Исполнительный механизм имитатора пониженной гравитации

(23) Приоритет по девам нзебретеннй н отхрытнй(54) ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ ИМИТАТОРА ПОНИЖЕННОЙ ГРАВИТАЦИИ Изобретение относится к испытательным стендам, в частности к стенаам аля наземных испытаний транспортных средств, предназначенных для работы в условиях пониженной гравитации.5Известен исполнительный механизм имитатора пониженной гравитации, соаержащий шарнирный цвухзвенник и силовой элемент, включающий в себя торсионы, соединенные с одним звеном двухзвенника непосредственно, а с цругим - посреаством кинематической переаачи, выполненной в вице шарнирно-рычажного параллелограмма, причем шарнирный цвухзвенник связан с исследуемым обьек-т том с помощью троса 11. Основным недостатком такого механизма является использование непосредственного соединения торсионов со звеном авухзвенника и звеном кинематической переаачи, что существенно ограничивает зону слежения за исследуемым объектом. Крометого, применение тросового соединения между авухзвенником и исслецуемым объектом вызывает снижение точ.ности моделирования и искажает результаты испытаний.Наиболее близким к изобретению техническим решением является исполнительный механизм имитатора. пониженной гравитации цля наземных испытаний транспортных средств, содержащий шарнирный двухзвенник, первое звено которого своим свободным концом присоеаинено к исследуемому объекту и посредством кинематичес кой передачи связано с силовым элементом, а второе шарнирно установлено на платформе и жестко связано с указанным силовым элементом )2.Основным недостатком такого меха- . низма является то, что кинематическая . передача выполнена в вице шарнирно рычажного параллелограмма, что приводит к ограничению зоны слежения за перемещением исслеауемлго обьекта, связанного с кинематическими особенностями цараллелограммного устройства, появлению неточности моцелироваиия,5686 а 3 76 обусловленной потерями на трение в шарнирах и наличием динамической ошибки.Цель изобретения - увеличение зоны слежения за исследуемым объектом при сохранении точности моделирования,Это достигается тем, что в исполни, тельном механизме, содержащем шарнирный двухзвенник первое звено которого своим свободным концом присоеди- нено к исследуемому. объекту, и посредством кинематической передачи связано с силовым элементом, а второе шарнирно установлено на платформе и жестко связано с указанным силовым элементом, кинематическая передача выполнена в виде гибкой связи, закрепленной на двух барабанах, первый из которых установлен соосно шарнирной связи звеньев двухзвенника и жестко прикреплен к первому звену, а второй - соосно шарниру крепления второго звена, силовой элемент выполнен в виде двух кривошипнокулисных механизмов, кулиса и камень которых связаны упругими элементами, причем кривошип одного кривошипно кулисного механизма жестко связан со вторым барабаном, а кривошип друго го - со вторым звеном шарнирного двух, звенника.На чертеже приведена кинематическая схема предлагаемого исполнительного механизма имитатора пониженной гравитации. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Исполнительный механизм имитатора пониженной гравитации содержит платформу 1, смонтированную на передвижном механизме (на чертеже не показан) на шарнире 2, допускакицем вращение поворотной платформы 1 относительно вер тикальной оси. На поворотной платформе 1 жестКо закреплены стойки 3-6, заканчивающиеся шарнирами 7-10, оси которых горизонтальны и расположены в одной вертикальной плоскости, причем шарниры 8 и 9 соосны. В шарнирах 7-10 установлены элементы кривошипно-кулисных механизмов: кривошипы 11 и 12, длина которых равна расстоянию между осями шарниров 7,8 и 9, 10 соответственно, с камнями 13 и 14, входящими в прорези кулис 15 и 16, упругие элементы, например пружины 17 и 18, закреплены одними концами на камнях 13 и 14, а другими соответственно на кулисах 15 и 16, причем так, что расстояние между осями шарниров 7, 10 и местами присоединения пружин 17 и 18 к кулисам 15 и 16 равны длинам пружин. в недеформируемом состоянии. Кривошипы 11 и 12 жестко связаны с барабаном 19, установленным соосно шарнирам 8,9 и звеном 20 соответственно. Шарнирный двухзвенник состоит из двух звеньев 20,21 и шарнира 22, соединяющего их. Соосно, шарниру 22 на звене 21 жестко зак : реплен барабан 23, связанный с барабаном 19 гибкой связью 24 (например, лентой). Другой конец звена 21 соединяется с центром масс исследуемого объекта посредством шарнирного подвеса 25.Преодоление исследуемым объектом неровностей при движении его масс в плоскости, в которой лежат звенья 20 и 2 1, приводит к относительному перемещению этих звеньев, а следовательно, к повороту кривошипов 11,12 и деформации пружин 17,18, прикрепленных к их концам через камни 13 и 14, которые при этом скользят в прорезях кулис 15,16, вызывая их поворот. В результате усилия пружин плечи их действия всегда находятся в таком состоянии, что моменты, возникающие на кривошипах 11,12 и передаваемые далее на звено 20 непосредственно, а на звено 21 через барабаны 19, гибкую связь 24 и барабан 23, создают в шарнирном подвесе 15 вертикальную силу, независящую от положения центра масс объекта в пределах зоны слежения, частично или полностью компенсирующую силу тяжести Р исследуемого объекта.При выходе центра масс объекта иэ плоскости звеньев 20, 21 происходит поворот платформы 1 относительно вертикальной оси шарнира 2.Применение в исполнительном механизме кинематической передачи, выполненной в виде гибкой связи, расширяет зону слежения за перемещающимся объектом, допуская практически любые углы поворота звеньев 20,21, а также сводит к минимуму количество шарниров, а следовательно, и потери. Потери на внутреннее трение при деформации гибкой связи 24, передающей усилие на звено 21, возникающее при наматывании и разматываниии его сбарабанов 19,23 практически отсутствуют, а незначительность его массы уменьшает инерционность. Использование в качестке силовых элементов кривошипно-кулисных механизмов исключает возможность возникновения стати 765686ческой ошибки при любом положениизвеньев.Испытания модели исполнительногомеханизма показывают, что перечисленныекачества обеспечивают увеличение зоныслежения в 1,5-2 раэа, сохраняя при этомточность моделирования.,формула изобретенияИсполнительный механизм имитатора пониженной гравитации, содержащийшарнирный двухэвениик, первое звено которого своим свободным концом присоединено к исследуемому объекту и пос редством кинематической передачи связано с силовым элементом, а второе шарнирно установлено на платформе и жестко связано с укаэанным силовым элементом, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что,с целью уве-2 О личения эоны слежения за исследуемым объектом при сохранении точности моде-. лирования, упомянутая кинематическаяпередача выполненав виде гибкой связи, закрепленной на двух барабанах, чпервый из которых установлен соосношарнирной связи звеньев двухэвенникаи жестко прикреплен к первому звену,а второй - соосно шарниру креплениявторого звена, силовой элемент выполненв виде двух кривошипно-кулисннк механизмов, кулиса и камень которых связаныупругими элементами, причем кривошиподного кривошипно-кулисного механизмажестко связан со вторым барабаном, акривошип другого - со вторым звеномшарнирного двухзвенник а.Источники информации,. принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 385189, кл. 6 01 М 16/00, 1973.2. Авторское свидетельство СССРИ 450090; кл, 6; 01 М 17/00, 19746496/40 Тираж 1019 ВНИИПИ Государственного ком по делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, Рауш