УСТРОЙСТВО ИНФОРМИРОВАНИЯ МЕХАНИКА-ВОДИТЕЛЯ О РАБОТОСПОСОБНОСТИ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СТАНЦИЙ В УСЛОВИЯХ МЕХАНИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ ПРИ ЕЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ Российский патент 2020 года по МПК F41H7/02 

Изобретение относится к военным гусеничным машинам, в частности к электрооборудованию системы управления военных гусеничных машин.

Военные гусеничные машины (ВГМ) эксплуатируются в различных природно-климатических и дорожно-грунтовых условиях.

Известно, что радиоэлектронная аппаратура (РЭА) радиолокационных станций (РЛС), смонтированная на ВГМ, подвержена негативному воздействию ударов и вибрации. При этом, максимальная частота воздействующей вибрации может достигать 5000 Гц, что приводит к возникновению резонансных колебаний элементов конструкций РЭА. Вследствие этого происходит увеличение амплитуд колебаний в десятки и даже сотни раз и резкий рост интенсивности отказов РЭА за счет механических разрушений несущих конструкций и электрорадиоэлементов.

Поэтому устранение негативного влияния резонансных колебаний элементов конструкции РЭА или снижение их до допустимого уровня составляют одну из важнейших задач при эксплуатации РЭА.

В настоящее время наиболее широкое применение нашли методы пассивной и активной виброзащиты.

Пассивные методы виброзащиты, связаны с использованием инерционных, упругих, диссипативных и других пассивных элементов. Особенностью простых пассивных виброзащитных систем является то, что на собственной резонансной частоте амплитуда колебании и связанные с ней ускорения значительно превышают уровень возмущающих воздействий на основании. Обычно эффективность виброзащиты пассивных систем проявляется при частотах возмущающего воздействия, несколько превышающих резонансную частоту.

Снижение резонансной частоты в результате уменьшения жесткости упругого элемента имеет ряд ограничений эргономического и технического характера. Поэтому даже самые совершенные пассивные виброзащитные системы, применяемые в настоящее время, обеспечивают эффективное виброгашение частот, составляющих 3 Гц и более.

Высокий уровень амплитуды вибраций (20 g и более) на современных подвижных объектах, вызванных непрерывным ростом мощностей двигательных установок и повышением скоростных характеристик, имеет к тому же широкую полосу частот до 500...2000 Гц, что непременно приводит к резонансным явлениям на основных несущих элементах РЭА - монтажных платах. В условиях резонанса резко возрастает уровень перегрузок, действующих на электрорадиоэлементы (ЭРЭ), размещенные на платах. Кроме того, на современном этапе развития техники возросли требования по минимизации габаритно-весовых характеристик РЭА, устанавливаемой на подвижных объектах. К менее существенным недостаткам пассивных виброзащитных систем относят чувствительность к весу изолируемого от вибрации объекта, а также чувствительность к внешним силам.

Поэтому, во многих случаях пассивные виброзащитные системы оказываются неэффективными, т.к. они не могут в полной мере обеспечить выполнение сложных и, как правило, противоречивых требований, предъявляемых к виброзащитным устройствам.

В связи с этим чаще применяются так называемые активные системы, являющиеся, по существу, системами автоматического управления движением амортизируемых тел, обладающими обычно независимыми источниками энергии.

Активные виброзащитные системы представляют собой следящие системы, которые осуществляют движение каркаса и объекта виброзащиты в противофазе относительно вибрирующего основания. Эти системы стремятся обеспечить абсолютную в вертикальном направлении неподвижность объекта виброзащиты при наличии вертикальных перемещений основания.

Активные системы виброзащиты позволяют существенно повысить эффективность подавления вибраций на низких частотах, а их свойства могут изменяться в связи с изменениями условий функционирования. Основными недостатками активных виброзащитных систем можно назвать их конструкторскую сложность, что влечет меньшую надежность в эксплуатации, безусловно, большую стоимость относительно пассивных систем, сложность обеспечения подавления вибраций на высоких и низких частотах одновременно.

Учитывая недостатки активных систем, получил распространение принцип использования комбинации пассивной и активной систем. Системы, сконструированные по этому типу, содержат пассивные амортизаторы и систему активного подавления вибраций. Пассивные амортизаторы подавляют высокочастотные колебания и рассеивают часть энергии, вследствие чего, мощность, требуемая на возбуждение колебаний в активной системе, может быть значительно снижена по сравнению с активными системами виброзащиты прямого действия.

В качестве прототипа взято устройство для обеспечения работоспособности РЭА РЛС в условиях механических воздействий при ее эксплуатации, содержащее пассивные виброзащитные системы РЭА РЛС и подвески ВГМ, предназначенные для смягчения толчков и ударов, действующих на корпус при движении изделия по неровной местности, а также щиток приборов механика-водителя (см. Техническое описание и инструкцию по эксплуатации ГМ-569А. - М.: Военное издательство 1987, с. 285). Подвеска ВГМ индивидуальная, гидропневматическая и состоит из двенадцати независимых съемных блоков и ограничителей хода опорных катков.

Существенным недостатком существующего устройства для обеспечения работоспособности РЭА РЛС в условиях механических воздействий при ее эксплуатации является то, что используются только пассивные виброзащитные системы. При этом отсутствует возможность применения активных виброзащитных систем из-за их конструкторской сложности, что влечет меньшую надежность в эксплуатации, безусловно, большую стоимость относительно пассивных систем, сложность обеспечения подавления вибраций на высоких и низких частотах одновременно, большой вес защищаемой РЭА РЛС, в результате невозможно добиться необходимого уровня работоспособности РЭА РЛС в условиях механических воздействий при ее эксплуатации.

Для обеспечения работоспособности РЭА РЛС и подержания определенного уровня боевой готовности в различных природно-климатических и дорожно-грунтовых условиях следует иметь устройства, которые позволяли бы уменьшить влияние вибрации на РЭА РЛС.

Целью предлагаемого технического решения является обеспечение работоспособности РЭА РЛС в условиях механических воздействий при ее эксплуатации за счет поддержания допустимого уровня вибрационных воздействий путем информирования водителя о возникновении резонансных (предельных) колебаний на защищаемой РЭА РЛС.

Для достижения поставленной цели предлагается устройство информирования механика-водителя о работоспособности радиоэлектронной аппаратуры радиолокационных станций в условиях механических воздействий при ее эксплуатации содержащее пассивные виброзащитные системы РЭА РЛС и подвески ВГМ, пульт управления, спидометра, щитка приборов механика-водителя, отличающееся тем, что установлены датчики вибрации, монтируемые в защищаемую радиоэлектронную аппаратуру РЛС, счетчик времени, регистрирующее устройство, блок обработки и выдачи команд, пульт управления, спидометр, щиток приборов механика-водителя с дополнительно установленными указателями скорости и надписи над ними «Увеличить скорость», «Уменьшить скорость», подсвечиваются электролампами типа СМ-28-4,8 через рассеиватель из органического стекла. Надписи выполнены на рассеивателе. Рассеиватель сверху закрыт фальшпанелью и крепится вместе с ним к панели четырьмя винтами.

Устройство информирования механика-водителя о работоспособности радиоэлектронной аппаратуры радиолокационных станций в условиях механических воздействий при ее эксплуатации представлено графически на фигуре, которое содержит: источник электропитания 1, датчики вибрации 2 защищаемой РЭА РЛС, счетчик времени 3, регистрирующее устройство 4, блок обработки и выдачи команд 6, пульт управления 7, щиток приборов механика-водителя с дополнительно установленными указателями скорости и надписи над ними «Увеличить скорость», «Уменьшить скорость» 8, спидометр 9.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Напряжение на блок обработки и выдачи команд 6 и регистрирующее устройство 4 подается от внешнего источника электрического тока 5 или бортовой сети ВГМ, после его включения с пульта управления 7.

После включения в блок обработки и выдачи команд 6 и регистрирующее устройство 4 поступает информация о скорости ВГМ от спидометра 9, времени работы ВГМ и РЭА РЛС от счетчика времени 3, частоте и амплитуде вибрационных и ударных нагрузок на РЭА РЛС, которые поступают от датчиков вибрации 2.

Регистрирующее устройство 4 необходимо для записи информации о времени, длительности, амплитуде, частоте механических воздействий на РЭА РЛС и скорости движения ВГМ.

Информация об этом поступает в блок обработки и выдачи команд 6 от регистрирующего устройства 4. В блоке обработки и выдачи команд 6 происходит анализ полученной информации от датчиков вибрации 2 и спидометра 9.

Если амплитуда, частота или величина ударных нагрузок, снимаемых с датчиков вибрации 2 на РЭА РЛС будет достигать предельных, то в блоке обработки и выдачи команд 6 будет анализироваться скорость движения ВГМ, снимаемая с тахометра спидометра 9, и формироваться сигнал на включение информационных табло на щитке механика-водителя 8 с указанием на увеличение или на уменьшение скорости движения ВГМ. Пульт управления 7 необходим для формирования необходимых напряжений для электроламп подсветки приборов щитка механика-водителя и для регулировки яркости свечения электроламп.

Предлагаемое техническое решение позволяет обеспечить работоспособность и поддерживать необходимый уровень боевой готовности РЭА РЛС в условиях механических воздействий при ее эксплуатации природно-климатических и дорожно-грунтовых условиях, за счет поддержания допустимого уровня механических воздействий путем выдачи механику водителю рекомендаций о выборе скоростных режимов ВГМ, позволит оценить качество вождения механика-водителя и может быть использовано при выполнении нормативов боевой работы.

Кроме этого предлагаемое устройство информирования механика-водителя о работоспособности радиоэлектронной аппаратуры радиолокационных станций в условиях механических воздействий при ее эксплуатации, позволит создать статистическую базу для анализа внешних воздействующих факторов.

Простота конструкции предлагаемого устройства позволяет устанавливать его в ходе серийного производства, а также при модернизации ВГМ и не потребует значительных материальных затрат.

Изобретение относится к военным гусеничным машинам (ВГМ), в частности к электрооборудованию системы управления военных гусеничных машин. Устройство информирования механика-водителя о работоспособности радиоэлектронной аппаратуры радиолокационных станций (РЭА РЛС) в условиях механических воздействий при ее эксплуатации содержит пассивные виброзащитные системы РЭА РЛС и подвески военных гусеничных машин (ВГМ), пульт управления, спидометр, щиток приборов механика-водителя. В установленный блок обработки и выдачи команд и регистрирующее устройство поступает информация о скорости ВГМ от спидометра, времени работы ВГМ и РЭА РЛС от счетчика времени, частоте и амплитуде вибрационных и ударных нагрузок на РЭА РЛС, которые поступают от датчиков вибрации, где происходит анализ полученной информации и выдача указаний на увеличение или на уменьшение скорости движения ВГМ для поддержания допустимого уровня вибрационных воздействий путем информирования водителя о возникновении резонансных предельных колебаний на защищаемой РЭА РЛС на щиток приборов механика-водителя с дополнительно установленными указателями скорости и надписи над ними «Увеличить скорость», «Уменьшить скорость», которые подсвечиваются электролампами типа СМ-28-4,8 через рассеиватель из органического стекла, чем обеспечивается активная виброзащита радиоэлектронной аппаратуры радиолокационных станций. Технический результат: обеспечение работоспособности РЭА РЛС в условиях механических воздействий при ее эксплуатации за счет поддержания допустимого уровня вибрационных воздействий путем информирования водителя о возникновении резонансных предельных колебаний на защищаемой РЭА РЛС. 1 ил.

Устройство информирования механика-водителя о работоспособности радиоэлектронной аппаратуры радиолокационных станций (РЭА РЛС) в условиях механических воздействий при ее эксплуатации, содержащее пассивные виброзащитные системы РЭА РЛС и подвески военных гусеничных машин (ВГМ), пульт управления, спидометр, щиток приборов механика-водителя, отличающееся тем, что в установленный блок обработки и выдачи команд и регистрирующее устройство поступает информация о скорости ВГМ от спидометра, времени работы ВГМ и РЭА РЛС от счетчика времени, частоте и амплитуде вибрационных и ударных нагрузок на РЭА РЛС, которые поступают от датчиков вибрации, где происходит анализ полученной информации и выдача указаний на увеличение или на уменьшение скорости движения ВГМ для поддержания допустимого уровня вибрационных воздействий путем информирования водителя о возникновении резонансных предельных колебаний на защищаемой РЭА РЛС на щиток приборов механика-водителя с дополнительно установленными указателями скорости и надписи над ними «Увеличить скорость», «Уменьшить скорость», которые подсвечиваются электролампами типа СМ-28-4,8 через рассеиватель из органического стекла, чем обеспечивается активная виброзащита радиоэлектронной аппаратуры радиолокационных станций.