RU2640990C1 - Spherical simulator of vestibular apparatus - Google Patents

Spherical simulator of vestibular apparatus Download PDF

Info

Publication number
RU2640990C1
RU2640990C1 RU2017103604A RU2017103604A RU2640990C1 RU 2640990 C1 RU2640990 C1 RU 2640990C1 RU 2017103604 A RU2017103604 A RU 2017103604A RU 2017103604 A RU2017103604 A RU 2017103604A RU 2640990 C1 RU2640990 C1 RU 2640990C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spherical
capsule
leading
rod
crank
Prior art date
Application number
RU2017103604A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Мунир Гумерович Яруллин
Марат Рауфович Фаизов
Фаниль Фаргатович Хабибуллин
Илнур Рафаилевич Исянов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ)
Priority to RU2017103604A priority Critical patent/RU2640990C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2640990C1 publication Critical patent/RU2640990C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

FIELD: aviation.
SUBSTANCE: in spherical simulator of vestibular apparatus, consisting of a rack 11, supporting the installation, links, capsule 8, connected by hinges, a drive, according to which, the leading spherical crank 6 is introduced as the links, a spherical rod 7, a leading spherical rod 9, and are connected to each other and to the capsule 8 hingedly, the axes of which are arranged to intersect at one point, drive is made of a two-wheel drive, consisting of a pair of motor-reducers fixed to the rack. Each link is made in the form of arcs, and the capsule 8 is rotatable along the circumference, with respect to all links of the arcs. The lengths of the links of the arcs are not the same, depending on the angles of the links, at which the angle between the axes of the hinges, the leading spherical rod 9, the capsule 8 and the driving spherical crank 6, is made smaller angles between the hinge axes, a leading spherical crank and a spherical rod 7, in addition, the capsule 8 is hingedly connected on one side through a spherical rod 7, with the motor-reducer of the driving spherical crank 6, on the other side the capsule 8 is pivotally connected through the driving spherical rod 9, rigidly connected to the central shaft 10 of the geared motor of the driving spherical rod 12. The central shaft 10 of the geared motor of the driving spherical rod 12 is located in the hollow shaft 5 of the gear wheel 4 of the pinion 3 and is rotatably mounted relative to each other, providing a capsule 8 with spatially spherical movements. In the spherical simulator of the vestibular apparatus, each motor-reducer is equipped with a frequency converter controlled by a computer.
EFFECT: expansion of the technological capabilities of spherical simulator, providing regulation of angular velocity and angular accelerations and capsules in space with the simultaneous expansion of device functionality leading to improved efficiency of the spherical simulator of the vestibular apparatus.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области авиации, космонавтики и может быть использовано в устройствах для тренировок, имитирующих состояния, близких к перегрузкам в полете для пилотов и космонавтов, а также для тренировок спортсменов и выступающих в различных аттракционах со сложным комбинированным движением в пространстве, также может быть использовано в культурно-развлекательных мероприятиях.The invention relates to the field of aviation, astronautics and can be used in training devices simulating conditions close to flight overloads for pilots and astronauts, as well as for training athletes and speakers in various attractions with complex combined movement in space, can also be used in cultural and entertainment events.

Известен «тренажер для имитации перемещения и ориентации», патент RU 2520866, МПК G09B 9/12, опублик. 27.06.2014, БИ №18, состоящий из приводной установки, расположенной на прочном фундаменте, приводящей в движение гандолу салазок, при этом она выполнена крутильно-жесткой и может воспринимать большие усилия, причем действие гондолы салазок - это действие двустороннего рычага центрифуги, при этом салазки перемещаются вдоль гондолы салазок, совершающие вертикальные колебания, несущие карданный подвес, в центре карданного подвеса установлена кабина.The well-known "simulator for simulating movement and orientation", patent RU 2520866, IPC G09B 9/12, published. 06/27/2014, BI No. 18, consisting of a drive unit located on a solid foundation, which drives the slide handler, while it is torsionally stiff and can take great effort, and the action of the slide gondola is the action of a two-sided centrifuge lever, while the slide moves along the slide gondola, performing vertical oscillations, carrying a gimbal, in the center of the gimbal is a cabin.

Недостатком данного тренажера являются вертикальные хаотичные колебания салазок вдоль гандолы, которые приводят к снижению качества и надежности устройства, а также невозможности регулировать заданные режимы в пространстве, что ограничивает технологические возможности тренажера, приводящие к снижению эффективности в целом.The disadvantage of this simulator is the vertical chaotic vibrations of the slide along the handball, which lead to a decrease in the quality and reliability of the device, as well as the inability to adjust the given modes in space, which limits the technological capabilities of the simulator, leading to a decrease in efficiency as a whole.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению и взятому в качестве прототипа является «аттракцион Абсолют», патент №2358789 RU, МПК A63G 31/02, автор изобретения Основин Е.В., опубл. от 20.06.2009, БИ №17, предназначенный для создания эффекта свободного падения при вращении. Изобретение состоит из стойки, на которую устанавливают вертикальные балки, по центру вертикальных балок закрепляют наружное кольцо, в наружное кольцо по горизонтали с помощью шарниров надевают промежуточное кольцо, а в промежуточное кольцо вдоль вертикали также с помощью шарниров устанавливают центральное кольцо, в центральное кольцо жестко устанавливают кабину-капсулу. Данная схема «аттракциона Абсолют» позволяет совершать вращательное движение в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.The closest in technical essence to the claimed invention and taken as a prototype is the "Absolute attraction", patent No. 2358789 RU, IPC A63G 31/02, inventor E. Osnov, publ. from 06/20/2009, BI No. 17, designed to create the effect of free fall during rotation. The invention consists of a rack on which vertical beams are mounted, an outer ring is fixed in the center of the vertical beams, an intermediate ring is horizontally mounted using the hinges in the outer ring, and a central ring is also installed in the intermediate ring along the vertical hinges, the central ring is rigidly mounted cabin capsule. This scheme of the "Absolute attraction" allows you to rotate in two mutually perpendicular planes.

Недостаток данного технического решения заключается в том, что наружное, промежуточное и центральное кольца соединены между собой шарнирно и жестко относительно балок, что ограничивает функциональные возможности устройства, проявляющиеся в ограничении движения по траектории в пространстве, выполняющее только вращательное движение кабины, при этом наружное кольцо вращается с помощью привода, а два других кольца вращаются свободно (хаотично) под действием сил тяготения, что не дает возможности регулирования скорости и частоты вращения двух других колец, что снижает технологические возможности устройства с одновременным снижением качества и эффективности установки в целом.The disadvantage of this technical solution is that the outer, intermediate and central rings are interconnected pivotally and rigidly relative to the beams, which limits the functionality of the device, manifested in the restriction of movement along a path in space, performing only rotational movement of the cab, while the outer ring rotates using the drive, and the other two rings rotate freely (randomly) under the action of gravity, which makes it impossible to control the speed and frequency of rotation two other rings, which reduces the technological capabilities of the device while reducing the quality and efficiency of the installation as a whole.

Решаемой задачей изобретения является ограничение технологических возможностей устройства, не обеспечивающих регулирования угловых скоростей и угловых ускорений звеньев и капсулы в пространстве, снижающих функциональные возможности устройства, что в целом снижает эффективность сферического тренажера вестибулярного аппарата.The object of the invention to be solved is the limitation of the technological capabilities of the device, which do not provide for the regulation of angular velocities and angular accelerations of the links and capsule in space, which reduce the functionality of the device, which generally reduces the efficiency of the spherical simulator of the vestibular apparatus.

Техническим результатом изобретения является расширение технологических возможностей сферического тренажера, обеспечивающих регулирование угловых скоростей и угловых ускорений звеньев и капсулы в пространстве с одновременным расширением функциональных возможностей устройства, приводящих к повышению эффективности сферического тренажера вестибулярного аппарата.The technical result of the invention is the expansion of the technological capabilities of a spherical simulator, providing control of the angular velocities and angular accelerations of the links and capsule in space while expanding the functionality of the device, leading to an increase in the efficiency of the spherical simulator of the vestibular apparatus.

Технический результат достигается тем, что в сферическом тренажере вестибулярного аппарата, состоящем из стойки, поддерживающей установку, звеньев, капсулы, соединенных шарнирами, привода, согласно которому, в качестве звеньев введены ведущий сферический кривошип, сферический шатун, ведущий сферический стержень, которые связаны между собой и капсулой шарнирно, оси которых выполнены с возможностью пересечения в одной точке, привод выполнен двухподвижным, состоящим из двух мотор-редукторов, закрепленных на стойке, при этом каждое звено выполнено в виде дуг, а капсула выполнена с возможностью вращения по окружности, относительно всех звеньев дуг, причем длины звеньев дуг выполнены неодинаковыми, зависящими от углов звеньев, при которых угол между осями шарниров, ведущего сферического стержня, капсулы и ведущего сферического кривошипа, выполнен меньшим углов между осями шарниров, ведущего сферического кривошипа и сферического шатуна, кроме того, капсула шарнирно соединена с одной стороны, через сферический шатун, с мотор-редуктором ведущего сферического кривошипа, с другой стороны капсула шарнирно соединена через ведущий сферический стержень, жестко соединенный с центральным валом мотор-редуктора ведущего сферического стержня, причем центральный вал мотор-редуктора ведущего сферического стержня расположен в полом валу зубчатого колеса шестерни и установлен с возможностью вращения один относительно другого, обеспечивая капсуле пространственно-сферические движения.The technical result is achieved by the fact that in the spherical simulator of the vestibular apparatus, consisting of a rack supporting the installation, links, capsules connected by hinges, a drive, according to which, a leading spherical crank, a spherical connecting rod, and a leading spherical rod are connected as links, which are interconnected and the capsule pivotally, the axes of which are made with the possibility of intersection at one point, the actuator is bi-movable, consisting of two gear motors mounted on a rack, with each link in made in the form of arcs, and the capsule is made to rotate around the circle relative to all parts of the arcs, and the lengths of the parts of the arcs are made unequal, depending on the angles of the links at which the angle between the axes of the hinges, the leading spherical rod, capsule and the leading spherical crank is made smaller the angles between the axes of the hinges, the leading spherical crank and the spherical connecting rod, in addition, the capsule is pivotally connected on one side, through the spherical connecting rod, to the gear motor of the leading spherical crank, on each other on the other side, the capsule is pivotally connected through a leading spherical rod rigidly connected to the central shaft of the gear motor of the leading spherical rod, the central shaft of the gear motor of the leading spherical rod located in the hollow shaft of the gear gear wheel and mounted for rotation one relative to the other, providing the capsule spatially -spherical movements.

Технический результат достигается тем, что в сферическом тренажере вестибулярного аппарата каждый мотор-редуктор снабжен частотным преобразователем, управляемым компьютером.The technical result is achieved by the fact that in the spherical simulator of the vestibular apparatus, each gear motor is equipped with a frequency converter controlled by a computer.

НовизнаNovelty

Предлагаемое изобретение позволяет создать эффективный сферический тренажер, за счет его конструктивного выполнения и введения двухподвижного механизма, расширяющих технологические возможности, позволяющие расширить функциональные возможности устройства, то есть повысить степень подвижности устройства и обеспечить регулирование переменными по величине и направлению угловыми скоростями и угловыми ускорениями капсулы в пространстве, получив при этом траекторию движения ее по сфере.The present invention allows to create an effective spherical simulator, due to its constructive implementation and the introduction of a two-movable mechanism, expanding the technological capabilities to expand the functionality of the device, that is, increase the degree of mobility of the device and provide regulation of the magnitude and direction of the angular speeds and angular accelerations of the capsule in space while receiving its trajectory of movement along the sphere.

Степень подвижности определяется по формуле Чебышева (для плоских и сферических механизмов):The degree of mobility is determined by the Chebyshev formula (for planar and spherical mechanisms):

W=3(m-1)-2р1-1р2=3(5-1)-2⋅5-1⋅0=2,W = 3 (m-1) -2p 1 -1p 2 = 3 (5-1) -2⋅5-1⋅0 = 2,

гдеWhere

m - число звеньев тренажера, а именно:m is the number of links of the simulator, namely:

(ведущий сферический кривошип, сферический шатун, капсула, ведущий сферический стержень и стойка);(leading spherical crank, spherical connecting rod, capsule, leading spherical rod and stand);

- p2=0 - количество двухподвижных кинематических пар;- p 2 = 0 is the number of two-moving kinematic pairs;

- р1=5 - количество одноподвижных вращательных пар.- p 1 = 5 - the number of one-moving rotational pairs.

Вращательные пары находятся в точках A, B, C, D, E:Rotational pairs are located at points A, B, C, D, E:

- в точке А соединены ведущий сферический кривошип и стойка- at point A, the leading spherical crank and stand are connected

- в точке В соединены ведущий сферический стержень и стойка- at point B, the leading spherical rod and the strut are connected

- в точке С соединены ведущий сферический кривошип и сферический шатун- at point C, a leading spherical crank and a spherical connecting rod are connected

- в точке D соединены сферический шатун и капсула- at point D, a spherical connecting rod and a capsule are connected

- в точке Е соединены капсула и ведущий сферический стержень- at point E, the capsule and the leading spherical rod are connected

С целью получения пространственного движения капсулы углы звеньев сферического тренажера вестибулярного аппарата должны удовлетворять условию Pierre М. La Rochelle:In order to obtain the spatial movement of the capsule, the angles of the links of the spherical simulator of the vestibular apparatus must satisfy the condition Pierre M. La Rochelle:

αсклшкр,α c + α cellsw + α cr ,

где:Where:

αс - угол между осями шарниров ведущего сферического стержня;α with the angle between the axes of the hinges of the leading spherical rod;

αкл - угол между осями шарниров капсулы;α cells - the angle between the axes of the hinges of the capsule;

αш - угол между осями шарниров сферического шатуна;α W - the angle between the axes of the hinges of the spherical connecting rod;

αкр - угол между осями шарниров ведущего сферического кривошипа.α cr - the angle between the axes of the hinges of the leading spherical crank.

Так как углы капсулы и ведущего сферического стержня ≤90°, а угол сферического шатуна ≥90°, угол ведущего сферического кривошипа =90°, то дуги звеньев DE+ЕВ будут меньше дуг ВС+CD, тем самым обеспечивая возможность вращения дуг DE+ЕВ относительно дуг ВС+CD.Since the angles of the capsule and the leading spherical rod ≤90 °, and the angle of the spherical connecting rod ≥90 °, the angle of the leading spherical crank = 90 °, the arcs of the links DE + EB will be smaller than the arcs of BC + CD, thereby providing the possibility of rotation of the arcs of DE + EB regarding arcs BC + CD.

Для пояснения технической сущности предлагаемого сферического тренажера вестибулярного аппарата представлены чертежи:To clarify the technical nature of the proposed spherical simulator of the vestibular apparatus, the drawings are presented:

На Фиг. 1 - представлен общий вид сферического тренажера;In FIG. 1 - presents a General view of a spherical simulator;

На Фиг. 2 - представлена траектория движения капсулы при работе обоих мотор-редукторов;In FIG. 2 - shows the trajectory of the capsule during the operation of both gear motors;

На Фиг. 3 - представлена траектория движения шарниров при работе обоих редукторов,In FIG. 3 - shows the trajectory of the hinges during operation of both gears,

- где:- where:

1 - мотор-редуктор ведущего сферического кривошипа; 2 - вал; 3 - шестерня; 4 - зубчатое колесо; 5 - полый вал; 6 - ведущий сферический кривошип; 7 - сферический шатун, 8 - капсула; 9 - ведущий сферический стержень; 10 - центральный вал; 11 - стойка; 12 - мотор-редуктор ведущего сферического стержня.1 - gear motor leading spherical crank; 2 - shaft; 3 - gear; 4 - a gear wheel; 5 - hollow shaft; 6 - leading spherical crank; 7 - spherical connecting rod, 8 - capsule; 9 - leading spherical rod; 10 - the central shaft; 11 - a rack; 12 - gear motor leading spherical rod.

Сферический тренажер вестибулярного аппарата (фиг. 1) состоит из стойки 11, на которую с помощью шарнира А установлен центральный вал 10, связанный с мотор-редуктором ведущего сферического стержня 12. На центральный вал 10 жестко посажен сферический стержень 9, который при помощи шарнира (Е) соединен с капсулой 8, которая с помощью шарнира D соединена со сферическим шатуном 7. Причем сферический шатун 7 посредством шарнира С связан с ведущим сферическим кривошипом 6. Зубчатое колесо 4 и ведущий сферический кривошип 6 жестко посажены на полый вал 5, который установлен с помощью шарнира В на центральный вал 10. При этом эти валы могут вращаться один относительно другого. Зубчатое колесо 4 входит в зацепление с шестерней 3, которая посажена на вал 2 мотора-редуктора ведущего сферического кривошипа 6. При вращении оси шарниров всех звеньев, выполненных в форме дуг, то есть ведущего сферического кривошипа (bb' и cc'), сферического шатуна (dd' и cc'), капсулы (ee' и dd') и ведущего сферического стержня (ее' и bb') выполнены с возможностью пересечения в одной точке О.The spherical simulator of the vestibular apparatus (Fig. 1) consists of a rack 11, on which, using a hinge A, a central shaft 10 is mounted, connected to a gear motor of the leading spherical rod 12. A spherical rod 9 is fixedly mounted on the central shaft 10, which, by means of a hinge ( E) is connected to the capsule 8, which is connected to the spherical connecting rod 7 by means of the hinge 7. Moreover, the spherical connecting rod 7 is connected to the leading spherical crank 6 by the hinge 6. The gear wheel 4 and the leading spherical crank 6 are rigidly mounted on the hollow shaft 5, which which is mounted by a hinge B on the central shaft 10. Moreover, these shafts can rotate one relative to the other. The gear wheel 4 is engaged with the gear 3, which is mounted on the shaft 2 of the gear motor of the leading spherical crank 6. When the hinge axis of all the links made in the form of arcs, that is, the leading spherical crank (bb 'and cc'), of the spherical connecting rod (dd 'and cc'), capsules (ee 'and dd') and the leading spherical rod (its 'and bb') are configured to intersect at one point O.

Причем ведущий сферический кривошип 6 и ведущий сферический стержень 9 получают независимые вращательные движения относительно шарнира В, сообщая пространственное сферическое движение с переменными угловыми скоростями и угловыми ускорениями капсуле 8.Moreover, the leading spherical crank 6 and the leading spherical rod 9 receive independent rotational motion relative to the hinge B, communicating spatial spherical motion with variable angular velocities and angular accelerations to the capsule 8.

Сферический тренажер вестибулярного аппарата (Фиг. 1) работает с возможностью включения как одного из мотор-редукторов, так и обоих одновременно, с возможностью регулирования угловых скоростей.The spherical simulator of the vestibular apparatus (Fig. 1) works with the possibility of turning on either one of the gear motors, or both at the same time, with the possibility of controlling angular velocities.

Мотор-редуктор ведущего сферического кривошипа 1 через вал 2 и шестерню 3, которая входит в зацепление с зубчатым колесом 4, посаженным на полый вал 5, передает вращательное движение ведущему сферическому кривошипу 6, а сферический шатун 7, благодаря ведущему сферическому кривошипу 6, совершает вращательно-качательное движение по сфере, приводя капсулу 8 в движения, задавая ей вращение относительно шарнира Е, описывая траекторию движения в виде окружности с центром в точке F, при том, что сферический стержень остается неподвижным благодаря своему мотор-редуктору ведущего сферического стержня 12.The gear motor of the leading spherical crank 1 through the shaft 2 and gear 3, which is engaged with the gear wheel 4 mounted on the hollow shaft 5, transmits rotational motion to the leading spherical crank 6, and the spherical connecting rod 7 rotates due to the leading spherical crank 6 -quality movement around the sphere, bringing the capsule 8 into motion, setting it to rotation relative to the hinge E, describing the trajectory of the movement in the form of a circle centered at point F, while the spherical rod remains stationary due to its him the gear motor of the leading spherical rod 12.

Мотор-редуктор ведущего сферического стержня 12 через центральный вал 10 передает вращательное движение ведущему сферическому стержню 9. Капсула 8 вращается относительно ведущего сферического стержня 9, описывая при этом траекторию движения в виде окружности, расположенной перпендикулярно ведущему сферическому кривошипу 6, и приводит в движение сферический шатун 7, который совершает вращательно-качательное движение в шарнире С, совершая работу в роли балансира, где ведущий сферический кривошип 6 остается неподвижным благодаря мотор-редуктору ведущего сферического кривошипа 1.The gear motor of the leading spherical rod 12 through the Central shaft 10 transmits rotational motion to the leading spherical rod 9. The capsule 8 rotates relative to the leading spherical rod 9, while describing the trajectory in the form of a circle located perpendicular to the leading spherical crank 6, and drives the spherical connecting rod 7, which performs a rotary-swinging motion in the hinge C, performing work in the role of a balancer, where the leading spherical crank 6 remains stationary thanks to the motor-red spherical torus driving crank 1.

При одновременной работе обоих мотор-редукторов движение происходит следующим образом.With the simultaneous operation of both gear motors, the movement is as follows.

В качестве звеньев введены ведущий сферический кривошип 6, сферический шатун 7, ведущий сферический стержень 9, и связаны между собой и капсулой 8 шарнирно, оси которых выполнены с возможностью пересечения в одной точке, при этом привод выполнен двухподвижным, состоящим из пары мотор-редукторов 1, 12, закрепленных на стойке 11.As links, a leading spherical crank 6, a spherical connecting rod 7, a leading spherical rod 9 are introduced, and they are interconnected and the capsule 8 pivotally, the axes of which are made with the possibility of intersection at one point, while the drive is bi-movable, consisting of a pair of gear motors 1 , 12 mounted on a stand 11.

Сферический шатун 7, вращаясь относительно ведущего сферического кривошипа 6 в точке С, совершает вращательно-качательное движение, а одновременно ведущий сферический стержень 9, вращаясь, перемещает капсулу 8 относительно ведущего сферического кривошипа 6, при этом звенья выполнены в виде дуг, а капсула выполнена с возможностью вращения по окружности, относительно всех звеньев дуг, причем длины звеньев дуг выполнены неодинаковыми, зависящими от углов звеньев, при которых угол между осями шарниров, ведущего сферического стержня 9, капсулы 8 и ведущего сферического кривошипа 6, выполнен меньшим углов между осями шарниров ведущего сферического кривошипа 6 и сферического шатуна 7, кроме того, капсула шарнирно соединена с одной стороны, через сферический шатун, с мотор-редуктором ведущего сферического кривошипа 6, с другой стороны капсула 8 шарнирно соединена через ведущий сферический стержень 9, жестко соединенный с центральным валом 10 мотор-редуктора ведущего сферического стержня 12, причем центральный вал 10 мотор-редуктора ведущего сферического стержня 12 расположен в полом валу 5 зубчатого колеса 4, шестерни 3 и установлен с возможностью вращения один относительно другого, обеспечивая капсуле пространственно-сферическое движение.The spherical connecting rod 7, rotating relative to the leading spherical crank 6 at point C, performs a rotary-swinging motion, while the leading spherical rod 9, rotating, moves the capsule 8 relative to the leading spherical crank 6, while the links are made in the form of arcs, and the capsule is made with the possibility of rotation around a circle relative to all parts of the arcs, and the lengths of the parts of the arcs are made unequal, depending on the angles of the links at which the angle between the axes of the hinges leading the spherical rod 9, the capsule 8 and the leading spherical crank 6, made smaller angles between the hinge axes of the leading spherical crank 6 and the spherical connecting rod 7, in addition, the capsule is pivotally connected on one side, through a spherical connecting rod, with a gear motor of the leading spherical crank 6, on the other hand, the capsule 8 pivotally connected through the leading spherical rod 9, rigidly connected to the Central shaft 10 of the gear motor of the leading spherical rod 12, and the Central shaft 10 of the gear motor of the leading spherical rod 12 is located in the hollow shaft lu 5 gears 4, gears 3 and is mounted for rotation one relative to the other, providing the capsule with spatially spherical movement.

Сферический шатун 7, вращаясь относительно ведущего сферического кривошипа 6 в точке С, совершает вращательно-качательное движение, а одновременно ведущий сферический стержень 9, вращаясь, перемещает капсулу 8 относительно ведущего сферического кривошипа, совершает как вращение по своим орбитам относительно стойки 11 и перемещает капсулу 8, на переменные по величине, так и по направлению угловые скорости и угловые ускорения, при этом звенья капсулы и ведущего сферического стержня, вращаясь относительно ведущего сферического кривошипа и сферического шатуна, задают ей пространственное движение, в виде траекторий, состоящих из множества окружностей с центром в точках от F1… до Fn,, обеспечивая капсуле пространственно-сферические движения (Фиг. 2).The spherical connecting rod 7, rotating relative to the leading spherical crank 6 at point C, performs a rotary-swinging motion, while the leading spherical rod 9, rotating, moves the capsule 8 relative to the leading spherical crank, rotates in its orbits relative to the strut 11 and moves the capsule 8 angular velocities and angular accelerations, which are variable in magnitude and direction, while the links of the capsule and the leading spherical rod rotating relative to the leading spherical crank and with of spherical rod, it is set spatial movement trajectories in the form consisting of a plurality of circles centered at the points from F 1 to ... F n,, providing a capsule spatially spherical movement (FIG. 2).

По своим технико-экономическим преимуществам, по сравнению с известными аналогами, заявляемое техническое решение позволяет создать высокоэффективный сферический тренажер, благодаря конструктивному выполнению устройства, обеспечивающего повышенную степень подвижности, вращение и перемещение капсулы по окружности с центром в точке "О", с переменными по величине и направлению угловыми скоростями и угловыми ускорениями, расширяя технологические возможности с одновременным расширением функциональных возможностей тренажера, позволяющих капсуле получать пространственно-сферические движения, имитирующие состояния, близкие к перегрузкам в полете, а также для тренировок спортсменов и участвующих в различных аттракционах со сложными комбинированными движениями.According to its technical and economic advantages, compared with the known analogues, the claimed technical solution allows you to create a highly efficient spherical simulator, due to the constructive design of the device, providing an increased degree of mobility, rotation and movement of the capsule around the circle with the center at the point "O", with variable size and the direction of angular speeds and angular accelerations, expanding technological capabilities while expanding the functionality of the simulator, I allow their capsule receiving space-spherical movements that mimic conditions close to overloads in flight, as well as for the training of athletes and participating in a variety of attractions combined with complex movements.

Claims (2)

1. Сферический тренажер вестибулярного аппарата, состоящий из стойки, поддерживающей установку, звеньев, капсулы, соединенных шарнирами, привода, отличающийся тем, что в качестве звеньев введены ведущий сферический кривошип, сферический шатун, ведущий сферический стержень, которые связаны между собой и капсулой шарнирно, оси которых выполнены с возможностью пересечения в одной точке, привод выполнен двухподвижным, состоящим из двух мотор-редукторов, закрепленных на стойке, при этом каждое звено выполнено в виде дуг, а капсула выполнена с возможностью вращения по окружности, относительно всех звеньев дуг, причем длины звеньев дуг выполнены неодинаковыми, зависящими от углов звеньев, при которых угол между осями шарниров, ведущего сферического стержня, капсулы и ведущего сферического кривошипа, выполнен меньшим углов между осями шарниров, ведущего сферического кривошипа и сферического шатуна, кроме того, капсула шарнирно соединена с одной стороны, через сферический шатун, с мотор-редуктором ведущего сферического кривошипа, с другой стороны капсула шарнирно соединена через ведущий сферический стержень, жестко соединенный с центральным валом мотор-редуктора ведущего сферического стержня, причем центральный вал мотор-редуктора ведущего сферического стержня расположен в полом валу зубчатого колеса шестерни и установлен с возможностью вращения один относительно другого, обеспечивая капсуле пространственно-сферические движения.1. The spherical simulator of the vestibular apparatus, consisting of a rack supporting the installation, links, capsules connected by hinges, a drive, characterized in that the leading spherical crank, spherical connecting rod, leading spherical rod, which are connected to each other and the capsule pivotally, are introduced as links the axes of which are made with the possibility of intersection at one point, the drive is bi-movable, consisting of two gear motors mounted on a rack, with each link made in the form of arcs, and the capsule is made with the possibility of rotation around a circle relative to all parts of the arcs, the lengths of the parts of the arcs being made unequal, depending on the angles of the links at which the angle between the axes of the hinges, the leading spherical rod, capsule and the leading spherical crank is made smaller than the angles between the axes of the hinges, the leading spherical crank and spherical connecting rod, in addition, the capsule is pivotally connected on one side, through a spherical connecting rod, with a gear motor of the leading spherical crank, on the other hand, the capsule is pivotally connected without a leading spherical rod, rigidly connected to the central shaft of the gear motor of the leading spherical rod, the central shaft of the gear motor of the leading spherical rod is located in the hollow shaft of the gear gear and mounted for rotation one relative to the other, providing the capsule with spatially spherical movements. 2. Сферический тренажер вестибулярного аппарата по п. 1, отличающийся тем, что каждый мотор-редуктор снабжен частотным преобразователем, управляемым компьютером.2. The spherical simulator of the vestibular apparatus according to claim 1, characterized in that each gear motor is equipped with a frequency converter controlled by a computer.
RU2017103604A 2017-02-02 2017-02-02 Spherical simulator of vestibular apparatus RU2640990C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017103604A RU2640990C1 (en) 2017-02-02 2017-02-02 Spherical simulator of vestibular apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017103604A RU2640990C1 (en) 2017-02-02 2017-02-02 Spherical simulator of vestibular apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2640990C1 true RU2640990C1 (en) 2018-01-12

Family

ID=68235604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017103604A RU2640990C1 (en) 2017-02-02 2017-02-02 Spherical simulator of vestibular apparatus

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2640990C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2702826C1 (en) * 2018-10-05 2019-10-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) Air trainer

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987000142A1 (en) * 1985-06-26 1987-01-15 Allen Sebree J Space living quarters having artificial gravity environment
SU1360443A1 (en) * 1985-09-18 1996-01-20 МГУ им.М.В.Ломоносова Method of simulating overloads, which act on human organism during flight
RU2358789C1 (en) * 2007-12-20 2009-06-20 Евгений Владимирович Основин Leisure-time entertainment
US20150329223A1 (en) * 2014-05-14 2015-11-19 Symmetry Systems LLC System and method of providing artificial gravity

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987000142A1 (en) * 1985-06-26 1987-01-15 Allen Sebree J Space living quarters having artificial gravity environment
SU1360443A1 (en) * 1985-09-18 1996-01-20 МГУ им.М.В.Ломоносова Method of simulating overloads, which act on human organism during flight
RU2358789C1 (en) * 2007-12-20 2009-06-20 Евгений Владимирович Основин Leisure-time entertainment
US20150329223A1 (en) * 2014-05-14 2015-11-19 Symmetry Systems LLC System and method of providing artificial gravity

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2702826C1 (en) * 2018-10-05 2019-10-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) Air trainer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5725435A (en) Electro-mechanical amusement simulator with gravitational effects
US5167163A (en) Energy transfer device
JP5254248B2 (en) Vibration control device for structures
BR202015008770Y1 (en) provisions applied in spherical simulator of virtual accelerations
US4095460A (en) Device for converting rotary motion into unidirectional motion
KR101596943B1 (en) A rotating simulator for multi passangers and its circle structured rotating simulation system
UA74512C2 (en) aerodynamic lifting-thrusting propulsion device
RU174366U1 (en) Model of the spherical simulator of the vestibular apparatus
US8931741B1 (en) Gravity acceleration station
RU2375253C1 (en) Flight vehicle with flapping wings ("dragonfly")
RU2640990C1 (en) Spherical simulator of vestibular apparatus
US7090164B2 (en) Method for producing a lift and a horizontal thrust
CN111392075A (en) Ground simulation experiment system for despin and capture of space non-cooperative target
JP2012137082A (en) Propulsive force generating device by centrifugal force
RU2702826C1 (en) Air trainer
CN211996203U (en) Ground simulation experiment system for despin and capture of space non-cooperative target
US20110185840A1 (en) Method and apparatus for an inertial drive
RU2147545C1 (en) Method of motion of lifting surface in fluid medium and device for realization of this method ("fly" and "fan" versions)
GB2090404A (en) A gyroscopic propulsion system
RU2602056C2 (en) Device for training of vestibular apparatus
CN209974787U (en) Variable gravity cell experimental device based on three-dimensional rotation
CN103489355A (en) Deep space exploration simulation training device and working method thereof
RU195410U1 (en) NON-INERTIAL GYROSCOPIC SIMULATOR
JPH02274698A (en) Flying attitude control actuator for spacecraft
US20240116656A1 (en) Reactionless steerable propulsion vehicle - mesh drive

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200203