаимно противоположных направлениях. Согласно величине и знаку сигнала задания электрогидравлические клапаны 43 и 46 соединяют соответствующую камеру гидравлических приводов 8 и 9 с магистралями 44 и 47 нагнетания и платформа перемещается дс тех пор, пока сигнал задания ае сравняется пс амплитуде с сигналом отработки, поступающим в вычислитель 23 с датчика 22.

Аналогичным образом схема отреагирует на изменение крена кабины

20 или 21 в результате изменения внешних условий (бальность моря, изменение силы и направления набегаюшего потока и т.д.), которые поступают в вычислитель 23 по другим входам и суммируются с сигналом задания крена обучаемым. При подаче на вычислитель 23 сигнала, пропорционального дифференту 1 (приводы 10 и 11) или курсу1 (приводы 12 и 13), внутренняя рама 5 и рама 3 совершают развороты 1вместе сс штангой 7 и кабинами 20 и 21 относительно осейте(дифферент) иУ(курс) соответственно. При этом направление движения штоков гидроцилиндров

12 и 13, как и в рассмотренной схеме, встречное и сигналы задания, поступающие на электрический вход электрогидравлических сервоклапанов 43 и 46 равны по амплитуде и противоположны по знаку, а штоков гидрсцилиндров IO и 11 — согласное, а следовательно, сигналы задания равны по амплитуде и знаку.

Таким образом, кабины 20 и 21, в которых находятся обучаемые, совершают развороты в соответствии с законами движения имитируемого транспортного средства в ответ на

1163346 отклонения органов управления обучаемым, которые преобразуются в вычислитель 23 и поступают на электрогидравлические сервоклапаны 40 и 43 гидравлических приводов 8-13 в виде сигналов управления.

Рассмотрим работу устройства в аварийных ситуациях: обрыв в магистрали нагнетания одного из гидравлических приводов; заклинивание одного из гидравлических приводов.

В случае обрыва магистрали нагнетания одного из гидравлических приВодов (например, 8) перемещение платформы осуществляется другим приводом 9 по описанному вы— ше алгоритму. При этом привод 8 становится своеобразным демпфирующим звеном, несколько снижающим скоростные характеристики платформы.

В случае заклинивания (например, гидравлического привода 81 один конец штанги 7 останавливается, а на другом в результате действия привода 9 возникает изгибающий момент.

На выходе датчика 2? появляется сигнал, пропорциональный величине изгибающего момента, и через усилитель 30 и выпрямительный иост 32 поступает на второй вход компаратора 34, где сравнивается с величиной опорного напряжения, поступающего на первый вход от источника 35. Пос ле того, как поступающее от датчика 27 напряжение превысит значение

5 опорного, компаратор 34 выдает управ. ляющий сигнал на первый вход тригге ра 38. Последний устанавливается в единичное состояние и подает сигнал на электрические входы электрогид1О равлических перепускного клапана 39 и запорного вентиля 40. При этом клапан 39 соединяет обе камеры (первый и второй входы) гидравлического привода 8, а запорный вентиль 40 отсекает электрогидравлический сервоклапан 43 от магистралей 44 нагнетания и 45 слива. Шток привода 8 приобретает возможность свободного перемещения и, как и в предыдущем случае, становится своеобразным демпферным звеном по отношению к гидравлическому приводу 9 ° Дальнейшее перемещение платформы производится приводом 9 описанным выше образом. Триггеры 36 и 38 устанавливаются в исходное (нулевое) состояние нажатием кнопки 37 "Сброс".

Изобретение позволяет демпфировать ударные нагрузки (при имитации акце39 лерационной информации) и повысить точность отработки управляющих сигналов, .что приводит в конечном счете к повышению эффективности обучения.

1163346. 1163346

Составитель Г. Корнева

Техред Т.Фанта,Корректор М.Самборская

Редактор В.Петраш

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 4106/49 Тираж 452

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Тренажер для обучения персонала транспортных средств Тренажер для обучения персонала транспортных средств Тренажер для обучения персонала транспортных средств Тренажер для обучения персонала транспортных средств Тренажер для обучения персонала транспортных средств Тренажер для обучения персонала транспортных средств 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к тренажеростроению, а конкретно к оптико-электрическим системам имитации внешней обстановки, и может быть использовано для визуализации картины окружающего пространства, предъявляемой механику-водителю в ходе обучения навыкам вождения и управления гусеничным транспортным средством

Изобретение относится к области исследования физических свойств материалов

Изобретение относится к тренажерам и может быть использовано для обучения и тренировки пилотов воздушных судов в различных условиях полета

Изобретение относится к устройствам контроля работоспособности телевизионных следящих авиационных прицельных систем, а также для использования в качестве тренажера летного состава

Изобретение относится к тренажеростроению, в частности к тренажерам с моделируемым обзором из транспортного средства, и может быть использовано как для тренировки персонала различных кораблей, так и для персонала других транспортных средств

Изобретение относится к области обучения и развлечений

Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано для исследования физико-механических характеристик дорожных покрытий в условиях, приближенных к реальным условиям эксплуатации

Изобретение относится к игровому или тренажерному оборудованию, которое может быть использовано в качестве водительского кресла при обучении управлению транспортными средствами на виртуальном тренажере либо в качестве кресла для компьютерных игр, и направлено на возможность быстрого и удобного перевода кресла из рабочего положения в положение для хранения

 

Наверх