Устройство управления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН С 05 С 9/ ОМИТЕТОТНРЦТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯПРИ ГКНТ СССР СВСОВЗБАЯт И АВТ 8/24-2 оват изоб- Устрпус уко- П) 5 У 10О, Гончаро нато ОПпол округ ти ИСАНИЕ ИЗОБР МОМУ СВИ ТЕЛЬСТВ(56) Патент США Р 4140027кл. С 05 С 9/00, 1980.Патент С 1 ПА У 3744335,кл. С 05 С 9/04, 1978. 54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ57) Изобретение относится к обл машиностроения и может исполься в системах управления. Целретения - повышение надежностройство управления содержит квыходные преобразователи,ятку 4, опорную поверхность (и упругий элемент 6. Повышенидежности обеспечивается тем,выполнена в виде тела вращенияченного вращением образующейоси 8 рукоятки 4 в ее нейтралположении. 2 з.п. Ф-лы, 4 ил.ИзобретениЕ относится к машиностроению и может использоваться в системах управления.Цель изобретения - повышение на 5 дежно сти.На фиг, 1 дана конструкция устройства; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг. 1; на Фиг. 3 - схем перемещений рукоятки; на фиг, 4 - схема сил, 10 действующих на рукоятку.Устройство управления содержит корпус 1, установленную в нем с возможностью одновременного двухкоординатного перемещения и связанную с 15 двумя выходными преобразователями 2 и 3, рукоятку 4, механизм обеспечения заданного изменения усилия на рукоятке и ее возврата в нейтральное положение, выполненный в виде опорной 20 поверхности 5 и сопряженного с ней и с рукояткой 4 упругого элемента б, Опорная поверхность 5 выполнена в виде тела вращения, полученной вращением образующей 7 вокруг оси 8 рукоятки 4 в ее нейтральном положении, при этом образующая 7 определяется по Формуле:((сов(О+ з 1 пО, 3 где 1 - угол отклонения рукоятки отнейтрального положения;К, - коэффициент жесткости упругого элемента;й - расстояние от точки поворотарукоятки до опорной поверхности при нейтральном положении рукоятки;Е - расстояние от точки вращениярукоятки до точки приложения 40усилия управления;К - коэффициент усилия на рукоятке в зависимости от угла ееповорота;Я - меньший иэ углов между осью 45рукоятки в "ее нейтральном положении и прямой, проходящейчерез точки пересечения сопорной. поверхностью оси рукоятки в ее нейтральном положенин и оси рукоятки при данном угле отклоненияОпорная поверхность 5 снабжена по крайней мере одной фиксирующей выемкой 9. 55Рукоятка 4 установлена в корпусе 1 с помощью оси 10, размещенной в валике 11, помещенном в пазу 12 рукоятки 4 и связанном с одним преобразователем 2, и проходит в скобе 13(ее паз У 14), связанной с другимпреобразователем 3,Упругий элемент 6 в виде пружинысопряжен с опорной поверхностью через палец 15 с шариком б. Преобразователи 2 и 3 связаны с рукояткойсвоими приводными элементамии 18.Устройство работает следующим образом.При повороте рукоятки 4 вокруг оси10 скоба 13 при помощи паза 14 поворачивает на соответствующий угол приводной элемент 18 преобразователя3, при этом налик 11 и связанный сним приводной элемент 17 преобразователя 2 остаются неподвижными,При повороте рукоятки 1 на валике11 она скользит вдоль паза 14 скобы13 установленной на приводном элементе 18, не приводя его во вращениеа рукоятка 4 посредством оси 10 поворачивает валик 11 и связанный с нимприводной элемент 17 преобразователя 2.При повороте рукоятки 4 в любомдругом направлении происходят повороты приводных элементов 17 и 18 науглы, пропорциональные углам отклонения рукоятки 4 от первоначальногоположения.Выемка 9 на опорной поверхности5 обеспечивает фиксацию рукоятки 4в первоначальном положении.При снятии усилия управления срукоятки 4 в ее отклоненном положении поспедняя возвращается в первоначальное. положение за счет воздействия упругого элемента 6 через палец 15 и шарик 16 с опорной поверхностью 5, вывод формулы образующей7 которой приводится нике (фиг. 4).Рассмотрим силы, воздействующиена рукоятку в точках А и В,В первоначальном положении осьрукоятки проходит через точку А. Упругий эпемент 6 рукоятки 4 воздействует на поверхность 5 с силой Г,Поверхность 5 в точке А расположенапод углом Я =90 , следовательно, отсутствует сила, вызывающая поворотрукоятки.При отклонении рукоятки 4 на произвольный угол Ц усилие упругого элемента Г создает силу Р , препятствующую повороту рукоятки.В общем случае каждая точка опорной поверхности характеризуется своим значением угла И таким, что сопротивление рукоятки для соответствующего углаимеет заданное значение.Очевидно, что;(7)Из условия равновесия:Р ОВ=Рх ОС (8) 25где Рр - усилия йа рукоятке,Принимаем ОС=1,.Из (8) следует:Р: 1 1, 1 соя(Я+)К 1 К вхп Я 1Р" 1. я з.п(Я+с)30в 1.пИ. (9)Пусть Рк =Я) эв частности 2 К ЦтогдаК К2Ч = -- 1- .соя(и+с) вдпсдвпИ 11, К я(й+)для заданных К, К, К, 1. можно численным методом найти И, обеспечивающее укаэанное равенство, т.е,построить искомую поверхность. 40 14658774ее возврата в нейтральное положение,выполненный в виде опорной поверхности и сопряженного с ней и с рукояткой упругого элемента, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповьппения надежности, опорная поверхность выполнена в виде тела вращения, полученного вращением образующей вокруг оси рукоятки в ее нейт-,ральном положении, при этом образующая определяется по формулеК К я Дсгде Ч - угол отклонения рукоятки отнейтрального положения;К, - коэффициент жесткости упругого элемента;К - расстояние от точки поворотарукоятки до опорной поверхности при нейтральном положении рукоятки;Ь - расстояние от точки вращениярукоятки до. точки приложенияусилия управления;К - коэффициент усилия на руко 2ятке в зависимости от углаповорота;Я - меньший из углов между осьюрукоятки в ее нейтральномположении и прямой, проходящей.через точки пересеченияс опорной поверхностью осирукоятки в ее нейтральномположении и оси рукоятки приданном угле отклонения,2. Устройство по и. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что опорная поверхность снабжена по крайней мереодной фиксирующей выемкой,формула из обре тения 1, Устройство управления, содержащее корпус, установленную в нем с возможностью одновременного двухкоординатного управления и связанную с двумя выходными. преобразователями рукоятку, механизм обеспечения заданного изменения усилия на рукоятке и 3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я, тем, что рукоятка%установлена в корпусе с помощью оси,45 размещенной в валике, помещенном впазу рукоятки и связанном с однимпреобразователем, и,снабжена скобой,связанной с другим преобразователем,причем в скобе выполнен другой паз5 О для прохода рукоятки,1465877 с ставитель В, 11 уханхрен Л.Олийнык Ред 1 орректор И. Демчи еглян то аказ 947/49 Тираж 788 НИИПИ Государстеенного комитета по изо 113035, Иоскна, Ж, Р1 одписн иям нри ГКНТ СССР