ПРИВОД НАВЕДЕНИЯ И СТАБИЛИЗАЦИИ ТАНКОВОГО ВООРУЖЕНИЯ Российский патент 2004 года по МПК F41G5/24 

Изобретение относится к системам автоматического управления и регулирования, в частности к стабилизаторам танкового вооружения.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому приводу наведения и стабилизации является привод вертикального наведения (ВН) стабилизатора 2Э28М (БК1.370.058), структурная схема которого приведена на фиг.1 (см. “Стабилизаторы танкового вооружения 2Э28М (2Э28М-2)". - М.: Воениздат Минобороны СССР, 1979, с.84-106).

В приводе-прототипе наведение пушки производится от рукояток пульта управления 10 прицела. При повороте рукояток пульта управления 10 на выходе датчика угла 11 появляется сигнал рассогласования между положением оси канала ствола пушки и линией прицеливания, который с третьего выхода сумматора 1 поступает на вход первого усилителя 2 и с выхода первого усилителя 2 на вход усилителя мощности 3. С усилителя мощности 3 преобразованный электрический сигнал, усиленный по напряжению и мощности, поступает на вход гидроусилителя 4, преобразуется в гидравлический и далее отрабатывается гидроприводом с помощью исполнительного цилиндра 7. При этом приводной двигатель 6 гидроусилителя потребляет ток в зависимости от величины возмущающего момента, прилагаемого к пушке.

В плоскости вертикального наведения движение пушки ограничено упорами в секторе -5°÷+15°. При подводе пушки к упору срабатывает ограничитель углов 12, по сигналу которого ограничивается ток электромагнита наведения гидроусилителя 4, благодаря чему при дальнейшем наведении линии прицеливания “за упор” ток потребления приводного двигателя гидроусилителя 4 ограничивается на уровне (60-70) А, что значительно превышает его номинальный ток 50 А. Длительная работа в этом режиме помимо повышения потребления тока от бортовой сети приводит к повышенному нагреву рабочей жидкости и, как следствие, к ухудшению технических характеристик привода ВН.

Аналогично привод ВН работает при наведении линии визирования за другой упор.

Величина тока приводного двигателя при нахождении пушки на упоре составляет (60-70) А до тех пор, пока наводчик не отведет линию прицеливания от упора. При этом пунктом 11 “Инструкции по эксплуатации БК1.370.058ИЭ”. - М.: Военное издательство МО СССР, 1979 г. предусмотрено ограничение - недопустимость удержания пушки на упорах более одной минуты. Аналогичное ограничение имеется практически во всех современных стабилизаторах танкового вооружения.

Однако в реальных условиях эксплуатации пушка может попадать на упор достаточно часто и может находиться там достаточно длительное время, следствием чего являются указанные выше негативные явления.

Целью изобретения является повышение эксплуатационных возможностей привода за счет снятия ограничения о недопустимости удержания пушки на упорах более одной минуты.

Указанная цель достигается тем, что в привод стабилизации и наведения танковой пушки, содержащий последовательно соединенные сумматор, первый усилитель, усилитель мощности, гидропривод ВН, состоящий из гидроусилителя, насоса, приводного двигателя и цилиндра исполнительного с расположенными на нем электромагнитами гидростопорения, причем цилиндр исполнительный механически соединен с пушкой, на которой расположен гиротахометр, и башней, на которой расположены прицел с входящими в него пультом управления, датчиком угла, и ограничитель, причем башня через цапфенный узел, а датчик угла через датчик положения соединены с пушкой соответственно, выходы гиротахометра и датчика угла соединены с вторым входом сумматора, первый и второй выходы ограничителя соединены с первым и вторым входами усилителя мощности, согласно изобретению дополнительно введены второй усилитель, первый ключ, второй ключ, пятый ключ, первый компаратор, первый источник опорного напряжения, третий ключ, интегратор, второй источник опорного напряжения, второй компаратор, третий источник опорного напряжения, четвертый ключ, причем вход второго усилителя соединен с выходом первого усилителя, с входом усилителя мощности и вторым входом пятого ключа, выход второго усилителя соединен со вторыми входами первого и второго ключей и с третьим выходом пятого ключа, первые входы первого и второго ключей соединены с первым и вторым выходам ограничителя соответственно, третий выход первого ключа соединен с первым входом первого компаратора и с выходом первого источника опорного напряжения, третий выход второго ключа соединен со вторым входом первого компаратора, третий выход первого компаратора соединен с первым входом третьего ключа, пятый вход третьего ключа соединен с выходом второго источника опорного напряжения, четвертый и третий выход третьего ключа соединен с первым входом интегратора, выход интегратора соединен со вторым входом третьего ключа, с первым входом второго компаратора и с выходом третьего источника опорного напряжения, вторые входы интегратора и второго компаратора соединены с корпусом, выход второго компаратора соединен с первым входом четвертого ключа, третий вход четвертого ключа соединен с корпусом, второй выход четвертого ключа соединен с электромагнитами гидростопорения исполнительного цилиндра.

Дополнительными техническими результатами при реализации заявляемого изобретения являются:

- снижение потребления электроэнергии от бортовой сети более чем на 0,6 кВт;

- обеспечивается нормальный режим работы приводного двигателя гидроусилителя и тем самым повышается его ресурс;

- исключается дополнительный перегрев рабочей жидкости гидропривода, приводящий к ухудшению технических характеристик привода ВН.

При проведении патентного поиска не были выявлены технические решения с аналогичной или идентичной совокупностью существенных признаков, которые обеспечивают достижение указанного технического результата.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства-прототипа.

На фиг.2 приведена структурная схема заявляемого привода стабилизации и наведения танковой пушки.

На фиг.3, 4 приведены практические схемы реализации интегратора и второго компаратора с пороговым устройством соответственно.

Привод стабилизации и наведения содержит последовательно соединенные сумматор 1, первый усилитель 2, усилитель мощности 3, гидропривод ВН, состоящий из гидроусилителя 4, насоса 5, приводного двигателя 6 и цилиндра исполнительного 7 с расположенными на нем электромагнитами гидростопорения 8, причем цилиндр исполнительный 7 механически соединен с пушкой 9, на которой расположен гиротахометр 10, и башней 11, на которой расположены прицел с входящими в него пультом управления 12, датчиком угла 13, и ограничитель 14, причем башня через цапфенный узел 15, а датчик угла 13 через датчик положения 16 соединены с пушкой соответственно, выходы гиротахометра 10 и датчика угла 13 соединены с вторым входом сумматора 1, первый и второй выходы ограничителя 12 соединены с первым и вторым входами усилителя мощности 3, второй усилитель 17, первый ключ 18, второй ключ 19, пятый ключ 20, первый компаратор 21, первый источник опорного напряжения 22, третий ключ 23, интегратор 24, второй источник опорного напряжения 25, второй компаратор 26, третий источник опорного напряжения 27, четвертый ключ 28.

Привод ВН работает следующим образом.

При наведении линии прицеливания (либо за счет увода пушки из-за увода ДУ) “за упор” сигнал рассогласования с выхода первого усилителя 2 поступает на вход второго усилителя 17, где усиливается (пятый ключ 20 разомкнут) и через открытый первый ключ 18 (открывается по сигналу ограничителя 12) поступает на вход первого компаратора 21, где сравнивается с величиной первого порогового напряжения 22. При превышении значения первого порогового напряжения 22 первый компаратор 21 переключается и подает команду на третий ключ 23, контакты 2 и 3 которого размыкаются и включают в работу интегратор 24, а контакты 4 и 5 замыкаются и подключают второе пороговое напряжение 25 к входу интегратора 24. Сигнал на выходе интегратора 24 увеличивается и поступает на вход второго компаратора 26, где сравнивается с сигналом третьего порогового напряжения 27 (этим определяется время от включения схемы до переключения второго компаратора 26, которое задается, например, в пределах 0<Т<1 мин). Второй компаратор 26 переключается, четвертый ключ 28 открывается, включая магнит гидростопорения 8, и пушка переходит в режим гидростопорения, в котором ток приводного двигателя гидроусилителя составляет ~40 А, т.е. приблизительно равный по величине току при отпущенных рукоятках пульта управления.

При наведении линии прицеливания от упора сигнал рассогласования на выходе первого усилителя 2, а соответственно и на выходе второго усилителя 17 уменьшается, первый компаратор 21 и второй компаратор 26 возвращаются в исходное состояние, интегратор 24 обнуляется, второе опорное напряжение 25 отключается от его входа, четвертый ключ 28 закрывается, электромагнит гидростопорения 8 выключается и пушка снимается с гидростопора и начинает наводиться по сигналу датчика угла 11.

Первый 18 и второй 19 ключи определяют фазу сигнала рассогласования в зависимости от фазы наведения “за верхний упор” или “за нижний упор”.

Пятый ключ 20 служит для выключения схемы, например в режиме “приведения пушки на угол заряжания”, когда она находится на упоре - ограничитель 12 сработан.

Таким образом, при нахождении пушки на упоре и наведении линии прицеливания “за упор” через заданное время 0<Т<1 мин (например, 10 с) пушка переходит в режим гидростопорения, при этом потребляемый приводом ВН ток с (60-70) А уменьшается до ~40 А.

Заявляемое изобретение за счет снятия ограничения по времени нахождения пушки на упорах, снижения потребляемого тока от бортовой сети и улучшения температурного режима гидропривода дает возможность работы наводчику без контроля положения пушки относительно упоров, а также повышает надежность работы гидропривода ВН в целом.

Изобретение относится к системам автоматического управления и регулирования, в частности к стабилизаторам танкового вооружения. Технический результат - повышение эксплуатационных возможностей привода за счет снятия ограничения о недопустимости удержания пушки на упорах более одной минуты. Привод стабилизации и наведения содержит последовательно соединенные сумматор, первый усилитель, усилитель мощности, гидропривод ВН, состоящий из гидроусилителя, насоса, приводного двигателя и цилиндра исполнительного с расположенными на нем электромагнитами гидростопорения. Причем цилиндр исполнительный механически соединен с пушкой, на которой расположен гиротахометр, и башней, на которой расположены прицел с входящими в него пультом управления, датчиком угла, и ограничитель. Причем башня через цапфенный узел, а датчик угла через датчик положения соединены с пушкой соответственно, выходы гиротахометра и датчика угла соединены с вторым входом сумматора. Первый и второй выходы ограничителя соединены с первым и вторым входами усилителя мощности. Согласно изобретению в привод дополнительно введены второй усилитель, первый ключ, второй ключ, пятый ключ, первый компаратор, первый источник опорного напряжения, третий ключ, интегратор, второй источник опорного напряжения, второй компаратор, третий источник опорного напряжения, четвертый ключ. 4 ил.

Привод наведения и стабилизации танкового вооружения, содержащий последовательно соединенные сумматор, первый усилитель, усилитель мощности, гидропривод вертикального наведения, состоящий из гидроусилителя, насоса, приводного двигателя и цилиндра исполнительного с расположенными на нем электромагнитами гидростопорения, причем цилиндр исполнительный механически соединен с пушкой, на которой расположен гиротахометр, и башней, на которой расположены прицел с входящими в него пультом управления, датчиком угла и ограничитель, причем башня через цапфенный узел, а датчик угла через датчик положения соединены с пушкой, выходы гиротахометра и датчика угла соединены с вторым входом сумматора, первый и второй выходы ограничителя соединены с первым и вторым входами усилителя мощности, отличающийся тем, что в него дополнительно введены второй усилитель, первый ключ, второй ключ, пятый ключ, первый компаратор, первый источник опорного напряжения, третий ключ, интегратор, второй источник опорного напряжения, второй компаратор, третий источник опорного напряжения, четвертый ключ, причем вход второго усилителя соединен с выходом первого усилителя, с входом усилителя мощности и вторым входом пятого ключа, выход второго усилителя соединен со вторыми входами первого и второго ключей и с третьим выходом пятого ключа, первые входы первого и второго ключей соединены с первым и вторым выходами ограничителя соответственно, третий выход первого ключа соединен с первым входом первого компаратора и с выходом первого источника опорного напряжения, третий выход второго ключа соединен со вторым входом первого компаратора, третий выход первого компаратора соединен с первым входом третьего ключа, пятый вход третьего ключа соединен с выходом второго источника опорного напряжения, четвертый и третий выходы третьего ключа соединены с первым входом интегратора, выход интегратора соединен со вторым входом третьего ключа, с первым входом второго компаратора и с выходом третьего источника опорного напряжения, вторые входы интегратора и второго компаратора соединены с корпусом, выход второго компаратора соединен с первым входом четвертого ключа, третий вход четвертого ключа соединен с корпусом, второй выход четвертого ключа соединен с электромагнитами гидростопорения исполнительного цилиндра.