Разгружающее устройство имитатора пониженной гравитации Советский патент 1992 года по МПК B64G7/00 

Фиг.1

ется за счет того, что в устройстве, содержащем поворотное основание 1, шарнирный параллелограмм, рычаг 5 и учруги элементы 8 и 9, поворотное основание 1 снабжено вертикальной и горизонтальной направляющими. Одно из горизонтальных звеньев шарнирного параллелограмма жестко соединено с консолью 3, причем конец консоли установлен подвижно в горизонтальной направляющей, а оба шарнира вертикального звена, ближайшего к консоли, установлены подвижно в вертикальной направляющей. Рычаг 5, установленный поворотно на противоположном вертикальном звене параллелограмма относительно вертикальной оси, соединен другим концом с объектом испытаний. Между поворотным основанием 1 и концом консоли 3 установлен горизонтально упругий элемент 8, а между указанным основанием и вертикальным званом установлен упругий элемент 9 вертикально, причем жесткость упругих элементов одина- коаая. При этом рычаги шарнирного параллелограмма выполнены в виде треугольной сварной конструкции. 1 з.п. ф-лы, я ил.

Изобретение относится к испытательным стендам, а именно к имитаторам пони- женной гравитации для наземных испытаний самоходных аппаратов, предназначенных для работы в условиях пониженной гравитации в космической технике, а также других отраслях техники для обез- вешивания грузов. Цель изобретения - повышение точности работы разгружающего устройства при упрощении его настройки на заданное разгружающее усилие - достигав 5 СЯ ю XI со

Изобретение относится к испытательным стендам, а именно к имитаторам пониженной гравитации для наземных испытаний самоходных аппаратов, предназначенных для ра боты в условиях пониженной гравитации у, космической техники, а также других отраслях техники для обезвешиваиия грузов. Известны разгружающие устройства 1, 2, 3, которые имеют общий недостаток - относительно большую погрешность имитации пониженной гравитации.

Кроме того, в этих разгружающих устройствах сложен процесс настройки на заданное разгружающее усилие, что существенно затрудняет их широкое при, ;з - нение в различных отраслях :ехник /1 и народного хозяйства.

Наиболее близким из известкмх технике ских решений является разгружающее устройство, содержащее поворотное основание, шарнирный параллелограмм, рычаг и упругие элементы 4.

Основным недостатком указанного устройства является то, что груз перемешается в вертикальной плоскости только по комзч- де с пульта оператором с помощью гидропривода, что не обеспечивает создания постоянного вертикального разгружающего усилия в пределах выбранной кинематической зоны перемещения груза. Известно, что в имитаторе пониженной гравитации разгружающее устройство должно обеспечивать создание постоянного вертикальною разгружающего усилия, приложенного в центре масс самоходного аппарата (объект п испытаний) при его перемещении по произвольной траектории в пределах выбранной зоны разгрузки в процессе движения аппарата по тестовой трассе. Используемые в прототипе гидропривод, тормоза, смстемо управления не позволяют точке подвеса груза перемещаться в пространстве в соответствии с законом движения самоходного аппарата.

Целью изобретения является повышение точности работы разгружающего устройства при упрош,ении его настройки на заданное разгружающее усилие.

Поставленная цель достигается зз счет того, что в разгружающем устройстве имитатора пониженной гравитации, содержащем поворотное основание, шарнирный параллелограмм, рычаг и упругие элементы, поворотное основание снабжено горизонтальными и вертикальными направляющими, при зтом одно из горизонтальных звеньев параллелограмма снабжено жестко связанной с ммм консолью, подвижно установленной своим концом в горизонтальной направляющей, а оба шарнира вертикального звена, расположенного в зоне кснсоли, уста- новлени подвижно в вертикальной направляющей, при зтом на противоположном вертикальном звене параллелограмма установлен поворотно относительно вертикальной осп рычаг, соединяемый своим другим концом с объектом испытаний, а упругие элементы выполнены с одинаковой жесткостью и установлены между поворотным основани- ак ii концом консоли горизонтально и между указанным основанием и связанным с ним вертикальным звоном вертикально.

Кроме того, в разгружающем устройстве и.митагора пониженной гравитации с целью повышения точности путем увеличения жесткости конструкции горизонтальные, ззенья параллелограмма выполнены в виде треугольной конструкции.

На фиг, 1 приведена принципиальная конструктивная схема разгружающего устройства имитатора; на фиг. 2 - разгружающее устройстве, вид сверху; на фиг. 3 - сечение К-К на фиг. 1; ни фиг. 4 - расчетная схема разгружающего устройства.

Разгружающее устройство (фиг. 1 - 3), используемое, например, в имитаторе пониженной гравитации для наземных испытаний самоходных аппаратов (объектов испытаний), состоит из поворотного основания 1, в вертикальных направляющих которого свободно перемещается вертикальное звено параллелограмма ABCD. Звено 2 параллелограмма жестко соединено с консолью 3, конец которой с помощью ролика 4 может свободно перемещаться в горизонтальной направляющей оснований 1. На звене BD шарнирного параллелограмма поворотно установлен рычаг 5, который соединен через подвес 6 с объектом испытаний 7,

Рычаг 2 в шарнире А дополнительно соединен с поворотным основанием 1 через вертикальный упругий элемент 9. Между концом консоли 3 и основанием 1 установлен горизонтальный упругий элемент 8. Шарниры А, С перемещаются по оси Z с помощью роликов 11, а точка О консоли - по оси X. Кинематическая зона разгрузки, в пределах которой Q const, представлена на фиг. 1 и 2 (abed - вид спереди, mnk - вид сверху).

Устройство работает следующим образом.

При перемещении центра масс ON в вертикальной плоскости кинематически обеспечивается вертикальное перемещение точки подвеса 6 к рычагу 5 за-счет взаимного поворота вокруг осей звеньев шарнирного параллелограмма, поворота рычага вокруг звена BD и разворота основания 1 вокруг оси Z в узле 10. Звено АС параллелограмма перемещается при этом по вертикальной направляющей, звено АВ совершает плоскопараллельное движение и поеорот вокруг шарнира А, причем т. О консоли 3 с роликом 4 перемещается по горизонтальной направляющей.

При перемещении центра масс ON в горизонтальной плоскости кинематически обеспечивается горизонтальное перемещение точки подвеса 6 к рыч агу 5 за счет взаимного поворота рычага 5 вокруг звена BD и разворота основания 1 вокруг оси Z в узле 10.

Необходимо отметить, что на параллелограмм АВ CD действует усилие Q в момент M Q СИ (фиг. 4). Усилие Q компенсируется пружинами 8,9. M Q через соответствующие усилия на звеньях АВ, CD (при $0 0) передается на основание 1. При рЫ 0 (фиг. 2) на параллелограмм ABCD дополнительно действует крутящий момент + МКр Q I sin f . Для повышения жесткости, а следовательно, и точности создания усилия Q горизонтальные звенья АВ и CD выполнены в

10

15

0

5

0

5

0

5

0

5

виде треугольной конструкции. Если конструкция будет податлива, то при изменении знака Мхр (это происходит при переходе рычага 5 через ось X, фиг. 2) появляется дополнительная составпяющая 0./ о усилия Q, Qlp max при у; ±90°. Это можно в значительной мере устранить за счет жесткого треугольного звена без увеличения массы звеньев.

Увеличение массы звеньев приводит к повышению динамической погрешности.

Кроме того, с целью упрощения проц-зс са стыковки и расстыковки раз. ружающего устройства с объектом испытаний и пооыше- ния безопасности этих работ конец пружины 9 можно соединить с поворотным основанием 1 через привод ее деформации.

При необходимости активизации слежения за объектом испытаний поворотное основание 1 и рычаг 5 можно снабдить приводом любого типа для их повороти вокруг соответствующих осей по сигналу с датчика отклонения рззгружаюа го усилия Q от вертикали.

Формула изобретения

8

О О

% L

SfeJWfe&a

К

С

Л

Л

%

-А

Ч

л

Фиг4