Разгружающее устройство имитатора пониженной гравитации
Изобретение относится к испытательным стендам, а именно к имитаторам пониженной гравитации для наземных испытаний самоходных аппаратов, предназначенных для работы в условиях пониженной гравитации в космической технике, а также других отраслях техники для обезвешивания грузов. Цель изобретения - повышение точности работы разгружающего устройства при упрощении его настройки на заданное разгружающее усилие - достигав 5 СЯ ю XI со
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5()5 В 64 G 7/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4854219/23 (22) 26,07.90 (46) 07.09,92. Бюл. N 33 (75) Ю. А. Хаханов и П, С. Сологуб (56) 1. Авторское свидетельство СССР
¹ 450090, кл. G 01 M 17/00, 1972.
2, Авторское свидетельство СССР
N 504124, кл, G 01 М 17/00, 1973.
3. Авторское свидетельство СССР
N 1245067, кл, 6 01 M 17/00, 1984.
4. Балансир-манипулятор, выпускаемый машиностроительным заводом ЙОХС ФУКС
КГ, ФРГ, Проспект международной выставки "Роботы", Ленинград, 1987.
„„SU 1759731 А1 (54) РАЗГРУЖАКЗЩЕЕ УСТРОЙСТВО ИМИТАТОРА ПОНИЖЕННОЙ ГРАВИТАЦИИ (57) Изобретение относится v испытательным стендам, а именно к имитаторам пониженной гравитации для наземных испытаний самоходных аппаратов, предназначенных для работы в условиях пониженной гравитации в космической технике, а также других отраслях техники для обезвешивания грузов, Цель изобретения — повышение точности работы разгружающего устройства при упрощении его настройки на заданное разгружающее усилие — достига:759731 л?»Ф? .- О е; ся за счет того, что в устройстве, содержащем погоротное основание 1, шарнирный
",::BðBëë8ëoãpBt4M, рычаг 5 и у ".руги; )лементы 8 и 9, поворотное основа ? ие 1 с -Габже fo вертикальной и горизонтальной наг:равляющими, Одно N3 Горизо?-?тальны". Зве?-?ьев шарнирного параллелограмма жестко сое-динено с консольк) 3, причем конец консоли установлен подвижно в горизонпгальной направляющей, а оба шарнира Вер икального звена, ближайшего к консоли, установлены подвижно в вертикально?4 направляющей, Рычаг 5, установленHbl!; Поворотно на?)!)oИзобретение относится к испытательным стендам, а именно к имитаторам понлженной гравитации для наземных испы-аний самокодных аппаратов, г)редназначенных для работы в условиях пониженнол гравитации и космической техники, а так><е других отраслях техники для обезвешивания Грузов, Известны разгружающие устройства ?1), I2), (?1, которые имеют обьци?л недостатсч(-- о? носительно большу)о погрешносп. имитации пониженной гравлтации.
Кроме того, в этих разгру>кающих устройствах сложен процесс настройки на заданное раз гружа ю щее усил и ==, f;0 существенно затрудняет их широк-е при.:.,з нение в различных отраслях тех,ики и на родного хозяйства, Наиболее близким из известных)ехни,:!.-„:— ских решений является разгру><а)огцее устройство, содержащее поворотное основание. шарнирный параллелограмм, рычаг и уг ругие элементы (4).
Основным недостатком укаэанн)"О устрОЙства яВляется то, что Груз пР?)емeL?IB8Tc в вертикальной плоскости только ifo Kîf4B)?де с пульта оператором с по 40LL!b!0 идропривода, что не обеспечивает создания постоянного вертикального раэгру>кающего усилия а пределах Выбра)? нОЙ кин8матиче ской зоны перемещенля груза. Иэвест:lo, что В имитаторе BGHI4>f(eHl IOA ГраВитацил разгружающее устройство должно обеспечивать создание постоянного LfeprNKBI)bt,ofo разгружающего усилия, приложенногс в центре масс самоходного аппарата (объекта испытаний) при его перемещении па произBoJlbHoA траектории в преде IB)(Выбран.?О?4 зоны разгрузки в процессе движения аг?Парата по тестовой трассе. Используемые в прототипе гидропривод, тормоза, система управления не позволяют тогке подвеса груза перемещаться в пространстве в coo",— тивоположном вертикальном звене параллелограмма относительно вертлкальной оси, соединен другим концом с объектом испытаний. Между поворотн ь?м ОснованиРм
1 и концом консоли 3 установлен IopNBGH— тае)ь??о упругий элемент 8, а между указанным основанием и вертикальным звеном установлен упруплй элемент 9 вертикально, причем жесткость упру их элементов Одинаковая. При этом рычаги шарнирного параллелограмма выполнены в виде треугольной свBpHGA конструкции. 1 э.п. ф-лы, 4 ил. вг сгвии с законом движения самоходного аппарата, Цее?ь)о изобретения является повышение точности работы раэ-ружающего устройства при упрощении его настройки HB заданное раэгружающее усилие.
Поставленная цель достигается за счет того, ITO B раэгружающем устройстве им?лтатора пониженной гравитации, содерх<ащем поворотное основание, шарнирны?л параллелограмм. рычаг и упругис элементы, поворотное основание снабжено горизонтальными и вертикальными направляюшими, Г?ри этОм Одно из Горизонтае?ьных Зве??ьев параллелограмм с)?Вбжено жестко связанной с ним ко)?соль?о, подвижно установленной своим концом в горизонтальной нс) пРВВЛЯюЩВЙ, а 00а LUВPн?лР<1 88PTNKBëhнОГО звена, ?)асполо>кеннОГО в ЗОне кс нсоли, установлены подвижно В вертикальнсй направляющей, пpè этoм на пpoтивополОжHOм
eepTNKBnbHof4 Bee?f8 парае?Лелограмма установлен f)oeopoTHG О!)?ОсительнО в(-:, )тикальной оси рь?чаГ, соединяемь??л своим pp /Г?4?4!
I(oíöoì с 06bel Кроме тога, B разгружающем устройстВЕ И. .??Г;атОРа Г?Они>КЕННО)т! ГРВВИтаЦИИ С ()ель)о повышен?ля точности путем увеллчения жесткости конструкцли горизонтальные. звенья параллелограм?ма RilAG, ) нены В Виде тоеугол ьной конструкции. На фи:, . приведена принципиальная конст;)уктивная схема рэзгружающего устОойства N?4итdTOPB, HB фиГ. 2 РазГРУ>каюьцее ус-:poécòeo, Вид сверху: на фиг, 3— ссченпе К L. ??а фиг. 1, ffo фи".. 4 расчетная схема;..аэ-pужа?О?дага устройства. 1759731 ?5 Разгружающее устройство (фиг. 1 — 3), используемое, например, в имитаторе пониженной гравитации для наземных испытаний самоходных аппара — îâ (объектов испытаний), состоит из поворотного основания 1, в вертикальных направляющих которого свободно перемещается вертикальное звено параллелограмма ABCD. Звено 2 параллелограмма жестко соединено с консолью 3, конец которой с помощью ролика 4 может свободно перемещаться в горизонтальной направляющей оснований 1. На звене BD шарнирного параллелограмма поворотно установлен рычаг 5, который соединен через подвес 6 с объектом испытаний 7, Рычаг 2 в шарнире А дополнительно соединен с поворотным основанием 1 через вертикальный упругий элемент 9. Между концом консоли 3 и основанием 1 установлен горизонтальный упругий элемент 8. Шарниры А, С перемещаются по оси Z c помощью роликов 11, а точка О консоли — по оси X. Кинематическая зона разгрузки, в пределах которой Q = const, представлена на фиг. 1 и 2 (abed — вид спереди. mnk — вид сверху). Устройства работает следующим образом. При перемещении центра масс ON в вертикальной плоскости кинематически обеспечивается вертикальное перемещение точки подвеса 6 к рычагу 5 за счет взаимнога поворота вокруг осей звеньев шарнирного параллелограмма, поворота рычага вокруг звена BD и разворота основания 1 вокруг оси Z в узле 10. Звено АС параллелограмма перемещается при этом по вертикальной направляющей, звено АВ совершает плоскопараллельное движение и поворот вокруг шарнира А, причем т. О консоли 3 с роликом 4 перемещается по горизонтальной направляющей. При перемещении центра масс ON в гориsoнтальнай плоскости кинеMàòè÷ecêè обеспечивается горизонтальное перемещение точки подвеса 6 к рй4агу 5 за счет взаимного поворота рычага 5 вокруг звена BD u разворота основания 1 вокруг оси Z в узле 10. Необходимо отметить, что на параллелограмм AB CD действует усилие Q в момент М a = Q l (фиг. 4), Усилие Q компенсируется пружинами 8, 9. M г> через соответствующие усилия на звеньях АВ, CD {при p = О) передается на основание 1. При phi) 0 (фиг. 2) на параллелограмм ABCD дополнительно действует крутящий момент + Мр = Q i sin p . Для повышения жесткости, а следовательно, и точности создания усилия Q горизонтальные звенья AB u CD выполнены в виде треугольной конструкции. Если конструкция будет податлива, то при изменении знака Мкр(это происходит при переходе рычага 5 через ocb Х, фиг, 2) появляется дополнительная саставля ащая 0 ., усил :я 0, Q = max npu p = +90 Это можно в значительной мере устранить за счет жесткого треугольного звена без увеличения массы звеньев, Увеличение массы звеньев пригадит к повышению динамической погрешности. Кроме того, с цель,а упрощени - проц:-ссВ стыковки и рэссты ковки раз гp> Ðêë!o "цега устройства с абьектом испытаний и повышения безопасности этих работ конец пружины 9 можно соединить с поворотным основанием 1 через гривод ее деформации. При необходимости активизации слежения за обьектом испытаний повсратное основание 1 и рычаг 5 можно снабдить приводом любого типа для ";x поворота вокруг соответствующих осей по сигналу с датчика отклонения разгружающега усилия Q от вертикали. Формула изобре — åíèÿ 1, Разгружающее устройства имитатора пониженной гравитации, содержащее поворотное основание, шарнирный параллелограмм, рычаг и упругие элементы, а т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы раэгру>кающего устройства при упрощении его настройки на заданное усилие нагружен ия, в нем поворотное основание снабжено горизонтальными и вертикальными направляющими, при этом одно иэ горизонтальных звеньев параллелограмма снабжено жестко связанной с ним консолью, подвижно установленной свободным концом в горизонтальной направляющей, а оба шарнира вертикального параллелаграммного . звена, расположенного в зоне кансоги, установлены подвижна в вертикальной направляющей, при этом на противоположном вертикальном звене параллелограмма установлен поворотно относительно вертикальной оси рычаг, соединяемый своим свободным концом с объектом испытаний, а упругие элементы выполнены с одинаковой жесткостью и размещены горизонтагьно между поворотным основанием и кс .;ам консоли и вертикально между указанным основанием и связанным- с ним вертикальным звеном параллелограмма. 2. Устройство по и. 1. о т л и . а ю щ е есятем,,что,,с целью повышения точносп работы устройства путем увеличения жесткости конструкции, в ней горизонтальные звенья параллелограмма выполнены в виде треугольной конструкции в плане. 175973 ) 1759731 Заказ 3148 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Редактор Составитель Т.Самсонова Техред M,Moðãåíòàë Корректор Н.Тупица
