Устройство ручного управления Советский патент 1988 года по МПК G05G9/00 G09G1/00 

(Л

4

00

to

4

00 00

Фиг.1

Изобретение относится к машиностроению и может применяться в системах управления.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 - схема размещения датчшсов, вид сверху; на фиГ ,3 -,-схема размещения то- чек контакта дисков с шаром

Уст.ррйство управления Додержит дар , установленный в Корпусе 2 с возможностью вращения вокруг своего непс движного центра 3, и два сопряженных с шаром передающих элемента 4 и 5, связанных с датчиками 6 и 7 декартовых координат выходных сигналов. Передающие элементы 4 и 5 выполнены в виде дисков, оси 8 вращения которых расположены наклонно к вертикальной оси 9 шара 1 причем угол наклона осей 8 вращения передающих элементов 4 и 5 определяется по формуле,

(

b arcsin 2(2-Е) ;

На диски 4 и 5 датчиков 6 и 7 воздействуют составляющие векторов Р, и Р, , которые в свою очередь и определяют величину вектора перемещения POI , пропорциональную суммарному электрическому сигналу на выходе устройства. Направление вектора РО, зависит от соотношения этих составляющих, причем

Р . S in а; P;j Pj. COS a;

PO, (.PV)

(3)

(4) (5)

Подставляя выражения (1), (2), (3) и (4) в выражение (5) получают

PQ, Рр ( . sin b) +

+COS a(l-sin a sin b),

(6)

Изобретение относится к области машиностроения и может применяться в системах управления. Цель изобретения - повьппение точности устройства. Устройство ручного управления содержит шар 1, корпус 2, передающие элементы 4,5, датчики . Повышение точности обеспечивается тем, что передающие элементы 4,5 выполнены в виде дисков, оси которых расположены наклонно к вертикальной оси шара 1. 3 ил.

где - макисмальная суммарная

относительная погрешность вьшодных сигналов датчико b - угол наклона осей вращения передающих элементов : к вертикальной оси шара. Шар 1 контактирует с дисками 4 и 5 в точках 0.

Устройство работает следующим образом.

При приложении к точке А, нахо

дящейся на поверхности шара, вектора перемещения Р(фиг.2), шар проворачивается вокруг произвольной оси О на некоторый угол и проворачивает диски 4 и 5 на углы, соот- ветствующие составляющим Р к и Р v( векторов перемещения Р, и Р,, приведенных к точкам 1 сопряжения шара 1 с дисками 4 и 5. Датчики 6 и 7 вьщают соответствующие электрические выходные сигналы зт равления. Зависимость величин модулей приведенных векторов перемещения Р, к точкам 11 сопряжения от угла наклона Ъ () оси 8 дисков 4 и 5 к оси 9 щара 1 при повороте шара вокруг оси О, расположенной под про извольнь№1 углом а к оси абсцисс, определяется по формулам

0

5

0

.

0

Исследуя полученное выражение, находят максимальную относительную погрешность величины модуля преобразованного вектора перемещения Р,) при угле а, равном 45, и угле Ь, равном 90°, по формуле

мс,.с (РО- РО,)/РО 0.29, (7)

Пользуясь выражением .(6) , можно найти зависимость величины угла b наклона осей 8 дисков 4 и 5 к оси 9 шара 1 от отношения величины модуля преобразованного вектора перемещения Р.р, 5 пропорциональной суммарному электрическому сигналу на выходе устройства, к величине модуля прилагаемого вектора перемещения РО для угла а, соответствующего максимальной относительной погрешности Е {а

(а 45 ):

I

b arcsin 2(l-(-i) V (8)

0

Отношение Р, /Рр равно отношению минимального суммарного электрического сигнала на выходе устройства wuM максимальному . Заменяя отношение Р(,,/Рд на вводя величину максимальной суммарной относительной погрешности вькодных

мак

сигналов датчиков и,ун)/Ц в выражение 8 , получают зависимость угла наклона осей 8 дисков 4 и 5 к оси 9 тара заданной величины максимальной суммарной относительной погрешности электрических сигналов на выходе устройства:

b arcsin 2Е(2-)

где значение максимальной относительной погрешности Е задается в пределах О - 0,29.

Применение дисков 4 и 5 уменьшает проскальзьшание шара I относительно датчиков 6 и 7,

Формула изобретения 20

Устройство ручного управления, содержащее шар,, установленный в коркс10

пусе с возможностью вращения вокруг своего неподвижного центра, и два сопряженных с шаром передающих элемента, связанных с датчиками декартовых координат выходных сигналов, отличающееся тем, что, с целью повьтения точности устройства, передающие элементы выполнены в виде дисков, оси вращения которых расположены наклонно к вертикальной оси шара, причем угол наклона осей вращения передающих элементов определяется по формуле

15

Ь arcsin; { 2(2-Е)

Е - максимальная суммарная

относительная погрешность выходных сигналов датчиков; b - угол наклона осей вращения передающих элементов к вертикальной оси шара.

te.2

фуг. J