SU1759731A1

SU1759731A1 - Разгружающее устройство имитатора пониженной гравитации

Info

Publication number: SU1759731A1
Application number: SU904854219A
Authority: SU
Inventors: Юрий Александрович Хаханов; Павел Степанович Сологуб
Original assignee: Ю. А. Хаханов и П. С. Сологуб
Priority date: 1990-07-26
Filing date: 1990-07-26
Publication date: 1992-09-07

Abstract

Изобретение относитс к испытательным стендам, а именно к имитаторам пони- женной гравитации дл наземных испытаний самоходных аппаратов, предназначенных дл работы в услови х пониженной гравитации в космической технике, а также других отрасл х техники дл обез- вешивани грузов. Цель изобретени - повышение точности работы разгружающего устройства при упрощении его настройки на заданное разгружающее усилие - достигав 5 СЯ ю XI со

Description

Фиг.1

етс за счет того, что в устройстве, содержащем поворотное основание 1, шарнирный параллелограмм, рычаг 5 и учруги элементы 8 и 9, поворотное основание 1 снабжено вертикальной и горизонтальной направл ющими . Одно из горизонтальных звеньев шарнирного параллелограмма жестко соединено с консолью 3, причем конец консоли установлен подвижно в горизонтальной направл ющей , а оба шарнира вертикального звена, ближайшего к консоли, установлены подвижно в вертикальной направл ющей. Рычаг 5, установленный поворотно на противоположном вертикальном звене параллелограмма относительно вертикальной оси, соединен другим концом с объектом испытаний. Между поворотным основанием 1 и концом консоли 3 установлен горизонтально упругий элемент 8, а между указанным основанием и вертикальным званом установлен упругий элемент 9 вертикально, причем жесткость упругих элементов одина- коаа . При этом рычаги шарнирного параллелограмма выполнены в виде треугольной сварной конструкции. 1 з.п. ф-лы, ил.

Изобретение относитс к испытательным стендам, а именно к имитаторам пониженной гравитации дл наземных испытаний самоходных аппаратов, предназначенных дл ра боты в услови х пониженной гравитации у, космической техники, а также других отрасл х техники дл обезвешиваии грузов. Известны разгружающие устройства 1, 2, 3, которые имеют общий недостаток - относительно большую погрешность имитации пониженной гравитации.

Кроме того, в этих разгружающих устройствах сложен процесс настройки на заданное разгружающее усилие, что существенно затрудн ет их широкое при, ;з - нение в различных отрасл х :ехник /1 и народного хоз йства.

Наиболее близким из известкмх технике ских решений вл етс разгружающее устройство , содержащее поворотное основание, шарнирный параллелограмм, рычаг и упругие элементы 4.

Основным недостатком указанного устройства вл етс то, что груз перемешаетс в вертикальной плоскости только по комзч- де с пульта оператором с помощью гидропривода , что не обеспечивает создани посто нного вертикального разгружающего усили в пределах выбранной кинематической зоны перемещени груза. Известно, что в имитаторе пониженной гравитации разгружающее устройство должно обеспечивать создание посто нного вертикальною разгружающего усили , приложенного в центре масс самоходного аппарата (объект п испытаний) при его перемещении по произвольной траектории в пределах выбранной зоны разгрузки в процессе движени аппарата по тестовой трассе. Используемые в прототипе гидропривод, тормоза, смстемо управлени не позвол ют точке подвеса груза перемещатьс в пространстве в соответствии с законом движени самоходного аппарата.

Целью изобретени вл етс повышение точности работы разгружающего устройства при упрош,ении его настройки на заданное разгружающее усилие.

Поставленна цель достигаетс зз счет того, что в разгружающем устройстве имитатора пониженной гравитации, содержащем поворотное основание, шарнирный параллелограмм, рычаг и упругие элементы, поворотное основание снабжено горизонтальными и вертикальными направл ющими, при зтом одно из горизонтальных звеньев параллелограмма снабжено жестко св занной с ммм консолью, подвижно установленной своим концом в горизонтальной направл ющей, а оба шарнира вертикального звена, расположенного в зоне кснсоли, уста- новлени подвижно в вертикальной направл ющей , при зтом на противоположном вертикальном звене параллелограмма установлен поворотно относительно вертикальной осп рычаг, соедин емый своим другим концом с объектом испытаний, а упругие элементы выполнены с одинаковой жесткостью и установлены между поворотным основани- ак ii концом консоли горизонтально и между указанным основанием и св занным с ним вертикальным звоном вертикально.

Кроме того, в разгружающем устройстве и.митагора пониженной гравитации с целью повышени точности путем увеличени жесткости конструкции горизонтальные, ззень параллелограмма выполнены в виде треугольной конструкции.

На фиг, 1 приведена принципиальна конструктивна схема разгружающего устройства имитатора; на фиг. 2 - разгружающее устройстве, вид сверху; на фиг. 3 - сечение К-К на фиг. 1; ни фиг. 4 - расчетна схема разгружающего устройства.

Разгружающее устройство (фиг. 1 - 3), используемое, например, в имитаторе пониженной гравитации дл наземных испытаний самоходных аппаратов (объектов испытаний), состоит из поворотного основани 1, в вертикальных направл ющих которого свободно перемещаетс вертикальное звено параллелограмма ABCD. Звено 2 параллелограмма жестко соединено с консолью 3, конец которой с помощью ролика 4 может свободно перемещатьс в горизонтальной направл ющей оснований 1. На звене BD шарнирного параллелограмма поворотно установлен рычаг 5, который соединен через подвес 6 с объектом испытаний 7,

Рычаг 2 в шарнире А дополнительно соединен с поворотным основанием 1 через вертикальный упругий элемент 9. Между концом консоли 3 и основанием 1 установлен горизонтальный упругий элемент 8. Шарниры А, С перемещаютс по оси Z с помощью роликов 11, а точка О консоли - по оси X. Кинематическа зона разгрузки, в пределах которой Q const, представлена на фиг. 1 и 2 (abed - вид спереди, mnk - вид сверху).

Устройство работает следующим образом .

При перемещении центра масс ON в вертикальной плоскости кинематически обеспечиваетс вертикальное перемещение точки подвеса 6 к рычагу 5 за-счет взаимного поворота вокруг осей звеньев шарнирного параллелограмма, поворота рычага вокруг звена BD и разворота основани 1 вокруг оси Z в узле 10. Звено АС параллелограмма перемещаетс при этом по вертикальной направл ющей, звено АВ совершает плоскопараллельное движение и поеорот вокруг шарнира А, причем т. О консоли 3 с роликом 4 перемещаетс по горизонтальной направл ющей.

При перемещении центра масс ON в горизонтальной плоскости кинематически обеспечиваетс горизонтальное перемещение точки подвеса 6 к рыч агу 5 за счет взаимного поворота рычага 5 вокруг звена BD и разворота основани 1 вокруг оси Z в узле 10.

Необходимо отметить, что на параллелограмм АВ CD действует усилие Q в момент M Q СИ (фиг. 4). Усилие Q компенсируетс пружинами 8,9. M Q через соответствующие усили на звень х АВ, CD (при $0 0) передаетс на основание 1. При рЫ 0 (фиг. 2) на параллелограмм ABCD дополнительно действует крут щий момент + МКр Q I sin f . Дл повышени жесткости, а следовательно , и точности создани усили Q горизонтальные звень АВ и CD выполнены в

10

15

0

5

0

5

0

5

0

5

виде треугольной конструкции. Если конструкци будет податлива, то при изменении знака Мхр (это происходит при переходе рычага 5 через ось X, фиг. 2) по вл етс дополнительна составп юща 0./ о усили Q, Qlp max при у; ±90°. Это можно в значительной мере устранить за счет жесткого треугольного звена без увеличени массы звеньев.

Увеличение массы звеньев приводит к повышению динамической погрешности.

Кроме того, с целью упрощени проц-зс са стыковки и расстыковки раз. ружающего устройства с объектом испытаний и пооыше- ни безопасности этих работ конец пружины 9 можно соединить с поворотным основанием 1 через привод ее деформации.

При необходимости активизации слежени за объектом испытаний поворотное основание 1 и рычаг 5 можно снабдить приводом любого типа дл их повороти вокруг соответствующих осей по сигналу с датчика отклонени рззгружаюа го усили Q от вертикали.

Claims

1. Разгружающее устройство имитатора пониженной гравитации, содержащее поворотное основание, шарнирный параллелограмм , рычаг и упругие элементы, отличающеес тем, что, с целью повышени точности работы разгружающего устройства при упрощении его настройки на заданное усилие нагружени , в нем поворотное основание снабжено горизонтальными и вертикальными направл ющими, при этом одно из горизонтальных звеньев параллелограмма снабжено жестко св занной с ним консолью, подвижно установленной свободным концом в горизонтальной направл ющей, а оба шарнира вертикального параллелограммного - звена, расположенного в зоне консоли, установлены подвижно в вертикальной направл ющей , при этом на противоположном вертикальном звене параллелограмма установлен поворотно относительно вертикальной оси рычаг, соедин емый своим свободным концом с объектом испытаний, а упругие элементы выполнены с одинаковой жесткостью и размещены горизонтально между поворотным основанием и кс (ом консоли и вертикально между указанным основанием и св занным с ним вертикальным звеном параллелограмма.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с тем, что, с целью повышени точности работы устройства путем увеличени жесткости конструкции, в ней горизонтальные звень параллелограмма выполнены в виде треугольной конструкции в плане.

8

О О

% L

SfeJWfe&a

К

С

Л

%

-А

Ч

л

Фиг4