КИНО- ИЛИ ТЕЛЕОПЕРАТОРСКИЙ КРАН Российский патент 2007 года по МПК G03B17/00 B66C23/64 

Изобретение относится к кино- и телесъемочному оборудованию, а конкретно к кино- или телеоператорскому крану, позволяющему управлять движением съемочной аппаратуры, который может быть установлен на специально оборудованные подвижные платформы, автомобили, суда и иные транспортные и подъемные средства.

Известен кино- или телеоператорский кран, содержащий стрелу, смонтированную на вертикальной стойке с возможностью вертикального поворота и связанную с вертикальным приводом стрелы. Стрела имеет внутреннюю часть, выполненную с возможностью поворота по оси стрелы и связанную с приводом внутренней части стрелы. Вертикальная стойка установлена на основании с возможностью горизонтального поворота и связана с приводом вертикальной стойки. Шарнирное звено для размещения кино- или телесъемочной аппаратуры закреплено на конце внутренней части стрелы с возможностью поворота вокруг оси подвеса шарнирного звена, перпендикулярной оси стрелы, и связано с приводом шарнирного звена посредством механизма параллелограммного типа. В хвостовой части стрелы закреплены вертикальный привод стрелы, приводы внутренней части стрелы и шарнирного звена, которые выполняют функцию противовеса. Предусмотрен пульт управления. Все конструктивные элементы крана гиростабилизированы (RU №2115615 C1, МПК 6 В66С 23/72,1998).

При движении носителя, на котором установлен кран, по поверхности, обуславливающей его значительные колебания, не обеспечивается необходимая плавность перемещения съемочной аппаратуры и возникают значительные динамические нагрузки на носитель, камеру и все элементы крана. Это обусловлено тем, что в известном техническом решении выполненная как единое целое стрела не обеспечивает поглощение колебаний, а в случае возникновения резонансов лишь усиливает их, развивая и передавая на основание крана собственные колебания и вызывая дополнительные нагрузки на элементы конструкции и возмущая движение камеры. Стрела крана, имеющая форму двуплечего жесткого рычага, ограничена в угловых перемещениях, поскольку противовес может задевать носитель или поверхность, по которой он перемещается.

Технический результат, достижение которого обеспечивает настоящее изобретение, заключается в снижении динамических нагрузок на камеру, все элементы крана и носитель, на котором кран установлен, в обеспечении плавности перемещения кино- или телесъемочной аппаратуры на подвижном носителе, что необходимо для достижения высокого качества отснятого с ее помощью материала. Этот результат обеспечивается даже при значительных колебаниях, обусловленных установкой крана на автомобиле, двигающемся по пересеченной местности на большой скорости, катере, двигающемся по штормящему морю и тому подобное. Увеличивается высота поднятия киноаппаратуры.

Поставленные задачи решаются за счет того, что стрела кино- или телеоператорского крана, смонтированная на установленной на основании с возможностью вращения вертикальной стойке, выполнена из двух частей - передней части и балки-противовеса. Передняя часть стрелы, балка-противовес и вертикальная стойка соединены с использованием осевых шарниров с возможностью относительного поворота в вертикальной плоскости.

На конце передней части стрелы установлено промежуточное шарнирное звено с подвесом для крепления кино- или телесъемочной аппаратуры. Промежуточное шарнирное звено соединено с вертикальной стойкой тягой, образующей с передней частью стрелы, промежуточным шарнирным звеном и вертикальной стойкой механизм параллелограммного типа.

Промежуточное шарнирное звено связано с передней частью стрелы осевым шарниром, ось которого расположена горизонтально и поперечно передней части стрелы. Также осевым шарниром связаны подвес и промежуточное шарнирное звено. Ось этого шарнира расположена горизонтально и перпендикулярно оси шарнира между промежуточным шарнирным звеном и передней частью стрелы.

Передняя часть стрелы и балка-противовес связаны упругодемпфирующим устройством, а тяга связана с вертикальной стойкой через демпфер.

Благодаря такой кинематической схеме с практической точки зрения такой кран действует так же, как система амортизации киносъемочной аппаратуры, защищающая ее от колебаний носителя. Раздельный подвес съемочной аппаратуры и противовеса и их связь через шарнирные и пружинно-демпфирующие элементы приводит к тому, что конец стрелы со съемочной аппаратурой и противовес двигаются с ускорением, меньшим, чем носитель.

Промежуточное шарнирное звено и подвес представляют собой демпфированный маятник, который связан механизмом параллелограмного типа с вертикальной осью, вокруг которой вращается кран.

Съемочная аппаратура, установленная на подвесе, стремится сохранить свое линейное положение неизменным в силу своих инерционных свойств.

Эффективность конструкции в еще большей степени усиливается, если подвес и промежуточное шарнирное звено дополнительно связаны демпфирующим относительное угловое смещение амортизатором, а также если балка-противовес снабжена дополнительным звеном, посредством которого связана с вертикальной стойкой и передней частью стрелы и с которым соединена осевым шарниром с возможностью поворота в поперечной вертикальной стойке плоскости, а также дополнительным упругодемпфирующим устройством, посредством которого связана с передней частью стрелы.

В наилучшем варианте осуществления изобретения тяга связана с шарнирным звеном и вертикальной стойкой пятиподвижными кинематическими соединениями.

Упругодемпфирующие устройства могут быть выполнены линейными и связывать расположенные под углом плечи передней части стрелы и балки-противовеса посредством пятиподвижных кинематических соединений.

Для расширения функциональных возможностей передняя часть стрелы и балка-противовес могут быть выполнены с возможностью регулировки относительного положения под углом.

Возможность изменения угла между передней частью стрелы и балкой-противовесом позволяет отрегулировать положение конца балки противовеса и расширить диапазон углов подъема стрелы, ограниченный задеванием носителя, на котором смонтирован кран, или поверхности, по которой перемещается носитель.

Для управления краном передняя часть стрелы может быть связана с приводом наклона стрелы, а вертикальная стойка - с приводом поворота. Для автоматического управления приводы могут управляться с соответствующего пульта управления.

На балке-противовесе могут быть установлены аккумуляторные батареи и дополнительное кино- или телесъемочное оборудование.

Осуществление изобретения поясняется схемой.

На основании 1 с возможностью вращения установлена вертикальная стойка 2, на которой установлена стрела, состоящая из передней части 3 и балки-противовеса 4. Передняя часть стрелы 3, балка-противовес 4 и вертикальная стойка 2 связаны осевыми шарнирами 5. На конце передней части стрелы 3 установлено промежуточное шарнирное звено 6 с подвесом 7 для крепления кино- или телесъемочной аппаратуры 8. Промежуточное шарнирное звено 6 соединено с вертикальной стойкой 2 тягой 9 через демпфер 10.

Промежуточное шарнирное звено 6 связано с передней частью стрелы 3 осевым шарниром 11. Подвес 7 и промежуточное шарнирное звено 6 связаны осевым шарниром 12. Для обеспечения возможности качания камеры на маятнике вокруг горизонтальных осей шарниры 11 и 12 выполнены одноосными - с горизонтальными взаимно перпендикулярными осями.

Передняя часть стрелы 3 и балка-противовес 4 связаны упругодемпфирующим устройством 13.

Тяга 9 связана с промежуточным шарнирным звеном 6, а демпфер 10 с вертикальной стойкой 2 пятиподвижными кинематическими соединениями 14.

Подвес 7 и промежуточное шарнирное звено 6 связаны амортизатором 15.

Балка-противовес 4 посредством дополнительного звена 16 связана с вертикальной стойкой 2 и передней частью стрелы 3. Поворот балки-противовеса 4 относительно дополнительного звена 16 обеспечивается осевым шарниром 17. Предусмотрено дополнительное упругодемпфирующее устройство 18.

Упругодемпфирующее устройство 13 связывает переднюю часть стрелы 3 и балку-противовес 4 посредством плеча 19. Упругодемпфирующие устройства 13 и 18 установлены с использование пятиподвижных кинематических соединений 20.

Управление краном осуществляется приводом наклона стрелы 21 и приводом поворота 22, которые связаны с соответствующим пультом управления (не показан).

Для регулировки относительного углового положения передней части стрелы 3 и балки-противовеса 4 предусматривается устройство винтового типа (не показано).

При колебаниях носителя в направлениях, перпендикулярных стреле, она изламывается - происходят взаимные повороты передней части стрелы 3 и балки-противовеса 4. В силу того, что главные массы крана сосредоточены на концах стрелы, то за счет указанной способности изламываться, колебания носителя в значительной степени поглощаются конструкцией и не достигают съемочной аппаратуры (и противовесов). Колебания, действующие в направлении стрелы крана, также будут в значительной степени подавлены маятниковой системой амортизации, которую образует масса съемочной аппаратуры, вынесенная вниз на плече относительно шарнира 11.

Таким образом, колебания носителя в любом направлении не передаются съемочной аппаратуре напрямую, а демпфируются. При этом кино- или телесъемочная аппаратура сохраняет практически плавную траекторию перемещения.

Кран содержит основание 1, на котором с возможностью вращения установлена вертикальная стойка 2, на которой установлена стрела, состоящая из передней части 3 и балки-противовеса 4. Передняя часть стрелы 3, балка-противовес 4 и вертикальная стойка 2 связаны осевыми шарнирами 5. На конце передней части стрелы 3 установлено промежуточное шарнирное звено 6 с подвесом 7 для крепления кино- или телесъемочной аппаратуры 8. Промежуточное шарнирное звено 6 соединено с вертикальной стойкой 2 тягой 9 через демпфер 10. Промежуточное шарнирное звено 6 связано с передней частью стрелы 3 осевым шарниром 11. Подвес 7 и промежуточное шарнирное звено 6 связаны осевым шарниром 12. Шарниры 11 и 12 выполнены одноосными - с горизонтальными взаимно перпендикулярными осями. Передняя часть стрелы 3 и балка-противовес 4 связаны упругодемпфирующим устройством 13. Технический результат - снижение динамических нагрузок на камеру и элементы конструкции крана. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Кино- или телеоператорский кран, содержащий установленную на основании с возможностью вращения вертикальную стойку, стрелу, смонтированную на вертикальной стойке, стрела выполнена из передней части и балки-противовеса, передняя часть стрелы, балка-противовес и вертикальная стойка соединены с использованием осевых шарниров с возможностью относительного перемещения в вертикальной плоскости, на конце передней части стрелы установлено промежуточное шарнирное звено, на промежуточном шарнирном звене установлен подвес для крепления кино- или телесъемочной аппаратуры, промежуточное шарнирное звено соединено с вертикальной стойкой тягой, образующей с передней частью стрелы, промежуточным шарнирным звеном и вертикальной стойкой механизм параллелограммного типа, промежуточное шарнирное звено связано с передней частью стрелы осевым шарниром, ось которого расположена горизонтально и поперечно передней части стрелы, подвес связан с промежуточным шарнирным звеном также осевым шарниром, ось которого расположена горизонтально и перпендикулярно оси шарнира между промежуточным шарнирным звеном и передней частью стрелы, при этом передняя часть стрелы и балка-противовес связаны упругодемпфирующим устройством, а тяга связана с вертикальной стойкой через демпфер.2. Кран по п.1, отличающийся тем, что подвес и промежуточное шарнирное звено дополнительно связаны демпфирующим относительное угловое смещение амортизатором.3. Кран по п.1, отличающийся тем, что балка-противовес снабжена дополнительным звеном, посредством которого связана с вертикальной стойкой и передней частью стрелы и с которым соединена осевым шарниром с возможностью поворота в поперечной вертикальной стойке плоскости, а также дополнительным упругодемпфирующим устройством, посредством которого связана с передней частью стрелы.4. Кран по п.1, отличающийся тем, что тяга связана с шарнирным звеном и вертикальной стойкой пятиподвижными кинематическими соединениями.5. Кран по п.1, отличающийся тем, что упругодемпфирующие устройства выполнены линейными и связывают расположенные под углом плечи передней части стрелы и балки-противовеса посредством пятиподвижных кинематических соединений.6. Кран по п.1, отличающийся тем, что передняя часть стрелы и балка-противовес выполнены с возможностью регулировки относительного положения под углом.7. Кран по п.1, отличающийся тем, что на балке-противовесе установлены аккумуляторные батареи и дополнительное кино- или телесъемочное оборудование.8. Кран по п.1, отличающийся тем, что он снабжен пультом управления, а передняя часть стрелы связана с приводом наклона стрелы, а вертикальная стойка - с приводом поворота.