Способ горизонтирования трехопорной платформы

 

В.А. Борисов, Н.П. Батов и 8, .Б.- Матвеев,,:. (/ е (72) Авторы изобретения (71) Заявитель. (4) СПОСОБ ГОРИЗОНТИРОВАНИЯ ТРЕХОПОРНОЙ ПЛАТфОРИЬ3

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для горизонтирования крупногабаритных объектов в различных отраслях техники. .Известно. горизонтирующее устройст- во, содержащее гориэонтируемую часть и расположенное под ней приводное устройство. Горизонтируемая часть состоит иэ гориэонтируемого объекта, 10 промежуточного кольца, неподвижного основания и тяг горизонтирования.

Промежуточное кольцо охватывает горизонтируемый .объект и два кронштейна неподвижного основания. В кольце выfS полнены четыре прилива, расположенные равномерно Ilo окружности. В двух из них размещены оси наклона горизонтируемого объекта, входящие в его приливы. В двух других приливах размещены оси наклона промежуточного кольца относительно неподвижного основания, входящие в кронштейны основания. Оси наклона гори эонтируемого

2 объекта промежуточного кольца взаимно перпендикулярны.- К горизонтируемому объекту посредством шаровых. шарниров крепятся тяги, соединяющие го" ри зонтируемую част ь и при водное устройство. Тяги параллельны друг другу;

Приводное устройство состоит из двух кронштейнов, закрепляемых на неподвижном основании, промежуточной и центральной рам. Промежуточная рама вращается в осях кронштейна при помощи электромеханического привода. Цент ральная рама вращается в двух осях промежуточной рамы при помощи второго электромеханического привода. Оси вращения рам взаимно перпендикулярны.

На центральной раме посредством шаровых шарниров закреплены вторые концы тяг, соединяющие приводное устройство и горизонтируемую часть. Ось вращения горизонти руемого объекта параллельна оси вращения центральной рамы. Ось вращения промежуточного кольца параллельна оси вращения промежуточной рамы.

911158

Способ гориэонтирования этим устройством заключается в следующем.

Вначале включают один иэ электромеханических приводов, например привод вращения центральной рамы, которая поворачивается относительно промежуточной рамы. При этом в движение приходят тяги, наклоняющие горизонтируемый объект относительно промежуточного кольца до требуемого поло- 10 жения. Затем включают второй электромеханический привод, поворачивающий ,промежуточную раму относительно неподвижных кронштейнов. Вместе с ней поворачивается центральная рама. В движение приходят тяги, наклоняющие промежуточное кольцо и, следовательно, горизонтируемый объект относи тельно второй оси, перпендикулярной к первой оси наклона, до достижения 20 требуемого положения гориэонтируемого объекта.

При горизонтировании по этому способу неподвижная точка размещается на пересечении осей наклона гориэонтируемого объекта и промежуточного кольца (13.

Недостатком этого способа горизонтирования является то, что горизонтируемый объект размещается внутри 30 промежуточного кольца, служащего опорой, вследствие чего размеры и масса кольца возрастают при увеличении размеров горизонтируемого объекта. Соответственно растут размеры и масса приводного устройства. Устройство гориэонтирования для объектов больших габаритов и массы неконструктивно. другим недостатком этого способа

40 горизонтирования является сложность

его конструктивного осуществления, оправданная лишь достижением дистан,ционнога управления горизонтируемым объектом.

Наиболее. близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ гориэонтирования платформы с одной первой) неподвижной и двумя (второй и третьей) последовательно перемещаемыми при горизонтировании опорами.

Оси, проходящие через неподвижную и перемещаемые опоры, взаимно перпендикулярны. На платформе размещены уровни во взаимно перпендикулярных плоскостях. Способ гориэонтирования заключается в последовательном изме4 нений наклона платформы, вначале относительно одной оси, проходящей через первую и вторую опоры эа счет перемещения третьей опбры в направлении уменьшения показаний уровня.

Затем изменяют наклон платформы относительно другой оси, проходящей через первую и третью опоры, за счет перемещения второй опоры в направлении уменьшения показаний уровня до выведения его в горизонт. Неподвижная при горизонтировании точка находится в центре неподвижной опоры на пересечении осей горизонтирования $23.

Известный способ гориэонтирования изделий, составные части которых должны подвергаться минимальной деформации и, следовательно, должны находиться в центре неподвижной опоры, приводит к увеличению ее габаритов и веса, что конструктивно не всегда выполнимо.

Целью изобретения является сохранение в процессе горизонтирования и при работе неизменной высоты платформы в заранее заданной неподвижной точке, расположенной вне опор.

Указанная цель достигается тем, что в способе горизонтирования трехопорной платформы с помощью двух датчиков горизонта, заключающемся в том, что вначале изменяют наклон платформы относительно одной оси горизонтирования, проходящей через одну опору платформы и через точку, расположенную на линии, проходяцей через вторую и третью опоры, достигая горизонтального положения второй оси горизонтирования, определяемого по размещенному параллельно ей датчику горизонта, после чего изменяют наклон платформы относительно второй оси горизонтирования, проходящей через вторую опору платформы и через точку, расположенную на линии, проходящей через первую и третью опоры, достигая горизонтального положения первой оси гориэонтирования,определяемого по второму датчику горизонта, расположенному перпендикулярно первому датчику в плоскости, параллельной плоскости опор, одновременно перемещаемые опоры приводят в движение со скоростями, направление и отношение величины которых в момент гориэонтирования сохраняются неизменными и определяются положением неподвижной точки.

9111

На фиг. 1 представлен пример возможного исполнения устройства для осуществления предлагаемого способа, когда точка с неизменяемой высотой находится внутри треугольника, определяемого опорами; на фиг. 2 - план скоростей опор, схема расположения осей горизонтирования и точки с неизменяемой высотой для того случая, когда точка с неизменяемой высотой находится вне треугольника опор платформы.

Устройство для осуществления способа горизонтирования, когда точка с неизменяемой высотой расположена внутри треугольника опор (Фиг. 1) содержит опоры 1, 2, 3, на которые установлена горизонтируемая платформа 4. Опоры приводятся в движение приводами 5, 6, 7, которые соединены 20 между собой кинематическими связями 8, 9, 10. На платформе установлены датчики 11 и 12 горизонта. Оси горизонтирования обозначены цифрами 13-.

13 и 14-14, неподвижная при горизон- 25 тировании точка (центр гориэонтиро вания) обозначена цифрой 15. Датчики горизонта параллельны плоскости, определяемой центрами опор 1, 2, платформы. Датчик 11 расположен па- з0 раллельно оси 14. Датчик 12 перпендикулярен датчику 11.

На фиг; 2 промежуточные положения опор 1, 2 и 3 обозначены цифрами 1, 2, 3 и 3", промежуточные по- 3 ложения платформы - цифрами 4 и 4", горизонтальное положение первой оси горизонтирования - .13 - 13, скорости и равные им графически перемещения опор - 16, 17, 18 и 19. Мгновенный 40 центр вращения прямой 2 -3" платформы, без учета ее перемещения относительно опор, обозначен цифрой 20; мгновенный центр вращения прямой

1 -3 платформы обозначен цйфрой 21 (без учета перемещения относительно опор). 22 - проекция мгновенного центра вращения 18 на плоскость опор 1, 2, 3.

Вращение платформы 4 ведут в сторону уменьшения показаний датчика 12, до выведения его в горизонт. Тем са мым достигается горизонтальное положение тех плоскостей платформы, которые параллельны датчикам горизонта. Точка 15 пересечения осей гориэонтирования остается неподвижной во время горизонтирования платформы. Она расположена внутри треугольника, определяемого опорами, так как оси гориэонтирования пересекают треугольник опор, а сами опоры подвижны при горизонтировании.

Устройство (фиг. 1) позволяет реализовать предлагаемый способ и в том случае, когда точка с неизменяемой высотой находится вне треугольника, определяемого опорами платформы. Для этого элементы кинематической связи должны сообщать одной или обеим парам одновременно перемещаемых опор движение с одинаковыми по направлению и разными по величине скоростями, а датчики горизонта должны быть размещены

Горизонтирование в случае, когда неизменяемая по высоте точка расположена внутри треугольника опор, производится следующим образом.

Вначале вращением привода 7 перемен;ают опору 2. Одновременно через

55 элементы кинематической связи 9 и 10 приходит во вращение привод 6 опоры 3, который перемещает опору в направле58 6 нии, противоположном движению опо" ры 2. Отношение скоростей перемещения опор 2 и 3 при горизонтировании не изменяется. Опора 1 остается неподвижной. При этом платформа 4 приходит во вращение относительно первой оси гориэонтирования 13-13, проходящей через опору 1 и точку на линии, соединяющей опоры 2 и 3. Положение точки зависит от отношения скоростей перемещаемых опор. Вращение платформы 4 ведут в сторону уменьшения показаний датчика 11, до выведения его в горизонт. Тем самым достигается .горизонтальное положение второй оси. горизонтирования 14-14, параллельно которой установлен датчик 11.

Затем вращением привода 5 перемещают опору 1. Одновременно через элементы кинематической связи 8, 10 приходит во вращение привод 6 опо" ры 3, который перемещает ее в направлении, противоположном движению опо» ры 1. Отношение скоростей перемещения опор 1 и 3 при горизонтировании не изменяется. Опора 2 остается, неподвижной. При этом платформа 4 приходит во вращение относительно второй оси горизонтирования 14-14, проходящей через опору 2 и точку на линии, соединяющей опоры 1 и 3. Положение точки определяется отношением скоростей перемещаемых опор.

Пересечение осей горизонтирования 13- 13 и 14- 14 определит положение точки 15, неподвижной при горизонтировании. В данном случае она находится вне треугольника опор платформы. Для доказательства пересечения осей горизонтирования в точке 15 (фиг. 2) проекция 22 мгновен7 9111 с учетом измененного положения осей гори зонти ро вани я, Гориэонтирование при расположении точки с неизменяемой высотой вне треугольника опор платформы (Фиг. 2), 5 производится следующим образом.

Вращением привода 7 (Фиг. 1) перемещают опору 2 иэ положения 2 (Фиr.2) в положение 2 со скоростью 17. Одновременно через элементы кинематичес- 10 кой связи 9, 10 опора 3. перемещается из положения 3 в положение 3 со скоростью 16. Отношение скоростей горизонтирования 16 и 17 сохраняется неизменным при помощи элементов кинема- 15 . тической связи 9 и 10. Платформа 4 перемещается из положения 4" в положение 4 . При этом опора 1 остается

° .неподвижной, и ось гориэонтирования

13- 13 проходит через опору 1 в про- 20 межуточном положении 1 и мгновенный центр вращения прямой. 2 -3" платформы.

Горизонтирование по датчику 11 про.должается до тех пор, пока он не выйдет в горизонт, в этот момент опо- 25 ры 2 иэ положения 2 перейдет в положение 2, и вторая ось горизонтирования 14-14 также станет горизонтальной.

Затем вращением привода 5 переме" 30 щают опору 1 из положения 1 в положение 1 со скоростью 19. Одновременно опора 3 перемецается из положе" ния 3 в положение 3 со скоростью 18.

0THoUение скоростей горизонтирова- 35 ния 16 и 17 сохраняется неизменным при помощи элементов кинематической связи 8 и 10. Платформа 4 перемеща" ется из положения 4 в положение 4.

При этом опора 2 остается неподвиж- .в0 .ной и ось горизонтирования проходит через опору 2, а мгновенный центр вращения прямой 1 -3 платформычереэ точку 14. Горизонтирование по датчику 12 продолжается до тех пор, пока он не выйдет в горизонт, в этот момент опора 1 из положения 1 перейдет в.положение 1, опора 3из 3 в 3. Плоскость опор 1, 2 3 станет горизонтальной.

58 8 ного. центра вращения 13 соединена с опорой I прямой 1-22. Точка пересечения прямой 1-22 и оси горизонтирования 13-1-3 и точка пересечения осей гориэонтирования 13- 13 и 14-14 совпадают, следовательно, оси горизонтирования пересекаются в одной точ-, ке 15. Положение ее зависит от. соотношения скоростей одновременно перемещаемых опор, определяемого конст.рукцией приводов и элементов кинема- . тической связи.

При горизонтировании по предлагаемому способу неподвижная точка на- ходится вне опор платформы. В этой точке размещаются кабельные и другие связи, соединяющие неподвижные части изделия с горизонтируемой платформой. Поэтому в устройствах, реализующих данный способ, габариты опор не зависят от габаритов платформы и габаритов кабельных связей и определяются. только условиями прочности. Конструкция устройства более простая, так как исключаются такие крупногабаритные детали, как шариковая сферическая опора и кольца, раз- мещающиеся вокруг платформы. Соответственно повьш1ается технологичность деталей и снижается трудоемкость их обработки.

Для объектов значительных габаритов детали устройства не увеличиваются в размерах,.а только увеличивается длина кинематических.связей.

Тем самым предлагаемый способ горизонтирования приводит к заметной экономии массы горизонтирующего уст- ройства, что особенно важно для устройств, размещаемых на подвижных объектах.

Формула изобретения

Способ горизонтироваиия трехопорной платформы с помощью двух датчиков горизонта, заключающийся в том, что вначале изменяют наклон платформы относительно одной оси гориэонтирования, проходящей через одну опору платформы и через точку, расположенную на линии, проходящей через вторую и третью опоры, достигая горизонтального положения второй оси горизонтирования, определяемого по размещенному параллельно ей датчику горизонта, после чего изменяют наклон платфор9 9111 мы относительно второй оси горизонтирования, проходящей через вторую опору платформы и через точку, расположенную на линии, проходящей через первую и третью опоры, достигая горизон- тального положения первой оси горизонтирования, определяемого по второму датчику горизонта, расположенному перпендикулярно первому датчику в.плоскости, параллельной плоскости опор, to отличающийся тем, что, с целью сохранения в процессе горизонтирования и при работе неизменной высоты платформы в заранее заданной не-:

10

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СИА и 3664200, кл. 74-5.22, опублик. 23;05.72.

2. Мурашов С.В. и др. Геодезия.

И., 1959, с. 85-86 (прототип). подвижной точке, расположенной вне опор, одновременно перемещаемые опоры приводят в движение со скоростями, направление и отношение величины которых в момент горизонтирования сохраняются неизменными и определяются положением неподвижной точки.

7Ф

911158 у

1б

Составитель Л. Колюбакина ,Редактор О. Половка Техоед М.Надь»: Корректор й. Коста

Заказ .1099/22 Тираж о)4, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иаобретений и открытий

113035 Иосква К-35 Раушская наб. д. 4/5

««ьъе ««Л»«« 8

Филиал flflfl "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4