ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ Российский патент 1998 года по МПК H02K35/02 F41A3/00 

Изобретение относится к ракетной технике и предназначено для приведения в действие электровоспламенительных устройств пусковых и бортовых систем реактивного снаряда, запускаемого из трубы-контейнера.

Известен импульсный магнитоэлектрический генератор-индуктор 9М117.00.01.040, принятый за аналог и содержащий ярмо, состоящее из цилиндрического сердечника и основания в виде диска с центральным сквозным отверстием с установленным на нем трубчатым цилиндрическим магнитом, внутри которого расположена бескаркасная катушка с обмотками, дисковый якорь с толкателем, проходящим через упомянутое центральное отверстие, замыкающий магнитопровод и элемент соединения. Конструкция известного устройства работоспособна совместно с ударно-спусковым механизмом артиллерийского орудия, из которого производится запуск реактивного снаряда, и не позволяет производить запуск ракет, хранящихся и транспортируемых в специально предназначенных для этой цели контейнерах [1]
Известен также источник электрических импульсов для приведения в действие электровоспламенительных устройств механизм пуска 9П135.01.000, принятый за прототип [2]
Известное устройство содержит корпус, в котором размещены два тандемно расположенных индуктора с толкателями, ударно-взводящий механизм, включающий в себя ударник и боевую пружину, предохранитель и спусковой механизм.

Ударник известного источника выполнен в виде двухплечего рычага, большое плечо которого взаимодействует с толкателем, а меньшее шарнирно соединено со свободным концом боевой пружины, ось которой параллельна и смещена относительно оси индуктора на величину, равную сумме плеч рычага. Для приведения в действие источника рычаг предварительно взводится рукояткой, для чего рукоятка и рычаг посажены на одну ось.

Конструкция известного устройства не удовлетворяет возрастающим требованиям в части массо-габаритных характеристик и условиям быстродействия, при этом конструктивная схема устройства сложна и нетехнологична в условиях серийного производства.

Например, в конструкции известного устройства используются два индуктора, каждый из которых включает свой магнитопровод, постоянный магнит, катушку, якорь, толкатель, что значительно увеличивает массу и габариты устройства.

Кроме того, значительно усложняет конструкцию устройства и повышает ее массо-габаритные характеристики ударный механизм, включающий рычаг-ударник, серьгу, телескопические тяги, шайбу и боевую пружину.

При этом масса одного рычага-ударника составляет 50 от массы известного устройства и для возвращения рычага ударника в исходное положение в конструкцию устройства введен специальный возвратный механизм, что усложняет конструкцию.

Для приведения в действие известного устройства имеется специальная рукоятка, взводящая боевую пружину и ставящая ударник на шептало, и спусковой крючок, расщепляющий ударник с шепталом. Таким образом, для задействования известного устройства необходимы две, разделенные по времени операции: взведения и срабатывания, что в условиях дефицита времени в боевых условиях снижает быстродействие системы пуска ракеты.

Кроме того, сложность конструкции известного устройства требует в условиях серийного производства ручной доводки таких деталей, как рычаг-ударник, шептало, толкатели индукторов.

Задачей изобретения является уменьшение габаритов, веса и времени приведения в готовность источника электрических импульсов путем упрощения конструкции.

Поставленная задача достигается выполнением пружинного механизма в виде штока, установленного в двух сквозных соосных отверстиях верхнего и нижнего ярма магнитной системы и снабженного внутренним отверстием, выполненным соосно с продольной осью, и тремя продольными пазами, параллельными продольной оси штока, один из которых центральный взаимодействует с зацепом, выполненным на конце якоря, а два боковых равных, расположенных в ортогональной плоскости со штифтом, закрепленным в зацепе якоря, при этом зацеп якоря контактирует со спусковой пружиной, размещенной во внутреннем отверстии штока, а возвратная пружина установлена по наружной поверхности штока между верхним ярмом и упором, выполненным на верхнем конце штока, при этом длина центрального паза
l₁ ≥ h + X_я,
а двух равных боковых
l₂ ≥ d_ш + X_я,
где l₁ -длина центрального паза штока;
h высота якоря;
X_я рабочий ход якоря;
l₂ длина каждого из двух равных боковых пазов штока.

Такое выполнение конструкции источника электрических импульсов значительно уменьшает его габариты, вес, время приведения в готовность и одновременно упрощает конструкцию.

На фиг. 1 изображен продольный разрез источника электрических импульсов для приведения в действие электровоспламенительных устройств; на фиг. 2 - поперечный разрез источника электрических импульсов; на фиг. 3 вид по стрелке А на фиг. 1, взаимное положение штифта и продольного паза.

Источник электрических импульсов для приведения в действие электровоспламенительных устройств (фиг. 1) содержит корпус 1, в котором установлены верхнее ярмо 2 и нижнее ярмо 11, каждое с двумя явновыраженными полюсами. Между ярмами 2, 11 закреплены катушка 3, выполненная обмоточным проводом, и два постоянных призматических магнита 12, намагниченных в продольном направлении. В ярмах 2 и 11 соосно выполнены сквозные отверстия, в которых установлен шток 5 с упорной головкой 4. В штоке 5 (фиг. 2) соосно продольной оси выполнено отверстие, в котором размещается спусковая пружина 13, и три продольных паза: центральный 14 длиной
l₁ ≥ h + X_я,
где l₁ длина центрального паза штока;
h высота якоря;
X_я рабочий ход якоря;
и два боковых паза равной длины
l₂ ≥ d_ш + X_я,
где l₂ длина боковых пазов штока;
d_ш диаметр штифта;
X_я рабочий ход якоря,
и расположенные в ортогональной плоскости.

Центральный паз штока взаимодействует с зацепом 10, выполненным на конце якоря. В зацепе якоря 10 по его осевой линии срединной частью закреплен штифт 7 таким образом, чтобы его концы располагались в боковых продольных пазах 8 (фиг. 3).

На наружной поверхности штока 5 между верхним ярмом 2 и упором 4 штока установлена возвратная пружина 6.

Внутри катушки 3 свободно размещен якорь 9, одновременно касающийся двух, накрест лежащих полюсов верхнего ярма 2 и нижнего ярма 11.

Для обеспечения рабочего хода якоря центральный паз выполнен длиной
l₁ ≥ h+X_я,
а два равных боковых длиной
l₂ ≥ d_ш + X_я,
где l₁ длина центрального паза штока;
h высота якоря;
X_я рабочий ход якоря;
l₂ длина каждого из двух равных боковых пазов штока;
d_ш диаметр штифта.

Источник электрических импульсов для приведения в действие электровоспламенительных устройств работает следующим образом. При нажатии на упорную головку 4 штока 5 по стрелке Б (фиг. 1) начинается поступательное перемещение штока в сквозных соосных отверстиях верхнего ярма 2 и нижнего ярма 11, при этом происходит сжатие возвратной пружины 6 и спусковой пружины 13. При достижении на спусковой пружине 13 усилия, равного усилию удержания якоря у накрест лежащих полюсов верхнего ярма 2 и нижнего ярма 11, начинается перемещение якоря 9 под действием спусковой пружины 13 к другой накрест лежащей паре полюсов ярм 2 и 11. Усилие, приложенное к штоку 5, передается на якорь 9, при взаимодействии штифта 7 со стенками продольных пазов 8 (фиг. 2, 3). При перемещении якоря со скоростью V_я изменяется величина рабочего магнитного потока Ф_р, сцепляющегося с витками катушки 3, вследствие чего в витках последней генерируются импульсные ЭДС:

где l_1,n импульсные ЭДС, наводимые в витках катушки источника электрических импульсов;
V_я скорость перемещения якоря источника;
W число витков катушки;
φ_p рабочий магнитный поток;
X_я величина рабочего хода (перемещения) якоря источника.

Испытания макетных образцов источника электрических импульсов для приведения в действие электровоспламенительных устройств, изготовленных в конструкторском бюро приборостроения, показали, что габариты и вес предлагаемого источника примерно в 3 раза меньше, чем у базового механизма пуска 9П135.01.000, находящегося на вооружении российской армии. При этом время приведения в боевую готовность источника по сравнению с известным снизилось в два раза, а трудоемкость изготовления по сравнению с известной снизилась на 57

Использование: в ракетной технике и предназначено для приведения в действие электровоспламенительных устройств пусковых и бортовых систем реактивного снаряда, запускаемого из трубы контейнера. Сущность изобретения заключается в том, что устройство содержит магнитоэлектрическую систему и приводной пружинный механизм, выполненный в виде штока, установленного в двух сквозных соосных отверстиях верхнего и нижнего ярма магнитной системы и снабженного внутренним отверстием, соосным с продольной осью, и тремя продольными пазами, параллельными продольной оси штока, один из которых - центральный взаимодействует с зацепом, выполненным на конце якоря, а два равных боковых, расположенных в ортогональной плоскости к центральному пазу - со штифтом, закрепленным в зацепе якоря, причем зацеп якоря контактирует со спусковой пружиной, размещенной во внутреннем отверстии штока, а возвратная пружина установлена по наружной поверхности штока между верхним ярмом и упорной головкой, выполненной на верхнем конце штока, при этом длина центрального паза определяется выражением l₁≥ h+X_я, а длина двух равных боковых пазов выражением l₂ ≥ d_ш+X_я, где l₁ - длина центрального паза штока; h - высота якоря; X_я - рабочий ход якоря; l₂ - длина каждого из двух равных боковых пазов штока; d_ш - диаметр штифта. 3 ил.

Источник электрических импульсов для приведения в действие электровоспламенительных устройств, содержащий корпус, расположенные в нем магнитоэлектрическую систему и приводной пружинный механизм, отличающийся тем, что якорь магнитоэлектрической системы снабжен зацепом с штифтом, установленным на конце якоря, приводной пружинный механизм выполнен в виде штока с упором на его верхнем конце и спусковой и возвратной пружинами, шток выполнен с центральным отверстием и тремя продольными пазами, параллельными продольной оси штока, причем один из продольных пазов центральный, а два равных боковых расположены в ортогональной плоскости к центральному пазу, ярмо магнитоэлектрической системы выполнено в виде двух частей, верхней и нижней, с сквозными соосными отверстиями, в которых установлен упомянутый шток так, что его центральный продольный паз имеет возможность взаимодействия с зацепом якоря, а два боковых паза с штифтом, спусковая пружина расположена в центральном отверстии штока с возможностью взаимодействия с зацепом якоря, а возвратная пружина установлена на наружной поверхности штока между верхним ярмом и упором штока, при этом длина l₁ центрального продольного паза определяется соотношением l₁ ≥ h + X_я, а длина l₂ каждого из двух равных боковых пазов соотношением l₂ ≥ d_ш + X_я, где h высота якоря, X_я рабочий ход якоря, d_ш диаметр штифта.