Исполнительный механизм имитатора пониженной гравитации

 

Изобретение относится к стендам для наземных испытаний конструкций с имитацией невесомости и может быть использовано при разработке стендов для испытания конструкций, совершающих в процессе функционирования сложные пространственные перемещения. Целью изобретения /

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 4716885/23 (22) 07.07.89 (46) 30.03.92. Бюл. N 12 (71) Научно-производственное объединение им.С.А.Лавочкина (72) Ю.6,Суханов, Д.А.Романов и А.В.Бычков (53) 629.78.018.3:531.5 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1439444, кл. G 01 М 17/00, 1986, „„5U 1722946 А1

<юпю В 64 6 7/00, G 01 М 17/00 (54) ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ

ИМИТАТОРА ПОНИЖЕННОЙ ГРАВИТАЦИИ (57) Изобретение относится к стендам для наземных испытаний конструкций с имитацией невесомости и может быть использовано при разработке стендов для испытания конструкций, совершающих в процессе функционирования сложные пространственные перемещения. Целью изобретения

1722946

30

45 является расширение функциональных возможностей. Исполнительный механизм содержит основание 1, на котором с возможностью вращения относительно вертикальной оси установлена вилка 2, связанная с приводом 10 вращения. Вилка 2 шарнирно связана с вилкой 3, шарнирно связанной с подвеской 4 для объекта испытаний. На вилке 2 закреплен элемент 9 обезИзобретение относится к имитации космических условий, в частности к стенкам для наземных испытаний конструкций с имитацией невесомости, и может быть использовано при разработке стендов для испытаний конструкций, совершающих в прЬцессе функционирования сложные пространственные перемещения.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является исполни тельный механизм имитатора пониженной гравитации, содержащий основание и два шарнирно связанных между собой звена, выполненных в виде вилок, упругий элемент обезвешивания, трособлочную систему и подвеску для объекта испытаний, причем одна из вилок установлена на основании имитатора вертикально, элемент обезвешивания размещен в вертикальной вилке и одним концом жестко связан с ней, другим концом посредством трособлочной системы — с второй вилкой, свободный конец которой шарнирно соединен с подвеской для объекта испытаний.

Недостатком известных решений является ограничение функциональных возможностей устройства, так как они обеспечивают проведение испытаний только объектов с плоской или строго ограниченной зоной функционирования.

Цель изобретения — расширение функ- циональных возможностей устройства за счет расширения зоны возможных перемещений объекта испытаний.

Указанная цель достигается тем, что в исполнительном механизме имитатора пониженной гравитации, содержащем основание и два шарнирно связанных между собой звена. выполненные в виде втулок, упругий элемент обезвешивания, трособлочную систему и подвеску для испытуемого объекта, причем одна из вилок установлена на основании имитатора вертикально, элемент обезвешивания размещен в вертикальной вилке и одним концом жестко связан с ней, вешивания, связанный трособлочной систе мой 5-8 с вилкой 3. Механизм обеспечивае отслеживание пространственного положения объекта испытаний за счет поворота вилки 3 синхронно с перемещениями объекта в вертикальной плоскости, а также самоориентирование звеньев механизма при изменении плоскости перемещения объекта с переходом через мертвую точку. 2 ил, другим концом посредством трособлочной системы — с второй вилкой, свободный конец которой шарнирно соединен с подвеской для объекта испытаний, вертикальная вилка установлена с возможностью вращения относительно своей продольной оси и снабжена приводом вращения, связанным с ней посредством предохранительной муфты.

На фиг.1 представлен исполнительный механизм, общий вид; на фиг.2 — вид А на фиг.1.

Исполнительный механизм имитатора пониженной гравитации содержит основание 1 (фиг,1), на котором с возможностью вращения относительно вертикальной оси установлена вертикальная вилка 2, На конце вилки 2 шарнирно установлена вилка 3, на свободном конце которой закреплена подвеска 4, связывающая вилку 3 с испытуемым объектом. На вилках 2 и 3 шарнирно закреплены блоки 5 — 7 (фиг,2), огибаемые гибкой связью — тросом 8, причем один конец троса 8 закреплен на вилке 2, а другой — заделан на упругом элементе — пружине 9 растяжения, которая также закреплена на вилке 2. На основании 1 установлен привод

10, состоящий из связанных между собой электродвигателя 11, зубчатого редуктора

12 и предохранительной многодисковой муфты 13. При этом один конец муфты кинематически связан с выходной шестерней 14 редуктора 12, а другой — с шестерней 15, жестко закрепленной на вилке 2.

Устройство работает следующим образом.

Испытуемый объект соединен с подвеской 4 исполнительного механизма посредством шарнирного узла. При этом упругий элемент 9, взаимодействуя с испытуемым объектом через трособлочную систему 5-8. вилку 3 и подвеску 4, обеспечивает.обезвешивание испытуемого объекта. ,В процессе испытаний объект испытаний может совершать перемещение в вертикальной плоскости на угол р и вокруг своей продольной оси на угол 0, 1722946

Исполнительный механизм обеспечивает отслеживание пространственного положения объекта испытаний за счет поворота вилки 3 синхронно с перемещениями объекта в вертикальной плоскости на угол р

Электродвигатель 11 обеспечивает постоянное вращение, передаваемое через редуктор 12 на муфту 13.

При углах р, отличных от 1800, момент сопротивления вращению на шестерне 15 превышает допустимый крутящий момент на муфте 13, в результате чего муфта 13 размыкает - кинематическую связь между шестерней 14 редуктора 12 и шестерней 15, жестко закрепленной на вилке 2, и вращение на вилку 2.не передается, При перемещении объекта на угол р, близкий к 180, когда оси шарниров, соединяющих вилки 2 и 3, а также вилку 3 с подвеской 4 и подвеску 4 с объектом испытаний, находятся в одной плоскости, вилки 2 и 3, связанные между собой поперечным шарниром, получают воэможность свободного вращения относительно.продольной оси вилки 2, т.е. момент сопротивления вращению на шестерне 15 становится близким к нулю.

Срабатывает муфта 13. восстанавливается кинематическая связь между шестернями 14 и 15, в результате чего усилие от привода 11 передается на вилки 2 и 3, которые приводятся во вращение относителъно неподвижной подвески 4.

Исполнительный механизм готов к началу перемещения объекта испытаний в любой другой вертикальной плоскости в пределах заданной зоны.

Например, при необходимости перемещения объекта в плоскости, совпадающей с плоскостью размещения осей шарниров вилок 2 и 3 и подвески 4 (угол p = 1800), включается привод перемещения объекта.

В момент, когда вилки 2 и 3 в процессе вращения оквжутся в положении, в котором плоскость расположения оси шарнирного соединения этих вилок и их продольной оси . перпендикулярна плоскости перемещения объекта испытаний (фиг.2), объект и связанная с ним посредством подвески 4 вилка 3

5 начинают перемещаться. Одновременно прекращается вращение вилок 2 и 3, так как этому препятствует подвеска 4, связанная с объектом, возрастает момент сопротивления вращению на шестерне 1$, срабатывает

10 муфта 13 и разрывает кинематическую связь между шестернями 14 и 15.

Таким образом, изобретение обеспечивает самоориентирование звеньев исполнительйого механизма при перемещениях

15 объекта с переходом через положение "мер твой точки" (p = 1800), что существенно расширяег функциональные возможности исполнительного механизма за счет обеспечения воэможности испытания объектов, со-

20 вершающих в процессе функционирования сложные пространственные перемещения, Формула изобретения

Исполнительный механизм имитатора

25 пониженной гравитации, содержащий основание и два шарнирно связанных между собой звена, выполненных в виде вилок, упругий элемент обезвешивания, трособлочную систему и подвеску для объекта ис30 пытаний, причем одна из вилок установлена на основании имитатора вертикально, эле.мент обезвешивания размещен в вертикальной вилке и одним концом жестко связан с ней, а другим концом посредством

35 трособлочной системы — с второй вилкой, свободный конец которой шарнирно соединен с подвеской для объекта испытаний, о тл ича ю щи йся тем, что,с целью расширения функциональных возможностей уст40 ройства за счет расширения зоны возможных перемещений объекта испытаний, вертикальная вилка установлена с воэможностью вращения относительно своей продольной оси и снабжена приводом вра45 щения, связанным с ней посредством предохранительной муфты.

1722946

Фсаылуеююй обрекл

Составитель Ю.Кудакаев

Редактор М.Недолуженко Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Заказ 1033 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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