Устройство управления

 

Изобретение относится к области,. 1 у 1ffo9.t ,. 1 машиностроения и может исйользоваться в системах управления. Цель изобретения - повышение надежности. Уст- . ройство управления содержит корпус 1, выходные преобразователи, рукоятку 4, опорную поверхность (СП) 5 и упругий элемент 6. Повьшение надежности обеспечивается тем, что СП 5 выполнена в виде тела вращения, полученного вращением образующей 7 вокруг оси 8 рукоятки 4 в ее нейтральном положении. 2 з.п. , 4 ил. X и % ь ;л 00 «-J S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

119) 111) (51)4 G 05 G 9/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4 2364 ) 8/24- 24 (22) 27.04.87 (46) 15.03.89. Бюп. М- 10 (72) M Ñ. Фишер и И,О, Гончаров (53) 621-525(088.8) (56) Патент США Р 4140027, кл. G 05 G 9/00, 1980.

Патент С1ПА У 3744335, кл. G 05 G 9/04, 1978. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области машиностроения и может нсйользоваться в системах управления. Цель изобретения — повышение надежности. Уст. ройство управления содержит корпус выходные преобразователи, рукоятку 4, опорную поверхность (ОП) 5 и упругий элемент 6. Повышение надежности обеспечивается тем, что ОП 5 выполнена в виде тела вращения, полученного вращением образующей 7 вокруг оси 8 рукоятки 4 в ее нейтральном положении. 2 з.п. ф-.лы, 4 ил.

1465877

ИзобретениЕ относится к машиностроению и может использоваться в системах управления.

Цель изобретения — повышение на5 дежно сти.

На фиг. 1 дана конструкция устройства; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — схема перемещений рукоятки; на фиг. 4 — схема сил, 10 действующих на рукоятку.

Устройство управления содержит корпус ), установленную в нем с возможностью одновременного двухкоординатного перемещения и связанную с 15 двумя выходными преобразователями 2 и 3, рукоятку 4, механизм обеспечения заданного изменения усилия на рукоятке и ее возврата в нейтральное положение, выполненный в виде опорной 20 поверхности 5 и сопряженного с ней и с рукояткой 4 упругого элемента 6.

Опорная поверхность 5 выполнена в виде тела вращения, полученной вращением образующей 7 вокруг оси 8 рукоятки 4 в ее нейтральном положении, при этом образующая 7 определяется по формуле: (f = „(! . ) cos(Q+(g) зз.псд, 30 где 1 — угол отклонения рукоятки от неи трального положения;

К,— коэффициент жесткости упругого элемента; к — расстояние от точки поворота рукоятки до опорной поверхности при нейтральном положении рукоятки;

L — расстояние от точки вращения рукоятки до точки приложения 40 усилия управления;

К вЂ” коэффициент усилия на рукоя тке в зависимости от угла ее поворота;

Я - меньший иэ углов между осью 45 рукоятки в "ее нейтральном положении и прямой, проходящей через точки пересечения с опорной. поверхностью оси рукоятки в ее нейтральном поло- 50 женин и оси рукоятки при данном угле .отклонения.

Опорная поверхность 5 снабжена по крайней мере одной фиксирующей выемкой 9. 55

Рукоятка 4 установлена в корпусе

1 с помощью оси 10, размещенной в валике 11, помещенном в пазу 12 рукоятки 4 и связанном с одним преобразователем 2, и проходит в скобе 13 (ее паз У 14), связанной с другим преобразователем 3, Упругий элемент 6 в виде пружины сопряжен с опорной поверхностью через палец 15 с шариком !6. Преобразователи 2 и 3 связаны с рукояткой своими приводными элементами !7 и 18.

Устройство работает следующим образом.

При повороте рукоятки 4 вокруг оси

10 скоба 13 при помощи паза 14 поворачивает на соответствующий угол приводной элемент 18 преобразователя

3, при этом налик 11 и связанный с ним приводной элемент 17 преобра30вателя 2 остаются неподвижными.

При повороте рукоятки 1 на валике

11 она скользит вдоль паза 14 скобы

13 установленной на приводном элементе 18, не приводя его во вращение, а рукоятка 4 посредством оси 10 поворачивает валик 11 и связанный с ним приводной элемент 17 преобразователя 2.

При повороте рукоятки 4 в любом другом направлении происходят повороты приводных элементов 17 и 18 на углы, пропорциональные углам отклонения рукоятки 4 от первоначального положения, Выемка 9 на опорной поверхности

5 обеспечивает фиксацию рукоятки 4 в первоначальном положении.

При снятии усилия управления с рукоятки 4 в ее отклоненном положении поспедняя возвращается в первоначальное. положение за счет воздействия упругого элемента 6 через палец 15 и шарик 16 с опорной .поверхностью 5, вывод формулы образующей

7 которой приводится н ые (фиг. 4).

Рассмотрим силы, воздействующие на рукоятку в точках А и В.

В первоначальном положении ось рукоятки проходит через точку А. Упругий элемент 6 рукоятки 4 воздействует на поверхность 5 с силой F .

Поверхность 5 в точке А расположена под углом Q =90, следовательно, отсутствует сила, вызывающая поворот рукоятки.

При отклонении рукоятки 4 на произвольный угол (p усилие упругого элемента Г создает силу Р, препятствующую повороту рукоятки.

В общем случае каждая точка опорной поверхности характеризуется своим значением угла Q таким, что сопротивление рукоятки для соответствующего угла имеет заданное значение.

Очевидно, что:

F =F sin 9 (1)

F =F, cos 2I (2)

Р =Р sin) cos f (3)

F =le BD (4)

Обозначим OA=R

BD=R-0B иэ ОАВ

8. sinß

sin (Q+(g)

BD=R1 "(" ) ) () (=90 -Ч-< Ы=-90 - 2% =90 -(90 -Я"И)=И+ф; (=90-ca=90 -и- g

Тогда

2О

F К, R 1- . ) cos(6)+g) sin(Q+lf)

sin@ 1 (7)

Из условия равновесия:

ОВ=Р х 0С (8) 26 где Ро — усилия йа рукоятке.

Принимаем OC=L .

Из (8) следует:

Р=- — 1 . ) cos(63+)

К R sing 1

Р3" s in (CD +) )

i sin+. (9)

Пусть Fpgg =f ß) в частности f (Cf)F-z Ц > тогда

К К

2 — cos(u+q) sin Q

s in 1

1. К2 81п(а+%) 1 для заданных К, К, R, L можно численным методом найти И, обеспечивающее укаэанное равенство, т.е. построить искомую поверхность. 40 (5) 1465877

4 ее возврата в нейтральное положение, выполненный в виде опорной поверхности и сопряженного с ней и с рукояткой упругого элемента, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, опорная поверхность выполнена в виде тела вращения, полученного вращением образующей вокруг оси рукоятки в ее нейт- . ральном положении, при этом образующая определяется по формуле

К R 81па Ч

2.

rpe (f — угол отклонения рукоятки от ней трально "o положения;

К, — коэффициент жесткости упругого элемента;

К вЂ” расстояние от точки поворота рукоятки до опорной поверхности при нейтральном положении рукоятки;

L — расстояние от точки вращения рукоятки до. точки приложения усилия управления;

К вЂ” коэффициент усилия на руко2 ятке в зависимости от угла поворота;

Q — меньший из углов между осью рукоятки в ее нейтральном положении и прямой, проходя. щей . ч ер еэ то чки п ер есеч ения с опорной поверхностью оси рукоятки в ее нейтральном положении и оси рукоятки при данном угле отклонения, 2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что опорная поверхность снабжена по крайней мере одной фиксирующей выемкой. формула из обре тения

1. Устройство управления, .содержащее корп ус, установленную в нем с возможностью одновременного двухкоординатного управления и связанную с двумя выходными- преобразователями рукоятку, механизм обеспечения заданного изменения усилия на рукоятке и

3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я. тем, что рукоятка

1 установлена в корпусе с помощью оси, 45 размещенной в валике, помещенном в пазу рукоятки и связанном с одним преобразователем, и .снабжена скобой, связанной с другим преобразователем, причем в скобе выполнен другой паз

5О для прохода рукоя тки.

1465877

Составитель В. Муханов

Редактор И. Сегляиик Техред Д.Олийнык Корректор И. Демчик

Заказ 947/49 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101