Устройство активной виброизоляции аэрофотоаппарата Советский патент 1974 года по МПК G03B17/56 

1

Постоянное повышение требований к качеству материалов воздушного фотографирования ставит задачу создания системы виброзащиты аэрофотоаппарата в широком диапазоне частот и амплитуд. Сложность виброзащиты аэрофотоаппарата состоит в необходимости расчета и проектирования ее от действия как внутренних, так и внешних возмущений. Многообразие колебаний различных частот, воздействующих на систему, требует создания оптимальной системы амортизации аэрофотоаппарата. Так как возмущающие колебания различны, система виброзащиты с постоянными параметрами не отвечает условиям оптимальности, ибо стационарные оптимальные системы оптимальны только для стационарных возмущений.

Возмущающие колебания винтомоторной группы можно принять за стационарный колебательный процесс. Однако колебания от внутренних источников колебаний, накладываясь на колебания аэрофотоаппарата под действием винтомоторной группы и других внешних источников колебаний, создают довольно сложную картину колебаний аэрофотоаппарата во время его работы.

Для получения полной оптимальности системы виброзащиты аэрофотоаппарата необходимо, чтобы параметры системы и сама структура системы менялись по определенной программе, отображающей изменение параметров возмущающих колебаний, т. е. следует иметь оптимальную самонастраивающуюся систему виброзащиты. Эту задачу может решить такая система виброзащиты, параметры которой изменяются рациональным образом в зависимости от изменения возмущающих колебаний, т. е. система виброзащиты нестационарного типа. Определение структурной схемы нестационарной системы виброзащиты аэрофотоаппарата достаточно сложно как в принципиальном, так и в техническом рещениях. Это является одной из причин слабого использования нестационарных систем виброзащиты аэрофотоаппарата, несмотря на их неоспоримые достоинства.

Актуальной в настоящее время остается проблема виброзащиты аэрофотоаппарата от

действия низкочастотных колебаний в диапазоне от О до 10 ГЦ. В этом случае система виброзащиты включает устройство для локализации низкочастотных колебаний и устройство для локализации высокочастотных колебаНИИ.

Высокочастотные колебания от 10 гц и более трансформируются пружинными амортизаторами; низкочастотные колебания от О до 10 ГЦ специальным электромагнитным пружинно-жидкостным демпфером.

На фиг. 1 показано устройство активной виброизоляции аэрофотоаппарата; на фиг. 2 и 3 - пружинно-жидкостный демпфер.

Устройство активной виброизоляции аэрофотоаппарата связано с корпусом носителя 1 и содержит четыре электромагнитных пружинно-жидкостных демпфера 2, соединяющих несущую раму 3 с основанием 4 аэрофотоустановки, и специальный датчик 5 углового положения, расположенный на аэрофотоаппарате 6.

Электромагнитный пружинно-жидкостный демпфер (фиг. 2) состоит из пружинного амортизационного узла, включающего две равночастотные пружины 7 и 8, разделенные фланцем 9 и служащего для подавления высокочастотных колебаний от 10 гд и выще.

Для уменьшения влияния низкочастотных колебаний от Ш гц и ниже предназначен электромагнитный жидкостный демпфер, состоящий из основного 10 и вспомогательного 11 цилиндров, заполненных спирто-глицериновой жидкостью типа гидросмеси АМГ-10.

Основной цилиндр 10 имеет рабочий цилиндр 12, в котором находится поршень 13, связанный с аэрофотоаппаратом, и цилиндр 14 клапанов. В цилиндре клапанов расположены один или несколько двойных электромагнитных клапанов. Двойной электромагнитный клапан включает электромагнитный привод, состоящий из двух одинаковых электромагнитов 15 и 16, два ползуна 17 и 18, открывающих и закрывающих каналы, соединяющие рабочий цилиндр 12 с цилиндром 14 клапанов, и две пружины 19 и 20 обратного хода. Сверху основной цилиндр 10 закрыт крышкой 21 со специальным сальниковым устройством.

Расстояние по оси между каналами рабочего цилиндра, соедиияющими рабочий цилиндр с цилиндром клапанов, определяется необходимым диапазоном регулирования. В случае аэрофотосъемки этот диапазон может оыть от долей миллиметра до нескольких миллиметров. При условии, что это расстояние между соединииельными каналами больше максимально возможной амплитуды линейных колебаний по оси, поршень рабочего цилиндра не выходит за пределы действия указанных отверстий - верхних и нижних клапанов.

Во вспомогательном цилиндре находится вентиль 22, через который подается под давлением гидросмесь в цилиндры. Вспомогательный и основной цилиндры связаны между собой каналами 23 и 24.

Для выхода избыточной жидкости из верхней и нижней частей рабочего цилиндра пружинно-жидкостного демпфера имеются специальные каналы 25 и 26 с электромагнитными клапанами, связывающие при помощи соединительных трубопроводов 27 и 23 (фиг. 3) рабочий цилиндр пружинно-жидкостного демпфера с резервуаром 29, расположенным в цилиндре-генераторе 30. Жидкость из резервуара 29 поступает в цилиндр-генератор 30 и далее под давлением через соединительный трубопровод 31 и вентиль 22 подается во вспомогательный цилиндр. Пружинно-жидкостный 5 демпфер расположен в корпусе 32, закрытом крышкой.

Принцип действия электромагнитного пружинно-жидкостного демпфера состоит в следующем.

10 Высокочастотные колебания от 10 гц и выше демпфируются двумя равночастотными пружинами. Пружина 8 является основной, а пружина 7 - вспомогательной. Основная пружина имеет большую жесткость и несет

15 основную весовую и динамическую нагрузки. Демпфирование колебаний в горизонтальной плоскости (оси X и У) осуществляется за счет трения специальных фрикционных шайб 33 и 34 о поверхность фланца 9. Низкочастотным

0 демпфированием колебаний управляет датчик углового положения, расположенный на аэрофотоаппарате. Датчик чувствителен к угловым колебаниям относительно осей и У и практически является безынерционным.

5 При наличии угла наклона сигнал от датчика углового положения поступает в зависимости от требуемого направления движения поршня на тот или иной электромагнит электромагнитного привода клапанов, впуская и

0 выпуская жидкость. После срабатывания электромагнитов ползуны открывают соответствующие каналы, и гидросмесь под давлением проходит в требуемую часть рабочего цилиндра, а избыточная жидкость из другой части

5 рабочего цилиндра поступает в резервуар цилиндра-генератора.

Соединительные трубопроводы для выпуска избыточной жидкости из рабочего цилиндра связаны с ним через электромагнитные клапаны, работой которых управляет датчик угло вого положения. В случае, если открыт нижний клапан рабочего цилиндра (поршень поднимается), открывается клапан соединительного трубопровода, расположенный в верхней

5 части рабочего цилиндра, если открыт верхний клапан рабочего цилиндра (поршень опускается), открывается клапан соединительного трубопровода, расположенный в нижней части рабочего цилиндра.

Когда аэрофотоаппарат занимает требуемое положение, сигнал с датчика равен нулю, и электромагниты не притягивают ползуны. Под действием пружин обратного хода ползуны возвращаются в исходное положение

5 и закрывают соединительные каналы.

Предмет изобретения

Устройство активной виброизоляции аэрофотоаппарата, содержащее несущую раму и пружинные амортизаторы, отличающееся тем, что, с целью увеличения диапазона гасимых колебаний, каждый из пружинных амортизаторов снабжен цилиндром с электромаг56

нитными клапанами, регулирующими давле- лена на две части поршнем, причем электроние жидкости, полость которого заполнена магнитные клапаны связаны с датчиком угла поданной под давлением жидкостью и разде- наклона аэрофотоаппарата

448422

5 6 I -/

Ч 1

п

29 SO