RU2595055C1

RU2595055C1 - Device for automatic control of coupled machine gun

Info

Publication number: RU2595055C1
Application number: RU2015114860/11A
Authority: RU
Inventors: Евгений Александрович Оленев
Original assignee: Евгений Александрович Оленев
Priority date: 2015-04-20
Filing date: 2015-04-20
Publication date: 2016-08-20

Abstract

FIELD: military equipment.

SUBSTANCE: invention relates to military equipment, namely, to devices for automatic control of coupled machine guns. Device for automatic control of coupled machine gun includes machine with movable and stationary parts, set with arms placed on the movable part, horizontal aiming drive fixed on the fixed part, vertical aiming drive and actuating mechanisms drives. Part of vertical aiming mechanism is composed of two worms with crossed mutually perpendicular axes and worm wheel. Worm wheel is rigidly fixed on the axis of one worm, arranged on the movable part and interacting with gear wheel rigidly connected with installation, and is conjugated with another worm axis of wich is aligned with vertical axis of moving part turn.

EFFECT: simplified design, reduced power consumption, higher reliability and operating characteristics are achieved.

12 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области военной техники, в частности к конструкциям установок, обеспечивающих наведение оружия в горизонтальной и вертикальной плоскостях.The invention relates to the field of military equipment, in particular to the construction of installations that provide guidance of weapons in horizontal and vertical planes.

Прототипом является комплекс автоматического оружия, содержащий станок с подвижной и неподвижной частями, оружие и приводы горизонтального и вертикального наведения, отличающийся тем, что исполнительные механизмы приводов горизонтального и вертикального наведения выполнены в виде раздвоенных редукторов, привод горизонтального наведения закреплен на неподвижной части станка и на его выходном валу установлен привод вертикального наведения, связанный с подвижной частью станка [Пат. РФ 2384809, МПК F41A 27/00, 2010].The prototype is a complex of automatic weapons containing a machine with moving and fixed parts, weapons and horizontal and vertical guidance drives, characterized in that the actuators of horizontal and vertical guidance drives are made in the form of bifurcated gears, the horizontal guidance drive is mounted on the fixed part of the machine and on it output shaft mounted vertical guidance associated with the movable part of the machine [Pat. RF 2384809, IPC F41A 27/00, 2010].

Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:

- сложная конструкция исполнительных механизмов, обусловленная наличием большого числа деталей;- the complex design of actuators, due to the presence of a large number of parts;

- относительно большое энергопотребление и значительный момент инерции подвижной части станка, вызванные вращением подвижной части вместе с приводом вертикального наведения и редуктором;- relatively high energy consumption and a significant moment of inertia of the moving part of the machine, caused by the rotation of the moving part together with the vertical guidance drive and gearbox;

- сложность в эксплуатации, связанная с обслуживанием большого числа узлов.- the difficulty in operation associated with servicing a large number of nodes.

Задачей изобретения является упрощение конструкции, снижение энергопотребления, повышение надежности и улучшение эксплуатационных характеристик.The objective of the invention is to simplify the design, reduce power consumption, increase reliability and improve performance.

Задача решается тем, что в устройстве автоматического управления спаренным пулеметом, содержащем станок с подвижной и неподвижной частями, установку с оружием, размещенную на подвижной части, закрепленный на неподвижной части привод горизонтального наведения, привод вертикального наведения и исполнительные механизмы приводов, кинематически связывающие привода с установкой, по крайней мере, часть механизма вертикального наведения выполнена в виде двух червяков со скрещивающимися взаимно перпендикулярными осями и червячного колеса, которое жестко закреплено на оси одного червяка, размещенного на подвижной части и взаимодействующего с зубчатым колесом, жестко связанным с установкой, и сопряжено с другим червяком, ось которого совмещена с вертикальной осью поворота подвижной части. Привод вертикального наведения размещен на неподвижной части станка. Один червяк выполнен глобоидным. Червячное колесо размещено в средней плоскости червяка, взаимодействующего с зубчатым колесом. Червячная передача выполнена самотормозящейся. Червяк намагничен. Червяк, ось которого совмещена с вертикальной осью поворота подвижной части, выполнен пустотелым. Часть червяка, ось которого совмещена с вертикальной осью поворота подвижной части, выполнена в виде электрического контакта, установленного с возможностью проворота относительно червяка. Установка в зоне механизма вертикального наведения выполнена в виде масляной ванны. Подвижная часть станка выполнена в виде патронной коробки. Часть спускового механизма оружия выполнена в виде электромагнита, один конец обмотки которого соединен с «массой» подвижной части, а другой - с электрическим контактом. Электрический контакт выполнен с односторонней проводимостью.The problem is solved in that in a device for automatic control of a coaxial machine gun containing a machine with movable and fixed parts, an installation with weapons located on the moving part, a horizontal guidance drive mounted on a fixed part, a vertical guidance drive and actuator actuators kinematically connecting the drive to the installation at least part of the vertical guidance mechanism is made in the form of two worms with intersecting mutually perpendicular axes and a worm wheel, otorrhea rigidly fixed on the axis of the screw, located on the movable portion and cooperating with a toothed wheel rigidly connected to the installation, and associated with another worm whose axis is aligned with the vertical axis of rotation of the movable part. The vertical guidance drive is located on the fixed part of the machine. One worm is made globoid. The worm wheel is located in the middle plane of the worm interacting with the gear. The worm gear is self-braking. The worm is magnetized. The worm, the axis of which is combined with the vertical axis of rotation of the movable part, is made hollow. Part of the worm, the axis of which is aligned with the vertical axis of rotation of the movable part, is made in the form of an electrical contact, mounted with the possibility of rotation relative to the worm. Installation in the area of the vertical guidance mechanism is made in the form of an oil bath. The movable part of the machine is made in the form of a cartridge box. Part of the trigger mechanism of the weapon is made in the form of an electromagnet, one end of the winding of which is connected to the "mass" of the moving part, and the other to an electrical contact. The electrical contact is made with one-sided conductivity.

Указанные отличительные признаки позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.These distinctive features allow you to achieve the following advantages compared with the prototype.

Выполнение, по крайней мере, части механизма вертикального наведения в виде двух червяков со скрещивающимися взаимно перпендикулярными осями и червячного колеса, которое жестко закреплено на оси одного червяка, размещенного на подвижной части и взаимодействующего с зубчатым колесом, жестко связанным с установкой, и сопряжено с другим червяком, ось которого совмещена с вертикальной осью поворота подвижной части, позволяет размещать двигатель, перемещающий установку, вне вращающихся частей. Это упрощает конструкцию, снижает весогабаритные характеристики поворачивающихся частей и их момент инерции, уменьшая энергопотребление, дает возможность применять менее мощный двигатель, улучшая, тем самым, также и эксплуатационные характеристики.The implementation of at least part of the vertical guidance mechanism in the form of two worms with intersecting mutually perpendicular axes and a worm wheel, which is rigidly fixed to the axis of one worm located on the moving part and interacting with the gear wheel, rigidly connected with the installation, and mated with another the worm, the axis of which is aligned with the vertical axis of rotation of the movable part, allows you to place the engine moving the installation outside the rotating parts. This simplifies the design, reduces the weight and size characteristics of the rotating parts and their moment of inertia, reducing energy consumption, makes it possible to use a less powerful engine, thereby improving, as well, operational characteristics.

Выполнение одного червяка глобоидным и размещение червячного колеса в средней плоскости червяка, взаимодействующего с зубчатым колесом, уменьшает весогабаритные характеристики механизма.The execution of one worm globoid and the placement of the worm wheel in the middle plane of the worm interacting with the gear wheel reduces the overall dimensions of the mechanism.

Выполнение червячной передачи самотормозящейся позволяет автоматически фиксировать установку после отключения двигателя, что упрощает конструкцию и улучшает эксплуатационные характеристики.Performing a self-braking worm gear allows you to automatically fix the installation after turning off the engine, which simplifies the design and improves performance.

Намагничивание червяка, например в радиальном направлении, позволяет использовать его в качестве датчика угла поворота установки, разместив рядом с ним геркон или датчик Холла. Это упрощает конструкцию и повышает ее надежность.Magnetization of the worm, for example in the radial direction, allows you to use it as a sensor of the angle of rotation of the installation, placing a reed switch or a Hall sensor next to it. This simplifies the design and increases its reliability.

Выполнение червяка, ось которого совмещена с вертикальной осью поворота подвижной части, пустотелым позволяет использовать его в качестве трубы, в которой можно осуществлять прокладку электрического (оптического) информационного (управляющего) кабеля, пропускать различные элементы, например контакт, дополнительный вращающийся вал или осуществлять подачу через нее рабочего тела (воздуха, жидкости) для функционирования устройств, расположенных на установке. Это улучшает эксплуатационные характеристики.The execution of the worm, the axis of which is aligned with the vertical axis of rotation of the movable part, hollow allows you to use it as a pipe in which you can lay the electric (optical) information (control) cable, pass various elements, such as contact, an additional rotating shaft or feed through her working fluid (air, liquid) for the functioning of devices located on the installation. This improves performance.

Выполнение части червяка, ось которого совмещена с вертикальной осью поворота подвижной части, в виде электрического контакта, установленного с возможностью проворота относительно червяка, также улучшает эксплуатационные характеристики, поскольку позволяет поворачивать подвижную часть вокруг вертикальной оси на любой угол, не запутывая при этом соедингительные провода.The execution of the part of the worm, the axis of which is aligned with the vertical axis of rotation of the movable part, in the form of an electrical contact that can be rotated relative to the worm, also improves operational characteristics, since it allows you to rotate the movable part around the vertical axis at any angle without tangling the connecting wires.

Выполнение установки в зоне механизма вертикального наведения в виде масляной ванны улучшает условия работы этого механизма.The installation in the area of the vertical guidance mechanism in the form of an oil bath improves the working conditions of this mechanism.

Выполнение подвижной части станка в виде патронной коробки позволяет значительно увеличить запас патронов, вставленных в патронную ленту, уложенную, например, кипой на дне коробки, поскольку размер этой коробки ограничен только корпусом объекта, на который устанавливается данный спаренный пулемет. Большой запас патронов особенно важен в мобильных автоматизированных робототехнических комплексах.The execution of the movable part of the machine in the form of a cartridge box allows you to significantly increase the supply of cartridges inserted in a cartridge strip, laid, for example, in a pile on the bottom of the box, since the size of this box is limited only by the body of the object on which this coaxial machine gun is mounted. A large stock of cartridges is especially important in mobile automated robotic complexes.

Выполнение части спускового механизма оружия в виде электромагнита, один конец обмотки которого соединен с «массой» подвижной части, а другой - с электрическим контактом, позволяет дистанционно управлять работой пулеметов, размещенных на вращающейся установке, что упрощает конструкцию и повышает эксплуатационные характеристики.The execution of part of the trigger mechanism of the weapon in the form of an electromagnet, one end of the winding of which is connected to the "mass" of the moving part, and the other to the electrical contact, allows you to remotely control the operation of machine guns placed on a rotating installation, which simplifies the design and improves performance.

Выполнение электрического контакта с односторонней проводимостью позволяет управлять работой каждого пулемета в отдельности. Если к обмоткам электромагнитов спусковых механизмов подключить электрические контакты разной проводимости, то подача напряжения положительной полярности (по единому для обоих проводнику) будет приводить в действие один пулемет, отрицательной - другой, а импульсы обеих полярностей приведет в работу оба пулемета. При этом «масса» станка должна быть изолирована от «массы» объекта, на который устанавливается станок в случае, если «масса» объекта находится под напряжением.Performing electrical contact with one-sided conductivity allows you to control the operation of each machine gun separately. If electrical contacts of different conductivity are connected to the windings of the electromagnets of the triggers, then applying a voltage of positive polarity (along a conductor that is the same for both) will drive one machine gun, a negative one the other, and pulses of both polarities will cause both machine guns to work. In this case, the "mass" of the machine must be isolated from the "mass" of the object on which the machine is installed in case the "mass" of the object is energized.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 изображена схема устройства автоматического управления спаренным пулеметом. На фиг. 2 изображен вид А устройства. На фиг. 3 изображена схема подключения электромагнитов спусковых механизмов оружия.In FIG. 1 shows a diagram of a device for automatic control of a coaxial machine gun. In FIG. 2 shows a view A of the device. In FIG. 3 shows a diagram of the connection of the electromagnets of the trigger mechanisms of the weapon.

Устройство автоматического управления спаренным пулеметом содержит подвижную (поворотную) часть 1 станка, закрепленную на зубчатом колесе 2, установленном с возможностью поворота на втулке 3, закрепленной на неподвижной части 4 станка, и кинематически связанном с приводом горизонтального наведения (не показан), соединенным с первым двигателем (не показан) и вращающимся заодно с патронной коробкой 5. На подвижной части с возможностью вращения установлена ось 6, на которой неподвижно закреплены установка 7 для размещения оружия и зубчатое колесо 8, взаимодействующее с зубьями глобоидного червяка 9, который установлен в пазу 10 подвижной части 1 с возможностью осевого вращения и имеет жестко закрепленное на оси червячное колесо И, сопряженное с червяком 12, вал 13 которого установлен во втулке 3 с возможностью вращения и соединен со вторым двигателем (не показан), закрепленным на неподвижной части. Червяк 12 может быть пустотелым и иметь соосно установленный с возможностью проворота контакт 14, который тоже может быть полым. В патронной коробке, например кипами, могут быть уложены патронные ленты 15 соответственно для одного и другого пулеметов, спусковые механизмы которых могут соответственно иметь электромагниты 16, 17, одни концы обмоток которых соединены с «массой» станка, а другие через анод и катод диодов 18,19 подключены к контакту 14.The automatic coaxial machine gun control device comprises a movable (rotary) machine part 1 mounted on a gear 2 mounted pivotally on a sleeve 3 mounted on a fixed part 4 of the machine and kinematically connected to a horizontal guidance drive (not shown) connected to the first an engine (not shown) and rotating at the same time with the cartridge box 5. An axis 6 is mounted on the movable part with the possibility of rotation, on which the installation 7 for holding weapons and gear gear are fixedly mounted ECO 8, interacting with the teeth of the globoid worm 9, which is mounted in the groove 10 of the movable part 1 with the possibility of axial rotation and has a worm wheel I fixed to the axis, coupled to the worm 12, the shaft 13 of which is rotatably mounted in the sleeve 3 and connected to a second engine (not shown) mounted on the fixed part. The worm 12 can be hollow and have a contact 14 coaxially mounted with the possibility of rotation, which can also be hollow. In a cartridge box, for example in bales, cartridge belts 15 can be stacked for one and the other machine guns, respectively, the triggers of which can respectively have electromagnets 16, 17, some ends of the windings of which are connected to the “mass” of the machine, and others through the anode and cathode of the diodes 18 , 19 are connected to pin 14.

Работает устройство автоматического управления спаренным пулеметом следующим образом.The device operates automatic control coaxial machine gun as follows.

Для поворота установки 7 вокруг вертикальной оси включают горизонтальный привод, в результате чего зубчатое колесо 2 вместе с подвижной частью 1 станка и с патронной коробкой 5 начинает вращаться (фиг. 1). При этом червячное колесо 11 своими зубьями будет скользить по винтовой поверхности неподвижного червяка 12 (обкатываться вокруг него) и поворачиваться. Если угол поворота подвижной части 1 небольшой, а передаточное отношение от червяка 12 до зубчатого колеса 8, наоборот, большое, то колесо 11 будет практически стоять на месте при повороте подвижной части, тем более не будет перемещаться зубчатое колесо 8 с осью 6 и установкой 7. В случае необходимости угол перемещения установки в вертикальной плоскости можно учесть или скомпенсировать поворотом червяка 12 в направлении вращения подвижной части 1. При достижении установкой 7 нужного азимута выключают горизонтальный привод, фиксирование подвижной части можно обеспечить, применяя самотормозящуюся червячную передачу.To rotate the installation 7 around a vertical axis, a horizontal drive is turned on, as a result of which the gear 2 together with the moving part 1 of the machine and with the cartridge box 5 starts to rotate (Fig. 1). In this case, the worm wheel 11 with its teeth will slide on the helical surface of the fixed worm 12 (run around it) and rotate. If the rotation angle of the movable part 1 is small, and the gear ratio from the worm 12 to the gear 8 is, on the contrary, large, then the wheel 11 will practically remain in place when the movable part is rotated, especially the gear 8 with the axis 6 and the installation 7 will not move . If necessary, the angle of movement of the installation in the vertical plane can be taken into account or compensated by turning the worm 12 in the direction of rotation of the moving part 1. When the installation 7 reaches the desired azimuth, turn off the horizontal drive, fixing the movable part can be provided by applying a self-braking worm gear.

Для поворота установки 7 вокруг горизонтальной оси включают вертикальный привод, благодаря чему начинают вращаться вал 13 с червяком 12, который посредством зубчатого колеса 11 и связанного с ним червяка 9 поворачивает зубчатое колесо 8 с осью 6 и установкой 7 (фиг. 2). После поворота до требуемого положения производят фиксирование установки выключением привода. В случае необходимости вращение установки 7 вокруг вертикальной и горизонтальной осей можно производить одновременно обоими приводами. Заметим, что при значительной нагрузке на колесо 8 при сильной отдаче во время работы пулеметов, слева от червяка 12 можно разместить аналогичные глобоидный червяк (с противоположной навивкой) и зубчатое колесо 8, усилив механизм вертикального перемещения. Кроме того, если при этом ось 6 разделить на две части, т.е. сделать полуоси, и сопрячь червяка с противоположной навивкой с дополнительным червяком, пропущенным через вал 13, то можно управлять пулеметами в вертикальной плоскости раздельно.To rotate the installation 7 around the horizontal axis, a vertical drive is turned on, due to which the shaft 13 with the worm 12 begins to rotate, which, by means of the gear wheel 11 and the associated worm 9, rotates the gear wheel 8 with the axis 6 and the installation 7 (Fig. 2). After turning to the desired position, the unit is fixed by turning off the drive. If necessary, the rotation of the installation 7 around the vertical and horizontal axes can be performed simultaneously by both drives. Note that with a significant load on the wheel 8 with strong recoil during the operation of the machine guns, to the left of the worm 12 can be placed similar globoid worm (with the opposite winding) and the gear wheel 8, strengthening the vertical movement mechanism. In addition, if the axis 6 is divided into two parts, i.e. make the axles, and match the worm with the opposite winding with an additional worm, passed through the shaft 13, then you can control the machine guns in the vertical plane separately.

После этого через контакт 14 (стержень), который может быть, например, закреплен на установке 7, подают напряжение на электромагниты механизмов спуска (фиг. 3). Если раздельная работа пулеметов не требуется, то подача осуществляется знакопеременными импульсами (или просто подачей напряжения на оба электромагнита, если диоды 18, 19 вовсе отсутствуют). При раздельной работе подают напряжение нужной полярности (или используют два контакта 14, выполненных, например, коаксиально). Заметим также, что, так как горизонтальный и вертикальный приводы размещены на неподвижной части 4, то механизм управления установкой получается максимально облегченным, что позволяет использовать в приводах двигатели малой мощности на перемещение установки 7 вместе с патронной коробкой. Положение установки можно легко «запоминать» по количеству оборотов червяков, разместив при этом рядом с ними, например геркон или датчик Холла.After that, through contact 14 (rod), which can, for example, be fixed on the installation 7, apply voltage to the electromagnets of the descent mechanisms (Fig. 3). If separate work of machine guns is not required, then the feed is carried out by alternating pulses (or simply by supplying voltage to both electromagnets, if diodes 18, 19 are completely absent). During separate operation, voltage of the required polarity is applied (or two contacts 14 are used, made, for example, coaxially). We also note that, since the horizontal and vertical drives are located on the fixed part 4, the control mechanism of the installation is as light as possible, which allows the use of low power motors in the drives to move the installation 7 together with the cartridge box. The installation position can be easily “remembered” by the number of revolutions of the worms, while placing, for example, a reed switch or a Hall sensor next to them.

Внедрение изобретения позволит создать простое, надежное и удобное в эксплуатации устройство автоматического управления спаренным пулеметом, которое может быть установлено на мобильном робототехническом комплексе.The implementation of the invention will allow you to create a simple, reliable and easy to use device for automatic control of a coaxial machine gun, which can be installed on a mobile robotic complex.

Claims

1. A device for automatic control of a coaxial machine gun, comprising a machine with a movable and fixed parts, a weapon installation located on the moving part, a horizontal guidance drive mounted on a fixed part, a vertical guidance drive and actuator actuators kinematically connecting the drive to the installation, characterized in that at least part of the vertical guidance mechanism is made in the form of two worms with intersecting mutually perpendicular axes and a worm wheel, to ond is rigidly fixed on the axis of the screw, located on the movable portion and cooperating with a toothed wheel rigidly connected to the installation, and associated with another worm, the axis of which is aligned with vertical axis of rotation of the movable part.

2. The device according to p. 1, characterized in that the vertical guidance drive is located on the fixed part of the machine.

3. The device according to p. 1, characterized in that one worm is made globoid.

4. The device according to p. 1, characterized in that the worm wheel is placed in the middle plane of the worm interacting with the gear.

5. The device according to claim 1, characterized in that the worm gear is self-braking.

6. The device according to p. 1, characterized in that the worm is magnetized.

7. The device according to claim 1, characterized in that the worm, the axis of which is aligned with the vertical axis of rotation of the moving part, is made hollow.

8. The device according to p. 1, characterized in that the part of the worm, the axis of which is aligned with the vertical axis of rotation of the moving part, is made in the form of an electrical contact, mounted with the possibility of rotation relative to the worm.

9. The device according to p. 1, characterized in that the installation in the area of the vertical guidance mechanism is made in the form of an oil bath.

10. The device according to p. 1, characterized in that the movable part of the machine is made in the form of a cartridge box.

11. The device according to p. 1 or 8, characterized in that the part of the trigger mechanism of the weapon is made in the form of an electromagnet, one end of the winding of which is connected to the "mass" of the moving part, and the other to an electrical contact.

12. The device according to p. 1 or 8, characterized in that the electrical contact is made with one-sided conductivity.