Имитатор движения транспортного средства по пересеченной местности Советский патент 1993 года по МПК G01M17/00 

Изобретение относится к устройству для испытания транспортных средств и может быть использовано в качестве тренажеров и в исследовательских стендах.

Цель изобретения - повышение точности воспроизведения эксплуатационных режимов движения и надежности.

Эта цель достигается тем, что имитатор движения снабжен штангами, верхние концы которых посредством верхних трехсте- пенных шарниров соединены с платформой, одностепенными шарнирами, закрепленными на основании, двуплечими рычагами, соединенными с основанием посредством одностепенных шарниров и несущими на обоих плечах дополнительные трехстепенные шарниры, и амортизаторами, соединенными с одними плечами двуплечих рычагов с возможностью/ контактирования в нижнем положении платформы с упорами, закрепленными на

основании, при этом нижние концы штанг посредством одних дополнительных трехстепенных шарниров соединены с одними плечами двуплечих рычагов. а штоки силовых гидроциндров посредством других дополнительных трехстепенных шарниров - с другими плечами двуплечих рычагов.

При этом датчики обратной связи выполнены в виде синусно-косинусных вращающихся трансформаторов, кинематически соединенных с осями вращения двуплечих рычагов,

Одновременно с этим дополнительные трехстепенные шарниры, соединенные со штоками силовых гидроцилиндров, установлены на плечах двуплечих рычагов и фиксации в заданном положении.

На фиг. 1 - 3 изображен общий вид имитатора; на фиг. 4 - кинематическая схема имитатора; на фиг.5 - устройство перемеще- ния дополнительных трехстепенных шарниСП

С

со

О

о

СО О

ел

ров, соединенных со штоками силовых цилиндров, относительно осей вращения двуплечих рычагов и фиксации в заданном положении.

Шестистепенной имитатор движения содержит основание 1, нижние трехстепен- ные шарниры 2, закрепленные на основании 1, силовые гидроцилиндры 3, корпусы которых посредством, нижних трехстепен- ных шарниров 2 связаны с основанием 1, платформу 4 для размещения испытываемого транспортного средства, верхние трехстепенные шарниры 5, закрепленные на нижней поверхности платформы 4, и систему управления 6 с датчиками 7 обратной связи, подключенную к силовым цилиндрам 3.

Кроме того, стенд снабжен штангами 8, верхние концы которых посредством верхних трехстепенных шарниров 5 соединены с платформой 4, одностепенными шарнирами 9, закрепленными на основании 1, дву- плечими рычагами 10, соединенными с основанием 1 посредством одностепенных шарниров 9 и несущими на обоих плечах дополнительные трехстепенные шарниры 11 и 12, и амортизаторами 13, соединенными с одними плечами двуплечих рычагов 10, с возможностью контактирования в нижнем положении платформы 4, с упорами 14, закрепленными на основании 1, при этом нижние концы штанг 8 посредством одних дополнительных трехстепенных шарниров 11 соединены с одними плечами двуплечих рычагов 10, а штоки силовых гидроцилиндров 3 посредством других дополнительных трехстепенных шарниров 12 - с другими плечами двуплечих рычагов 10,

Датчики 7 обратной связи выполнены в виде синусно-косинусных вращающихся трансформаторов и кинематически соединены с осями вращения двуплечих рычагов 10.

Дополнительные трехстепенные шарниры 12, соединенные со штоками силовых гидроцилиндров 3, установлены на плечах двуплечих рычагов 10 с возможностью перемещения относительно осей вращения двуплечих рычагов и фиксации в заданном положении.

Работает имитатор следующим образом. Система управления 6 вырабатывает для каждого силового гидроцилиндра 3 сигналы, пропорциональные перемещениям, которые должны реализовать соответствующие штоки силовых гидроцилиндров.

Перемещаясь, штоки силовых гидроцилиндров 3 качают рычаги 10, которые через штанги 8 перемещают платформу 4. Датчики 7 системы управления 6 вырабатывают

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

сигналы обратной связи, которые, поскольку рычаги и силовые гидроцилиндры связаны кинематически, соответствуют синусу угла и равны sina Дп/г, где а -угол поворота рычага 10;

Ah - ход штока силового гидроцилиндра 3;

г - плечо рычага 10.

При аварийной остановке имитатора, а также при плановой остановке все подвижные части под действием своей массы вдвигают штоки силовых гидроцилиндров 3, рычаги 10 опускаются в крайнее нижнее положение и упираются в упоры 14 основания 1 своими амортизаторами 13.

При необходимости изменения диапазона колебаний платформы 4 производится изменение соотношения плеч рычага 10 путем перемещения дополнительного трех- степенного шарнира 12 относительно осей вращения двуплечего рычага с последующей фиксацией указанного шарнира в заданном положении.

Преимущество данного устройства по сравнению с прототипом достигается следующим образом:

увеличением диапазона проводимых исследований за счет передаточног.о отношения между ГЦ и платформой равным 1,7;

уменьшением массы частей, перемеща- ющихся в пространстве с большими скоростями (применение полых штанг, масса которых в 1,8 раза меньше массы гидроцилиндров, способных реализовать аналогичные параметры перемещений платформы);

уменьшением трения в ГЦ и повышением износостойкости ГЦ за счет расположения ГЦ в положении максимально приближенном к вертикальному;

существенным уменьшением нелинейности системы управления;

повышением эксплуатационной надежности, за счет применения амортизаторов;

упрощением конструкции датчиковых устройств обратной связи. Все это приводит к повышению точности воспроизводимых колебаний.

Формула изобретения

1. Имитатор движения транспортного средства по пересеченной местности, содержащий основание, нижние трехстепенные шарниры, закрепленные на основании, силовые гидроцилиндры, корпусы которых посредством нижних трехстепенных шарниров связаны с основанием, платформу для размещения испытуемого транспортного средства, верхние трехстепенные шарниры, закрепленные на нижней поверхности платформы, и систему управления с датчиками обратной связи, подключенную к силовым гидроцилиндрам, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения эксплуатационных режимов движения и надежности, он снабжен штангами, верхние концы которых посредством верхних трехстепенных шарниров соединены с платформой, одностепенными шарнирами, закрепленными на основании, двуплечими рычагами, соединенными с ос нованием посредством одностепенных шарниров и несущими на обоих плечах дополнительные трехстепенные шарниры, и амортизаторами, соединенными с одними плечами двуплечих рычагов с возможностью контактирования в нижнем положении платформы с упорами, закрепленными на основании, при этом нижние концы штанг посредством одних дополнительных трех-

степенных шарниров соединены с одними плечами двуплечих рычагов, а штоки силовых гидроцилиндров посредством других дополнительных трехстепенных шарниров - с другими плечами двуплечих рычагов.

2. Имитатор поп.Ч.отличающий- с я тем, что датчики обратной связи выполнены в виде синусно-косинусных вращающихся трансформаторов , кинематически 10 соединенных с осями вращения двуплечих рычагов.

3. Имитатор по п.1, о т л и ч а ю иц и й- с я тем, что дополнительные трехстепенные шарниры, соединенные со штоками сило15 вых гидроцилиндров, установлены на плечах двуплечих рычагов с возможностью перемещения относительно осей вращения двуплечих рычагов и фиксации в заданном

20 положении..

HW2

Щиг.З

Изобретение относится к технике, связанной с моделированием колебаний, воз- никающих при движении различных транспортных средств. Целью изобретения является повышение точности имитации и расширение диапазона перемещений платформы с испытываемым транспортным средством, а также повышение эксплуатационной надежности. Сущность предлагаемого шёстистепенного имитатора движения транспортных средств заключается в том, что каждый гидроцилиндр установлен вертикально и соединен посредством снабженного амортизатором двуплечего рычага и полой штанги с платформой. При этом датчики обратной связи соединены с осями качания рычагов и выполнены в виде синусно-косинусных вращающихся трансформаторов, а двуплечие рычаги выполнены с устройствами изменения соотношения плеч рычагов. Предлагаемый имитатор может быть использован в тренажерах и исследовательских стендах, 2 з.п. ф-лы, 5 ил.