Имитатор пониженной гравитации

(5 ГОСУДАРСТВЕННПО.ИЗОБРЕТЕНИПРИ ГКНТ СССР КОМИТЕТИ ОТКРЫТИЯМ ПИСАНИЕ ИЗО ЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ.У ьский инс(57) Изобретен титут ным стендам тности к устано условиях имит тацию. Цель из ности стаб пространстве. 1723484 А НИЖЕ Н НОЙ ГРАВ ИТАие относится ранспортных вкам, позволяю ировать пони обретения - и илизации и Подъемный ме к испытатель- машин, в частщим в земных женную гравиовышение точоложения. в ханизм 2 уста1723484 15 20 30 40 новлен на двухстепенном шарнире 5 с возможностью поворота во взаимно перпенди.- кулярных плоскостях посредством исполнительных механизмов, например, гидроцилиндров 8, связанных с насосом 10, механизм управления которого электрически связан с гироскопическими датчиками 23 и 24, Каждому исполнительному механизму параллельно установлен разгружающий гидроцилиндр 13, полости которого связаны друг с другом и с дополнительным насосом 18 через регулируемый редукционо-предоИзобретение относится к испытательным стендам транспортных машин, в частности к установкам, позволяющим в земных условиях имитировать пониженную гравитацию.Цель изобретения - повышение стабилизации положения в пространстве.На фиг.1 представлена конструктивная схема имитатора пониженной гравитации;на фиг,2 - то же, конструктивная схема уп равления разгружающим гидроцилиндром,содержащая управляющий гидроцилиндр,Имитатор пониженной гравитации содержит сопровождающее транспортное средство, на раме 1 которого шарнирно закреплен подъемный механизм 2, соединенный с вездеходом 3 в центре его тяжести при помощи троса 4 и трехстепенного шарнира 5. Подъемный механизм 2 установлен на горизонтальной поверхности основания 6, закрепленного в двухстороннем шарнире 7 с возможностью поворота в двух взаимноперпендикулярных плоскостях. В каждой изэтих плоскостей, т.е, между основанием 6 и корпусом шарнира 7, а также между корпусом шарнира 7 и рамой 1 идентично установлены исполнительные механизмы, выполненные в виде гидроцилиндров 8, Шток гидроцилиндра 8 шарнирно связан с основанием 6, а корпус- с корпусом шарнира 7.Полости гидроцилиндра 8 гидравлически связаны через электрогидравлическиймеханизм 9 с насосом 10, приводной валкоторого связан с двигателем 11. Всасыва ющий трубопровод насоса 10 и механизм 9 управления связан с баком 12. Между корпусом шарнира 7 и основанием 6 параллельно гидроцилиндру. 8 установлен раэгружащий гидроцилиндр 13, шток которого кинематически связан с основанием 6,а корпус - с корпусом шарнира 7. Полости 14 й 15 разгружающего гидроцилиндра 13 через дроссель 16 гидравлически связаны хранительный клапан 17, регулирующий ор-. ган которого связан с полостью высокого давления исполнительного механизма. Редукционно-предохранительный клапан 17 выполнен в виде гидравлически связанных редукционного 25 и предохранительного 26 клапанов, у которых полости для подвода управляющего давления связаны между собой и с полостью давления исполнительного механизма. С входом редукционного клапана 17 гидравлически связан пневмогидроаккумулятор 19. 4 з,п, ф-лы, 2 ил. между собой, а поршневая полость 15 связана с выходом редукционно-предохранительного клапана 17, вход которого гидравлически связан с дополнительным насосом 18 и пневмогидроаккумулятором 19, Приводной вал насоса 18 связан с двигателем 20, в качестве которого может использоваться, например, двигатель внутреннего сгорания (ДВС),Всасывающий патрубок насоса 18 связан с баком 21, с которым также связан установленный параллельно дополнительному насосу 18 переливной клапан 22 и слив редукционно-предохранительного клапана 17.На горизонтальной поверхности основания 6 установлены датчики 23 и 24 горизонтального положения, которые выполнены, например, в виде гидроскопических элементов, при этом датчик 23 электрически связан с механизмом 9 управления, а датчик 24 - с аналогичным механизмом управления устройства для разворота основания в продольной плоскости (не показано, т.е. вокруг оси а.Редукционно-предохранительный клапан 17 и его подключение могут иметь различные констуктивные особенности. Редукционно-предохранительный клапан (фиг.1) содержит дистанционно-управляемые редукционный 25 и предохранительный 26 клапаны. Вход редукционного клапана (например, типа МКР) 25 гидравлически связан с дополнительным насосом 18, а выход - с входом предохранительного клапана(например, типа Г 54-3) 26 и с поршневой полостью 15 раэгружающего гидроцилиндра 13, Выход предохранительного клапана 26 гидравлически связан с баком 21. Полости, в которые .подводится управляющее давление у клапанов 25 и 26, связаны между собой и с поршневой полостью гидроцилиндра 8,На фиг.2 показан редукционно-предохранительный клапан 17, содержащий регу10 15 20 25 30 35 40 45 50 лируемые редукционный 25 и предохранительный 26 клапан, особенностью которогоявляется то, что клапаны имеют механическое управление, задающий элемент 27 которого кинематически связан со штоком 28управляющего гидроцилиндра 29, Поршневая полость управляющего гидроцилиндра29 гидравлически связана с поршневой полостью гидроцилиндра 8 и через гидродроссель 30. - с штоковой полостью,.в которой" установлена возвратная пружина 31. Устройство для разворота основания в продольной плоскости, т.е. в плоскости,параллельной направлению движения сопровождающего транспортного средства;выполнено аналогично. Для ручного управления гидроцилиндрами 8 параллельно датчикам 23 и 24 установлен задатчик 32.Имитатор пониженной гравитации работает следующим образом.Перед началом испытаний включаютсядвигатели 11 и 20, при этом связанные сними насосы 10 и 18 подают давление соответственно в механизм .9 управления, впиевмогидроаккумулятор 19 и раэгружающий. гидроцилиндр 13, а излишек рабочейжидкости сливается в бак 12 и черезклапан 22 - в бак 21. За счет разности площадей штока и поршня разгружающий гидроцилиндр 13 создает разгружающиймомент. Компенсация момента неуравновешенности обеспечивается за счетпредварительной настройки редукционнопредохранительного клапана 17. Затемвручную при помощи эадатчика 32 устанавливается горизонтальное положение основания 6 и запускаются гироскопическиедатчики 23 и 24. Имитатор готов к проведению испытаний. В процессе испытаний рама 1 сопровождающего транспортногосредства совершает, как правило, гармонические колебания в продольной и поперечной плоскостях,Работа привода в поперечной плоскости.При наклоне основания 6 датчик 23выраьатывает сигнал, пропорциональныйуглу наклона, который подается на механизм 9 управления, распределяющий рабочую жидкость под давлением от насоса 10между полостями гидроцилиндра 8, штоккоторого, перемещаясь, восстанавливаетгоризонтальное положение основания 6.Гидроцилиндр 8 меньше разгружающегогидроцилиндра 13 и предназначен для преодоления момента от сил инерции и трения, а также момента, обусловленногонестабильностью срабатывания предохранительного клапана. 26; При совместномдвижении вездехода 3 и сопровождающегол транспортного средства расстояние между ними изменяется, например. увеличивается, что вызывает изменение момента неуравновешенности и, как следствие этого,5 возрастает давление в поршневой полости гидроцилиндра 8. Поскольку поршневая полость гидроцилиндра 8 связана с полостями для подвода управляющегодавления клапанов 25 и 26, то одновременно возрастает редуцируемое давление на выходе из клапана 25 и давление срабатывания клапана 26. В результате этого усилие, развиваемое разгружающим гидроцилиндром 13, возрастает, компенсируя момент неуравновешенности, При уменьшении момента неуравновешенности происходит обратный процесс. При повороте основания 6 по часовой стрелке (фиг.1) рабочая жидкость подается в полость 15 разгружающего гидроцилиидра 13 от редукционного клапана 25, а при противоположном движении основания 6 жидкость из указанной полости сливается в бак 21 через предохранительный клапан 26, Таким образом происходит компенсация внешних кинематических и силовых воздействий. Для повышения устойчивости работы раз гружюа щего гидроцилиндра 13 между его полостями установлен гидродроссель 16, снижающий пульсацию давления и влияния дискретности работы редукционно-предохранительного. клапана 17. В случае использования редукционно-предохранительного клапана 17 с механическим управлением (фиг.2) изменение давления в поршневой полости гидроцилиндра 8 изменяет положение штока 28 управляющего гидроцилиндра 29 за счет различной деформации пружины 31. В свою очередь шток 28, воздействуя на пружины 27 клапанов 25.и 26, изменяет как величину редуцируемого давления на выходе клапана 25, так и давление срабатывания предохранительного клапана 26, В остальном работа редукционно-предохранительного клапана 17 и гидроцилиндров 8 и 13 аналогична.Для повышение демпфирования и устойчивости работы между полостями управляющего гидроцилиидра 29 установлен гидродроссель 30, Разворот основания 6 в продольной плоскости в шарнире 7 осуществляется аналогично. Разделение функций при компенсации внешних воздействий иа обьект регулирования за счет введения разгружающих гидроцилиндров, восприиимающих силовые возмущения в то время, как исполнительный механизм компенсирует кииематические воздействия, а также силы трения инерции и т.д. позволяют существенно снизить установленную мощность исполнительного механизма и его питающего насоса и за счет этого увеличить точность компенсации внешних кинематических воздействий на объект регулирования, т,е, повысить точность стабилизации положения в пространстве основания подъемного механизма. Установка гидродросселей между полостями разгружающего и управляющего гидроцилиндров обеспечивает достаточную устойчивость системы компенсации и силовых возмущений. Устройство позволяет создать высокоточный комплекс для наземных испытаний транспортных средств высокой массы. Формула изобретения 1. Имитатор пониженной гравитации объекта, содержащий подъемный механизм, установленный на двухстепенном шарнире с возможностью поворота во взаимно перпендикулярных плоскостях посредством исполнительных гидроцилиндров, связанных с насосом, механизм управления которого электрически связан с гироскопическими датчиками, и разгружающий механизм, отл и ч а ю щий с я тем, что, с целью повышения точности стабилизации положенияобъекта в пространстве, разгружающий механизм выполнен в виде установленного параллельно каждому исполнительному гидроцилиндру разгружаю- щего гидроцилиндра, полости которого связаны одна с другой и с дополнительным насосом через регулируемый редукционной-предохранительный клапанный блок,регулирующий орган которого связан с полостью высокого давления исполнительногогидро цилиндра.2.Имитатор по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я5 тем, что регулируемый редукционно-предохранительный клапанный блок выполнен ввиде отдельных регулируемых подавлениюредукционного и предохранительного клапанов непрямого действия, у которых поло 10 сти для подвода управляющего давлениясвязаны между собой и с полостью высокогодавления исполнительного гидроцилиндра,при этом вход редукционного клапан связанс дополнительным насосом, а выход - с раз 15 гружающим цилиндром и входом предохранительного клапана.3, Имитатор по п.1, отл ич а ю щи йс я тем, что, с целью повышения устойчивости работы, установлен управляющий гид 20 роцилиндр, который выполнен с возвратнойпружиной в штоковой полости, его поршневая полость гидравлически связана с полостью высокого давления исполнительногомеханизма и через гидродроссель - со што 25 ковой, а шток управляющего гидроцилиндра кинематически связан с регулирующимипружинами редукционно-предохранительного клапана, при этом полости разгружающего гидроцилиндра связаны через30 гидродроссель,4. Имитатор по п,3, о т л и ч а ю щи й с ятем, что с входом редукционного клапана гидравлически связан пневмогидроаккуму лятор.1723484 ол никойл ектор Л, Бес КНТ С роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Составитель М. Мороздактор И. Шитев Техред М,Моргентал аказ 1060 Тираж По ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям 113035, Москва; Ж, Раушская на