RU2720756C1

RU2720756C1 - Ballistic manipulator

Info

Publication number: RU2720756C1
Application number: RU2019111544A
Authority: RU
Inventors: Александр Андреевич Никитин
Original assignee: Александр Андреевич Никитин
Priority date: 2019-04-16
Filing date: 2019-04-16
Publication date: 2020-05-13

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: ballistic manipulator comprises sword 6, mechanism of multiple hinged parallelogram 10, driven link 13, driving link 12, propellant 14, rod 7, driving mechanism 8 and control handle 9. Driven link consists of several parallelograms and is connected to propulsive device 14, and driving link 12 consists of one parallelogram and is connected to rod 7, setting mechanism 8 and control handle 9.EFFECT: technical result is increased service area, wider range of use of spar manipulator as propellant of sealed ballistic systems.1 cl, 11 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к машиностроению, а именно к манипуляторам, работающим в герметизированном объеме, и может быть использовано в боевой космической технике, а именно в механическом оружии, предназначенном для метания снарядов без применения боевых зарядов.The present invention relates to mechanical engineering, namely to manipulators working in a sealed volume, and can be used in military space technology, namely in mechanical weapons designed to throw shells without the use of warheads.

Известны манипуляторы для обеспечения быстродействия и достижения значительно большего вылета рабочего органа при небольшом перемещении выходного звена привода перемещения, основанные на использовании механизма многократного шарнирного параллелограмма, обладающего масштабной кратностью, высокой маневренностью, усиливающим свойством преобразования динамической нагрузки и широким диапазоном возможностей зоны обслуживания и герметизации ввода (см. авт. св. №963847 по М. кл. В25I 9/00). Однако, такие манипуляторы не герметичны и не используются как метательное средство баллистических систем, предназначенных для тех или иных предметов в герметизированном пространстве.Manipulators are known for ensuring speed and achieving a much larger overhang of the working body with a small displacement of the output link of the displacement drive, based on the use of a multiple articulated parallelogram mechanism with large-scale multiplicity, high maneuverability, reinforcing the property of dynamic load conversion and a wide range of possibilities of the service area and sealing of the input ( see ed. St. No. 963847 according to M. class B25I 9/00). However, such manipulators are not sealed and are not used as a throwing means of ballistic systems designed for certain objects in a sealed space.

Известна также конструкция шпатового манипулятора (см а.с. СССР №1083464, взятые за прототип), предназначенного для работы в герметизированном объеме, содержащая проходку, шаровую опору, смонтированную в ней"- трубу, в которой размешена с возможностью поступательного перемещения штанга, имеющая на одном конце замковый орган для крепления сменных инструментов, а на другом - волновую муфту с резьбовой опорой, причем упругое звено муфты герметично связано с трубой, а ее ведущий и ведомый генераторы установлены соосно и связаны резьбовыми соединениями с рукояткой управления и со штангой, а также по меньшей мере два герметичных чехла для повышения надежности герметизации и расширения зоны обслуживания, шаровая опора выполнена из, трех сферических элементов, концентрично расположенных друг относительно друга, причем внутренний элемент через один герметичный чехол связан с проходкой, оба этих элемента образуют замкнутую со стороны рукоятки управления полость, а средний элемент жестко связан с трубой и расположен в этой полости, причем на внутреннем сферическом элементе выполнена конусная поверхность, а герметичные чехлы в виде сильфонов, и для повышения надежности фиксации положения исполнительного органа, он снабжен фиксатором, выполненным в виде резьбовой втулки с внутренней кольцевой сферической поверхностью и предназначенной для взаимодействия с наружным сферическим элементом шаровой опоры.Also known is the design of the feldspar manipulator (see AS USSR No. 1083464 taken as a prototype), designed to operate in a sealed volume, containing a penetration, ball bearing mounted in it "- a pipe in which a rod is placed with the possibility of translational movement, having at one end, a locking body for attaching interchangeable tools, and at the other, a wave coupling with a threaded support, the elastic link of the coupling being hermetically connected to the pipe, and its master and driven generators are mounted coaxially and connected by threaded joints with a control handle and with a rod, as well as at least two sealed covers for increasing the reliability of sealing and expanding the service area, the ball bearing is made of three spherical elements concentrically located relative to each other, and the inner element is connected with a penetration through one sealed cover , both of these elements form a cavity closed from the side of the control handle, and the middle element is rigidly connected to the pipe and located in this cavity, moreover, on the internal spherical element tapered surface, and hermetic covers in the form of bellows, and to improve reliability of the locking position actuator body is provided with a retainer designed as a threaded sleeve with an inner ring of the spherical surface and designed to interact with the outer spherical member of a spherical support.

Однако, в ряде технологических процессов, атомного н космического производства, выполняемы в герметизированном объеме или пространстве, приходится встречаться с необходимостью метания тех или иных предметов на достаточно большие расстояния. Поэтому недостатком известного шпатового манипулятора является то, что использование его в качестве метательного средства для бросания предметов на большие расстояния невозможно, так как конструкция такого манипулятора не обеспечивает требуемого быстродействия и достижения дальности необходимой траектории бросания тех или иных предметов из-за небольшое метательной силы и ограниченного вылета его рабочего органа при небольшом перемещении выходного звена. Поэтому известный манипулятор имеет ограниченный диапазон возможностей зоны обслуживания и использования его как метательного средства герметичных баллистических систем.However, in a number of technological processes, nuclear and space production, carried out in a sealed volume or space, it is necessary to meet with the need to throw certain objects at sufficiently large distances. Therefore, the disadvantage of the known feldspar manipulator is that its use as a throwing means for throwing objects over long distances is impossible, since the design of such a manipulator does not provide the required speed and reach the required trajectory of throwing certain objects due to the small throwing force and limited departure of its working body with a slight movement of the output link. Therefore, the known manipulator has a limited range of capabilities of the service area and its use as a throwing means of sealed ballistic systems.

Целью предлагаемого изобретения является увеличение зоны обслуживания и расширение диапазона возможностей использования шпатового манипулятора в качестве метательного средства герметичных баллистических систем.The aim of the invention is to increase the service area and expand the range of possibilities for using the spatula as a throwing means of sealed ballistic systems.

Для достижения этой цели известный шпатовый манипулятор, содержащий проходку, герметичную шаровую опору с фиксатором, выполненную из трех сферических элементов, концентрично расположенных друг относительно друга, и смонтированную в ней трубу шпаги, в которой размещена с возможностью поступательного перемещения штанги задающего механизма и рукоятка управления, снабжен механизмом многократного параллелограмма, выполненного в трубе шпаги манипулятора, ведомое звено которого состоит из нескольких параллелограммов и связано с метательным устройством, а его ведущее звено состоит из одного параллелограмма и жестко связано со штангой задающего механизма и рукояткой управления.To achieve this goal, the well-known feldspar manipulator, comprising a penetration, a sealed ball bearing with a retainer, made of three spherical elements concentrically arranged relative to each other, and a sword tube mounted in it, in which the rod of the setting mechanism and the control handle are arranged for translational movement equipped with a multiple parallelogram mechanism made in the pipe of the manipulator's sword, the driven link of which consists of several parallelograms and is connected to the thrower th device and its driving member consists of a parallelogram and are rigidly connected with the rod of the master control mechanism and handle.

Здесь механизм многократного параллелограмма обладает свойством усиления динамической нагрузки во столько раз, во сколько раз число параллелограммов, умноженное на скорость перемещения его ведомого звена, состоящего и нескольких параллелограммов, больше числа умноженного на скорость перемещения его ведущего звена, состоящего из одного параллелограмма.Here, the mechanism of multiple parallelograms has the property of amplifying the dynamic load by as many times as many times the number of parallelograms multiplied by the speed of movement of its driven link, consisting of several parallelograms, more than the number multiplied by the speed of movement of its leading link, consisting of one parallelogram.

Отсюда следует, что время, скорость и путь перемещения ведомого звена механизма многократного параллелограмма во столько раз больше пути, скорости и времени перемещения его ведущего звена, во сколько раз число параллелограммов ведомого звена, состоящего из нескольких параллелограммов, больше числа его ведущего звена, состоящего из одного параллелограмма.It follows that the time, speed and path of the movement of the driven link of the multiple parallelogram mechanism is so many times greater than the path, speed and time of the movement of its driving link, how many times the number of parallelograms of the driven link, consisting of several parallelograms, is greater than the number of its driving link, consisting of one parallelogram.

Использование кратности усиливающего свойства механизма многократного шарнирного параллелограмма, смонтированного в трубе шпаги манипулятора, позволит применять его в качестве метательного средства герметичных баллистических систем. Что значительно расширит диапазон возможностей использования и применения предлагаемой конструкции манипулятора и увеличит зону его обслуживания. Это пополнит коллекцию модификаций боевой космической техники механического оружия, предназначенного для метания снарядов без применения боевых зарядов и позволит осуществлять метание тех или иных предметов в герметизированных объемах.Using the multiplicity of the reinforcing property of the mechanism of multiple articulated parallelogram mounted in the pipe of the manipulator’s sword will allow it to be used as a throwing means of sealed ballistic systems. That will significantly expand the range of possibilities of using and applying the proposed design of the manipulator and increase its service area. This will replenish the collection of modifications of military space technology of mechanical weapons designed for throwing shells without the use of warheads and will allow the throwing of certain objects in sealed volumes.

При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены и поэтому они обеспечивают данному техническому решению критерий «существенные отличия».When studying other well-known technical solutions in the art, the features that distinguish the claimed invention from the prototype were not identified and therefore they provide this technical solution with the criterion of "significant differences".

На Фиг. 1 изображен общий вид метательного баллистического манипулятора в разрезе, а на фотографии Фиг. 2 показан его опытный образец; на Фиг. 3 изображено самоходное устройство с баллистическим манипулятором метательного типа; на Фиг. 4 изображена танкетка и космические аппараты с метательным манипулятором; на Фиг. 5 изображено ручное метательное устройство - гранатомет; на Фиг. 6 изображен метательный гранатомет; на Фиг. 7 изображена подводная лодка с метательным устройством и перископом на борту; на Фиг. 8 изображен станковый метательный пулемет; на Фиг. 9 изображен метательный ручной автомат; на Фиг. 10 и Фиг. 11 изображены метательные ручные пистолеты.In FIG. 1 shows a general sectional view of a missile ballistic manipulator, and in the photograph of FIG. 2 shows its prototype; in FIG. 3 shows a self-propelled device with a ballistic missile-type manipulator; in FIG. 4 shows a wedge heel and spacecraft with a throwing arm; in FIG. 5 shows a manual throwing device - a grenade launcher; in FIG. 6 shows a missile launcher; in FIG. 7 shows a submarine with a propelling device and a periscope on board; in FIG. 8 shows an easel throwing machine gun; in FIG. 9 shows a throwing hand gun; in FIG. 10 and FIG. 11 depicts throwing hand pistols.

Манипулятор содержит проходку 1, шаровую герметичную опору с фиксатором 2, смонтированную из внутреннего 3, наружного 4 и среднего 5 сферических элементов, расположенных концентрично относительно друг друга. В опоре смонтирована труба 6 шпаги манипулятора, в которой размещена с возможностью поступательного перемещения штанга 7, имеющая на одном конце задающий механизм 8 с рукояткой управления 9, а на другом конце установлен механизм многократного шарнирного параллелограмма 0, выполненный в трубе 6 шпаги манипулятора, причем закреплен внутри нее центральным шарниром 11, разделяющим многократный параллелограмм на ведомое звено 13, состоящее из нескольких параллелограммов, и связанное со штангой 7, задающим механизмом 8 и рукояткой 9. На конце ведомого звена, многократного параллелограмма 10 смонтировано метательное устройство 14, расположенное внутри трубы 6 шпаги манипулятора. Внутренний сферический элемент 3 шаровой опоры элемента 15, который может быть выполнен в виде мембраны или сильфона, отделяющего рабочее пространство манипулятора от нерабочего.The manipulator contains a penetration 1, a ball sealed support with a retainer 2, mounted from the inner 3, outer 4 and middle 5 spherical elements located concentrically relative to each other. A pipe 6 of the manipulator’s sword is mounted in the support, in which the rod 7 is arranged for translational movement, having a driving mechanism 8 with a control handle 9 at one end, and a multiple articulated parallelogram mechanism 0 mounted in the manipulator’s sword pipe 6 is mounted at the other end, and it is fixed inside it, a central hinge 11 dividing the multiple parallelogram into the driven link 13, consisting of several parallelograms, and connected with the rod 7, the driving mechanism 8 and the handle 9. At the end of the driven link, the multiple parallelogram 10 mounted throwing device 14 located inside the pipe 6 sword the manipulator. The inner spherical element 3 of the ball bearing element 15, which can be made in the form of a membrane or a bellows that separates the working space of the manipulator from the idle.

Манипулятор работает следующим образом. Ствол, представляющий собой трубу 6 шпаги баллистического манипулятора, получает качательное движение от рукоятки управления 9, качающийся вместе с трубой 6 в шаровой опоре, герметизирующий элемент 15 которой отделяет рабочее пространство манипулятора от нерабочего и герметизирует передачу качательного движения исполнительному органу манипулятора от органа его управления.The manipulator works as follows. The barrel, which is a pipe 6 of the ballistic manipulator’s sword, receives swinging motion from the control handle 9, swinging together with the pipe 6 in a ball bearing, the sealing element 15 of which separates the working space of the manipulator from the idle one and seals the transmission of the oscillating motion to the manipulator's operating body from its control body.

При бросании предметов метательное устройство 14 получает толкающий момент от ведомого 13 и ведущего 12 звена механизма многократного параллелограмма 10, раздвигающегося в трубе 6 относительно центрального шарнира 11 посредством перемещения штанги 7, задающего механизма 8 и рукоятки управления 9 манипулятора. При этом количество параллелограммов ведомого звена 13 по отношению к количеству параллелограммов ведущего звена 12 многократного параллелограмма 10 определяет величину параметров траектории метания.When throwing objects, the throwing device 14 receives a pushing moment from the follower 13 and the leading 12 link of the multiple parallelogram mechanism 10, which moves apart in the pipe 6 relative to the central hinge 11 by moving the rod 7, the setting mechanism 8 and the manipulator control handle 9. The number of parallelograms of the driven link 13 with respect to the number of parallelograms of the driving link 12 of the multiple parallelogram 10 determines the value of the parameters of the throwing path.

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕTECHNICAL AND ECONOMIC SUBSTANTIATION

По сравнению с прототипом баллистический манипулятор позволяет применять его в качестве метательного средства герметичных баллистических систем, расширяет диапазон возможностей использования и применения, увеличивает зону обслуживания.Compared with the prototype, the ballistic manipulator allows it to be used as a propellant of sealed ballistic systems, expands the range of possibilities for use and application, and increases the service area.

Claims

A ballistic manipulator containing a penetration, an airtight ball bearing made of three spherical elements, and a sword tube mounted in it, in which the rod is placed with the possibility of translational movement, the driving mechanism and the handle, characterized in that in order to expand the range of applications and increase the area of the manipulator’s servicing, his sword is equipped with a multiple articulated parallelogram mechanism, the driven link of which consists of several parallelograms and is connected with a propelling or striking device, and its leading link consists of one parallelogram and is connected with a rod, a master mechanism, and a control handle.