Исполнительный механизм имитатора пониженной гравитации Советский патент 1980 года по МПК G01M17/00 

I

Изобретение относится к испытательным стенцам, в частности к стенцам оля наземных испытаний транспортньос. срецств, предназначенных для работы в условиях пониженной гравитации.

Известен исполнительный механизм имитатора пониженной гравитации, со- держащий шарнирный двухзвенник и си- лсюой элемент, включающий в себя торсионы, соединенные с одиим з aeнoм цвухзвенника непосредственно, а с другим посредством кинематической передачи, выполненной в вице шарнирно-рычажного параллелограмма, причем шарнирный овухзвенник связан с исспецуемым объек-,5 том с помощью троса . Основным недостатком такого механизма является использование непосредственного соединения торсионов со звеном двухзвенника и звеном кинематической передачи, что JQ существенно ограничивает зону слежения за исследуемым объектом. Кроме того, применение тросового соединения между авухзвенником и исследуемым объектом вызывает снижение точ-ности моделирования и искажает результаты испытаний.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является исполнительный механизм имитатора .понюкенной гравитации для наземных испытаний транспортных средств, содержащий шарнирный двухавенник, первое звено которого своим свободным концом присоединено к исследуемому объекту и посредством кинематичес кой передачи связано с силовым эпемен том, а второе шарнирно установлено на платформе и жестко связано с указанным силовым элементом 2j.

Основным недостатком такого механизма является то, что кинематическая передача выполнена в виде шарнирно-рычажного параллелограмма, что приводит к ограничению зоны слежения за перемещением исследуемпго объекта, связанного с кинематическими особенностями параллелограммного устройства, появлению неточности моделирования,

обусловленной потерями на грение в шарнирах и наличием динамической ошибки.

Цель изобретения - увеличение зоны слежения за исследуемым объектом при сохранении точности моделирования.

Это достигается тем, что в исполни-, тельном механизме, содержащем шарнирный овухзвенник, первое звено которого свсжм свободным концом присоединено к исследуемому объекту, и посредсвом кинематической передачи связано с силовым элементом, а второе шарнирно устайовлено на платформе и жестко связано с указанным силовым элементом, кинематическая передача выполнена в виде гибкой связи, закрепленной на двух барабанах, первый из которых установлен соосно шарнирной связи звенье двухзвенника и жестко прикреплен к перваму звену, а второй - соосно шарниру крепления второго звена, силсжой элемент выполнен в виде даух кривошипнокулисных механизмов, кулиса и камень которых св51заны уфугими элементами, причем кривошип одного кривошипно- кулисного механизма жестко связан со вторым барабаном , а кривсяиип другого - со звеном шарнирного дву звенника.

На чертеже приведена кинематическая схема предлагаемого исполнительного механизма имитатс а псданженной гравитации.

Исполнительный механизм имитатора пониженной гравитации содержит платформу I, смонтированную на передвижном механизме (на чертеже не показан) на шфнире 2, допускающем вращение поворотной платформы I относительно вертикальной оси. На поворотной платфс ме I жестЬда закреплены стойки 3-6, заканчивающиеся шарнирами 7-1О, оси которых горизонтальны и расположены в одной вертикальной плоскости, причем шарниры 8 и 9 соосны. В шарнирах 7-10 установлены элементы кривошипно-кулисных механизмов: кривошипы 11 и 12, длина которых равна расстоянию между осями шарниров 7,8 и 9, 1О соответственно, с камнями 13 и 14, входящими в прсфези кулис 15 и 16, упругие элементы, например пружины 17 и 18, закреплены одними ксипами на камнях 13 и 14, а другими соответсвенно на кулисах 15 и 16, причем так, что расстояние между осями шарниров 7, 10 и местами присоединения пружин

17 и 18 К кулисам 15 и 16 равны длинам пружин в не деформируем ом состоянии. Кривошипы 11 и 12 жестко связаны с барабаном 19, установленным соосно шарнирам 8,9 и звеном 20 соответственно. Шарнирный двухзвенник Состоит из двух звеньев 20,21 и шарнира 22, соединяющего их. Соосно, шарниру 22 на звене 21 жестко зак- : реплен барабан 23, связанный с барабаном 19 гибкой связью 24 (например, лентой). Другой конец звена 21 соединяется с центром масс исследуемого объекта посредством шарнирного подвеса 25.

Преодоление исследуемым объектом нерсжностей при движении его масс в плоскости, в KOTqDOft лежат звенья 2О и 21, Приводит к относительному перемщению этих звеньев, а следовательно, к повороту кривошипов 11,12 и деформации пружин 17,18, прикрепленных к их концам через камни 13 и 14, которы при этом скользят в форезях кулис 15,16, вьЕзывая их повсрот. В результате усилия пружин плечи их действия всегда находятся в таком состоянии, что моменты, возникающие на кривошипах 11,12 и передаваемые далее на звено 20 непосредственно, а на звено 21 через барабаны 19, гибкую связь 24 и барабан 23, создают в шарнирном подвесе 15 вертикальную силу, независящую от положения центра масс объекта в пределах зоны слежения, частично или полностью компенсирующую силу тяжести Р исследуемого объекта. При выходе центра масс объекта из плоскости звеньев 2О, 21 происходит поворот платформы I относительно вертикальной оси шарнира 2.

Применение в исполнительном механизме кинематической передачи, выполненной в виде гибкой связи, jE aciiJHpsjeT зону слежения за перемещающимся объектом, допуская практически любые углы поворота звеньев 20,21, а также сводит к минимуму количество шарниров, а следовательно, и потери. Потери на внутреннее трение при деформации гибкой связи 24, передающей усилие на звено 21, возникающее при наматывании и разма- тываниии его с барабанов 19,23 практически отсутствуют, а незначительность его массы уменьшает инерционность. Использование в качестке силовых элемент кривошипно-кулисных механизмов исключает возможность возникновения стати- 5 ческой ошибки при любом положении звеньев. Испытания модели исполнительного механизма показывают, что перечисленны качества обеспечивают увеличение зоны слежения в 1,5-2рааа, сохраняя при это точность моделирования.. Формула изобретения Исполнительный механизм имитатора пониженной гравитаций, содержащий шарнирный овухзвенник, первое звено которого своим свободным концом присое динено к исследуемому объекту и посредством кинематической передачи связано с силовым элементом, а второе ша нирно установлено на платформе и жестк связано с указанным силовым элементом, отличающийся тем, что, с целью уве личения зоны слежения йа исследуемым объектом при сохранении точности моде6лировани -упомянутая кинематическая передача выполнена в виде гибкой связи, закрепленной на двух барабанах, ч первый из которьос установлен соосно шарнирной связи звеньев двухзв@1ника и жестко прикреплен к первому звену, а второй - соосно шарниру крепления второго звена, силовой элемент выпопнен в виде двух кривощипно-кулисяых механиэ- мое , кулиса и камень которых связаны упругими элементами, причем кривошнп одного кривошипно-кулисного механизма жестко связан со вторым барабаном, $. кривошип другого - со вторым звеном шарнирного двухзвенника. Источники информации, . принятые во внимание щэи экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 385189, кл. G 01 М 16/ОО, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР N9 45009СГ, юи Q 01 М 17/ОО, 1974 (прототип).

-vwws-TT rrT;

ч .irV ., ,.

..... 765686

Z5