RU2427798C1 - Locking device for electric motor of rocket rudder drive - Google Patents
Locking device for electric motor of rocket rudder drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2427798C1 RU2427798C1 RU2010123474/11A RU2010123474A RU2427798C1 RU 2427798 C1 RU2427798 C1 RU 2427798C1 RU 2010123474/11 A RU2010123474/11 A RU 2010123474/11A RU 2010123474 A RU2010123474 A RU 2010123474A RU 2427798 C1 RU2427798 C1 RU 2427798C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- shaft
- electric motor
- axis
- lever
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для арретирования и разарретирования (фиксации и освобождения) валов электродвигателей приводов аэродинамических рулей управляемых авиационных ракет как при их технологических проверках, так при их пуске с самолета. Оно также может быть использовано в приводах различного рода машин и механизмов для дистанционного арретирования и разарретирования валов электродвигателей указанных приводов.The invention relates to the field of mechanical engineering and is intended for arresting and snapping (fixing and releasing) the shafts of the electric motors of the drives of the aerodynamic rudders of guided aircraft missiles both during their technological checks and when they are launched from an airplane. It can also be used in drives of various kinds of machines and mechanisms for remote locking and sizing of motor shafts of said drives.
Известны арретирующие устройства весов, гироскопов и подвижных частей приборов и инструментов, позволяющие производить дистанционное разарретирование их подвижных частей.Known arresting devices of weights, gyroscopes and moving parts of instruments and tools, allowing remote sizing of their moving parts.
Известен арретир (см. патент РФ №2010364 от 03.30.1992 г.), включающий механизм фиксации, содержащий подвижную и неподвижную части, выполненный в виде опоры с корпусом, в котором размещена подвижная часть в виде подпружиненных разжимных элементов, соединенных с механизмом их перемещения, при этом корпус неподвижной части механизма фиксации снабжен воздуховодом, соединенным с воздухосборником с мембраной, электромагнитом с сердечником и пробойником, установленным на сердечнике электромагнита снаружи воздухосборника, при этом в корпусе выполнены два взаимно перпендикулярных канала, в одном из которых размещены подпружиненные разжимные элементы подвижной части механизма фиксации, выполненные в виде соосно установленных плунжеров, между которыми расположен слой гидропласта, плунжеры выполнены со сферообразными концами и с пальцами, на концах которых установлены подпружиненные один относительно другого сегменты с тороидальной наружной поверхностью и со сферической внутренней поверхностью с обеспечением контактирования с наружной поверхностью сферообразных концов плунжеров, другой канал корпуса неподвижной части механизма фиксации соединен с воздуховодом посредством подпружиненного поршня, установленного в нем с возможностью взаимодействия со слоем гидропласта.Known areretir (see RF patent No. 2010364 dated 03.30.1992), including a locking mechanism comprising a movable and fixed part, made in the form of a support with a housing in which the moving part is located in the form of spring-loaded expandable elements connected to their movement mechanism while the housing of the fixed part of the fixing mechanism is equipped with an air duct connected to the air collector with a membrane, an electromagnet with a core and a punch mounted on the core of the electromagnet outside the air collector, while in the case two mutually perpendicular channels, in one of which are spring-loaded expandable elements of the movable part of the fixing mechanism, made in the form of coaxially mounted plungers, between which is a layer of hydroplast, the plungers are made with spherical ends and with fingers, at the ends of which spring-loaded segments are mounted relative to one another with toroidal outer surface and with a spherical inner surface to ensure contact with the outer surface of the spherical ends of the plunger c, another channel of the housing of the fixed part of the fixing mechanism is connected to the air duct by means of a spring-loaded piston installed in it with the possibility of interaction with the hydroplast layer.
Достоинством устройства является возможность арретирования объекта, на который воздействуют значительные ударные и вибрационные нагрузки, которые характерны и для нагружения приводов аэродинамических рулей управляемых ракет при их совместном полете с самолетом-носителем. Однако недостатком этого устройства является его сложность и возможность только единовременного разарретирования, в то время как в процессе испытаний, периодических проверок и подготовки ракет к пуску возникает необходимость в неоднократном арретировании - разарретировании.An advantage of the device is the possibility of arresting an object, which is affected by significant shock and vibration loads, which are also characteristic of loading drives of aerodynamic rudders of guided missiles during their joint flight with a carrier aircraft. However, the disadvantage of this device is its complexity and the possibility of only a one-time sizing, while in the process of testing, periodic checks and preparing the missiles for launch, there is a need for repeated arresting - sizing.
Известен электромеханический арретир (см. патент РФ №1829575 от 08.27.2005 г.) гироскопа в кардановом подвесе, содержащий корпус, электромагнит, якорь которого кинематически через плоскую пружину соединен с подпружиненным рычагом фиксатора, а также профилированный кулачок, при этом данный арретир снабжен вторым якорем, выполненным в виде ступенчатой втулки с пазом на свободной торцевой поверхности, причем плоская пружина одним концом жестко закреплена на оси рычага, а другим установлена в пазу втулки и контактирует с торцом первого якоря, размещенного коаксиально второму и внутри него. Недостатком данного устройства является необходимость в энергопотреблении при арретированном положении гироскопа.A known electromechanical arrestor (see RF patent No. 1829575 dated 08.27.2005) of a gyroscope in a gimbal suspension, comprising a housing, an electromagnet, whose anchor is kinematically connected through a flat spring to the spring-loaded clamp lever, and also a profiled cam, while this arrester is equipped with a second an anchor made in the form of a stepped sleeve with a groove on the free end surface, and a flat spring is rigidly fixed at one end to the axis of the lever, and the other is installed in the groove of the sleeve and is in contact with the end face of the first anchor, size ennogo and second coaxially inside it. The disadvantage of this device is the need for power consumption in the arrested position of the gyroscope.
Известно также арретирующее устройство (см. патент РФ №477652 от 20.08.2005 г.), содержащее силовой электромагнит с якорем и цепью питания с микропереключателями, подпружиненные шток и защелку и включающее механический переключатель, выполненный в виде коромысла с двумя профильными поверхностями, шарнирно соединенного одним плечом со штоком, снабженным зубом и контактной пластиной, связанной с микропереключателями, а другим плечом - с защелкой, взаимодействующей с зубом штока, и подпружиненную тягу, шарнирно соединенную с якорем электромагнита и снабженную роликом, взаимодействующим с профильными поверхностями коромысла. Данное устройство является наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения.Also known is a locking device (see RF patent No. 4777652 dated 08/20/2005), containing a power electromagnet with an armature and a power circuit with microswitches, a spring-loaded rod and latch, and including a mechanical switch made in the form of a rocker arm with two profile surfaces, articulated one shoulder with a rod equipped with a tooth and a contact plate associated with microswitches, and the other shoulder with a latch interacting with the tooth of the rod, and a spring-loaded rod pivotally connected to the armature of the electromagnet and equipped with a roller interacting with the profile surfaces of the beam. This device is the closest analogue of the invention.
Недостатком данного устройства является ненадежность его функционирования в условиях виброударного нагружения.The disadvantage of this device is the unreliability of its operation under vibration shock loading.
Задачей изобретения является создание компактного арретирующего устройства малого энергопотребления для объектов с повышенными вибрационными и ударными нагрузками, какими являются авиационные управляемые ракеты.The objective of the invention is the creation of a compact arresting device of low energy consumption for objects with increased vibration and shock loads, which are aircraft guided missiles.
Техническим результатом изобретения является исключение энергопотребления арретирующего устройства в конечных состояниях (в арретированном и разарретированном состоянии), уменьшение габаритных размеров арретирующего устройства для электродвигателя привода руля ракеты и возможность осуществления многократного арретирования и разарретирования.The technical result of the invention is the exclusion of the power consumption of the arresting device in the final states (in the arrested and uncaged state), the reduction of the overall dimensions of the arresting device for the rocket rudder electric motor, and the possibility of multiple arresting and uncaring.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в арретирующем устройстве для электродвигателя привода руля ракеты, включающем неподвижную часть с катушками, подвижную часть и фиксатор вала электродвигателя, кинематически связанный с подвижной частью, неподвижная часть выполнена в виде полого статора с четырьмя полюсами и расположенными на них двумя парами катушек и снабженного четырьмя постоянными магнитами, а подвижная часть выполнена в виде установленного в полости статора на оси неполноповоротного динамически сбалансированного ротора, кинематически связанного с фиксатором вала электродвигателя, обеспечивающим фиксацию или освобождение вала электродвигателя привода руля вследствие прямого или обратного поворота ротора при подаче импульса тока на одну или другую пару катушек.The solution to this problem is achieved by the fact that in the arresting device for the rocket rudder drive electric motor, including the fixed part with coils, the moving part and the motor shaft retainer kinematically connected with the moving part, the fixed part is made in the form of a hollow stator with four poles and two poles located on them pairs of coils and equipped with four permanent magnets, and the movable part is made in the form of a dynamically balanced half-rotary axis mounted in the stator cavity on the axis about the rotor kinematically connected with the motor shaft retainer, which fixes or releases the shaft of the steering wheel electric motor due to direct or reverse rotation of the rotor when a current pulse is applied to one or another pair of coils.
При этом статор снабжен четырьмя упорами для ограничения поворотов ротора и обеспечения магнитного зазора между ротором и постоянными магнитами, которые ориентированы вдоль оси ротора преимущественно параллельно его боковым граням, смежным указанным магнитам, причем ротор снабжен выступом, например штифтом, установленным на наружной поверхности ротора, а фиксатор вала выполнен в виде поворотного двуплечего рычага, установленного на оси, параллельной оси вала электродвигателя, с обеспечением взаимодействия одного конца рычага с выступом ротора, а второго - с валом электродвигателя.The stator is equipped with four stops to limit rotor rotations and provide a magnetic gap between the rotor and the permanent magnets, which are oriented along the rotor axis mainly parallel to its side faces adjacent to these magnets, and the rotor is provided with a protrusion, for example, a pin mounted on the outer surface of the rotor, and the shaft retainer is made in the form of a rotary two-shouldered lever mounted on an axis parallel to the axis of the motor shaft, ensuring the interaction of one end of the lever with the protrusion pom rotor, and the second - with the motor shaft.
Конфигурация взаимодействующих поверхностей рычага и вала электродвигателя выбрана таким образом, что вектор усилия взаимодействия вала со вторым концом указанного рычага находится в плоскости оси рычага.The configuration of the interacting surfaces of the lever and the motor shaft is selected so that the vector of the interaction force of the shaft with the second end of the specified lever is in the plane of the axis of the lever.
Подвижные элементы арретирующего устройства (ротор и фиксирующий рычаг) спроектированы динамически сбалансированными относительно их осей для снижения влияния вибрационного и ударного нагружения ракеты (как в процессе совместного полета с носителем, так и при отделении от самолета) на надежность срабатывания арретирующего устройства.The movable elements of the arresting device (rotor and locking lever) are designed dynamically balanced relative to their axes to reduce the impact of vibration and shock loading of the rocket (both during joint flight with the carrier and during separation from the aircraft) on the reliability of the operation of the arresting device.
Требование того, чтобы вектор результирующих сил взаимодействия второго (свободного) конца фиксирующего рычага с валом электродвигателя лежал в плоскости оси рычага обусловлено необходимостью обеспечения минимального паразитного момента, возникающего при повороте указанного рычага вследствие поворота ротора.The requirement that the vector of the resulting interaction forces of the second (free) end of the locking lever with the motor shaft lie in the plane of the axis of the lever is due to the need to ensure the minimum spurious moment that occurs when the specified lever is rotated due to rotation of the rotor.
На Фиг.1-2 представлены два положения (соответствующие арретированному и разарретированному состояниям соответственно) взаиморасположения основных элементов арретирующего устройства (статора и ротора), а на Фиг.3-4 показана кинематическая связь (для указанных двух положений) между ротором и валом электродвигателя привода, подлежащего фиксации.Figure 1-2 presents two positions (corresponding to the arrested and caged states, respectively) of the relative position of the main elements of the arresting device (stator and rotor), and Figure 3-4 shows the kinematic connection (for the two positions) between the rotor and the shaft of the drive motor to be fixed.
Арретирующее устройство состоит из статора 1 и расположенного в нем ротора 2, установленного с возможностью поворота на оси 3. На 4-х полюсах статора 1 размещены катушки 4.1…4.4 и четыре постоянных магнита 5.1…5.4 с соответствующими упорами 6.1…6.4. Ротор 2 снабжен выступающим штифтом 7, закрепленным в роторе параллельно оси 3 со смещением относительно указанной оси.The arresting device consists of a stator 1 and a rotor 2 located in it, mounted with the possibility of rotation on the axis 3. Coils 4.1 ... 4.4 and four permanent magnets 5.1 ... 5.4 with corresponding stops 6.1 ... 6.4 are placed on the 4 poles of the stator 1. The rotor 2 is equipped with a
Штифт 7 кинематически связан (см. Фиг.3, 4) посредством поворотного двуплечего фиксирующего рычага 8 с шестерней 9 подлежащего фиксации вала 10 электродвигателя привода руля (вал 10 является входным валом редуктора привода руля, выходным валом которого является собственно вал рулевой поверхности, не показано).The
Устройство имеет два устойчивых положения ротора 2, соответствущих арретированному (Фиг.1) и разарретированному (Фиг.2) положению вала 10 электродвигателя привода руля. В этих положениях ротор 2 удерживается либо за счет силы притяжения пары постоянных магнитов 5.1, 5.2, либо пары постоянных магнитов 5.3, 5.4 соответственно. Для обеспечения необходимого магнитного зазора между постоянными магнитами 5 и ротором 2 на статоре 1 установлены упоры 6.1…6.4.The device has two stable positions of the rotor 2, corresponding to the arrested (Figure 1) and uncaged (Figure 2) position of the
Арретирующее устройство функционирует следующим образом. Пусть в исходном положении ротор 2 занимает положение, изображенное на Фиг.1, соответствующее арретированному (фиксированному) положению вала 10, когда зубья его шестерни 9 находятся в зацеплении с зубцом на свободном конце поворотного рычага 8. Для осуществления разарретирования (освобождения) вала 10 через катушки 4.3 и 4.4 пропускается импульс тока и ротор поворачивается вокруг оси 3 (до упоров 6.3 и 6.4) в положение, изображенное на Фиг.2. Величина и направление тока, пропускаемого по катушкам 4.3 и 4.4, выбирается таким образом, чтобы их потокосцепление с ротором превышало потокосцепление ротора с полем постоянных магнитов 5.1 и 5.2.The arresting device operates as follows. Let the rotor 2 in the initial position occupy the position shown in FIG. 1, corresponding to the arrested (fixed) position of the
При этом повороте ротора 2 его штифт 7 поворачивает фиксирующий рычаг 8, и зуб на его свободном конце выходит из зацепления с зубьями шестерни 9 вала 10 электродвигателя, т.е. вал 10 свободен.With this rotation of the rotor 2, its
При осуществлении арретирования вала 10 через катушки 4.1 и 4.2 пропускается импульс тока и ротор поворачивается вокруг оси 3 (до упоров 6.1 и 6.2) в исходное положение, изображенное на Фиг.1. Величина и направление тока, пропускаемого по катушкам 4.1 и 4.2, выбирается аналогично вышеизложенному, т.е. чтобы потокосцепление указанных катушек с ротором превышало потокосцепление ротора с полем постоянных магнитов 5.3 и 5.4. В процессе этого поворота ротора 2 его штифт 7 поворачивает фиксирующий рычаг 8 в исходное положение, в котором зуб на его свободном конце входит в зацепление с зубьями шестерни 9 вала 10 электродвигателя, в результате чего указанный вал фиксируется.When carrying out the arresting of the
Предлагаемая компоновка арретирующего устройства обеспечивает его компактность, что существенно при использовании его в составе авиационных ракет, а конструктивное обеспечение динамической сбалансированности поворотных частей арретирующего устройства обеспечивает надежность его срабатывания в различных полетных условиях.The proposed arrangement of the arresting device ensures its compactness, which is essential when used as part of aircraft missiles, and the constructive provision for the dynamic balance of the rotary parts of the arresting device ensures the reliability of its operation in various flight conditions.
При этом предлагаемое устройство характеризуется минимальным энергопотреблением, поскольку энергия бортовых источников в данном устройстве расходуется по существу только на «перекидку» ротора из одного крайнего положения в другое.Moreover, the proposed device is characterized by minimal power consumption, since the energy of on-board sources in this device is spent essentially only on the "transfer" of the rotor from one extreme position to another.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010123474/11A RU2427798C1 (en) | 2010-06-10 | 2010-06-10 | Locking device for electric motor of rocket rudder drive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010123474/11A RU2427798C1 (en) | 2010-06-10 | 2010-06-10 | Locking device for electric motor of rocket rudder drive |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2427798C1 true RU2427798C1 (en) | 2011-08-27 |
Family
ID=44756834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010123474/11A RU2427798C1 (en) | 2010-06-10 | 2010-06-10 | Locking device for electric motor of rocket rudder drive |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2427798C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2540445C1 (en) * | 2013-10-01 | 2015-02-10 | Закрытое акционерное общество "Орбита" | Caging device |
| RU2645023C1 (en) * | 2016-10-24 | 2018-02-15 | Акционерное общество "Научно-производственный центр "Полюс" | Device for locking the rotor of the electric motor-flywheel in magnetic suspension |
-
2010
- 2010-06-10 RU RU2010123474/11A patent/RU2427798C1/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2540445C1 (en) * | 2013-10-01 | 2015-02-10 | Закрытое акционерное общество "Орбита" | Caging device |
| RU2645023C1 (en) * | 2016-10-24 | 2018-02-15 | Акционерное общество "Научно-производственный центр "Полюс" | Device for locking the rotor of the electric motor-flywheel in magnetic suspension |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106341023B (en) | Multi-degree-of-freedom spherical actuator | |
| US20180342938A1 (en) | Actuating devide and method of making the same | |
| Claeyssen et al. | New actuators for aircraft, space and military applications | |
| RU2427798C1 (en) | Locking device for electric motor of rocket rudder drive | |
| US10320263B2 (en) | High force rotary actuator | |
| RU2426071C1 (en) | Arrester of steering electric gear of rocket | |
| EP2887370B1 (en) | Return mechanism, acceleration mechanism, power generator, transmitter, and switching arrangement | |
| CN108562285B (en) | Control moment gyro driven by parallel linear ultrasonic motor | |
| JP6151608B2 (en) | Angular positioning device including two mechanical motion transmission assemblies, each layered at two dead centers | |
| JP2017165401A (en) | Expansion and sighting device | |
| CN107186754B (en) | Device for inhibiting vibration of space robot end effector | |
| US5258874A (en) | Friction-free bistable device for use in space application, in particular for closing an aperture of a space application optical instrument | |
| US2674891A (en) | Caging and centering mechanism | |
| RU167454U1 (en) | ELERON REJECTION DEVICE | |
| GB2427258A (en) | Electromechanical device of missile seeker head | |
| JP2007505334A (en) | Nonlinear spring force switch assembly | |
| US3323379A (en) | Spring driven gyroscope | |
| KR102143955B1 (en) | Apparatus for driving wing of missile | |
| RU190233U1 (en) | SPLITTING DEVICE FOR SPACE APPARATUS | |
| CN112441225B (en) | Power system, aircraft and aircraft power control method | |
| RU2564636C1 (en) | Device for electromagnetic locking of onboard radar station antenna | |
| US11993406B2 (en) | Device for orienting a load in two orthogonal axes of rotation | |
| RU2645023C1 (en) | Device for locking the rotor of the electric motor-flywheel in magnetic suspension | |
| Urgoiti et al. | GAIA M2M positioning mechanism | |
| Frame et al. | A Magnetically Levitated Precise Pointing Mechanism for Application to Optical Communication Terminals |