×
10.04.2019
219.017.0a5c

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ НАВОДКОЙ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
02165581
Дата охранного документа
20.04.2001
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к военной технике, в частности к системам управления оружием. Изобретение позволяет повысить точность приведения устройства в нулевое положение. Сущность изобретения заключается в том, что устройство управления наводкой содержит каркас с двумя потенциометрами, расположенными в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, оси скобообразной формы с продольными пазами и с цилиндрическими концами, кинематически связанными с осями потенциометров, рукоятку с шарниром ручного управления, размещенным в продольном пазу одной из осей, и с компенсатором в виде подпружиненного изнутри полустакана и двух роликов, контактирующих с внутренними стенками скобообразного продольного паза другой оси. На концы шарнира запрессованы подшипники качения, которые размещены без зазора по наружным кольцам в продольном пазу оси. Ролики выполнены в виде двуплечих опорных коаксиальных цилиндров, диаметр крайних опор которых меньше диаметра средней части ролика. В рукоятке и полустакане выполнены выемки V-образной формы, с которыми контактируют опорные цилиндры, а с внутренними стенками скобообразного продольного паза оси взаимодействуют средние части роликов. 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Предлагаемое изобретение относится к области систем управления оружием и может быть использовано для корректировки траектории летящей ракеты в двух взаимно перпендикулярных плоскостях с подвижных объектов, например с бронетранспортеров (БТР), боевых машин пехоты (БМП) или для поворотных модулей, которые устанавливаются на катерах вместе с устройством управления наводкой.

Разработчики систем управления на современном этапе работают по увеличению дальности полета управляемой ракеты с сохранением тактико-технических характеристик системы оружия. А это требует перенесения численного значения вероятности попадания в цель с малой дальности на большую, которое достигается улучшением одного важного параметра, а именно повышением точности нулевого положения устройства управления наводкой, связанным с увеличением чувствительности к малым перемещениям узлов и деталей устройства при сохранении стабильности нулевого положения в условиях механических воздействий войсковой эксплуатации.

Известна конструкция устройства управления наводкой [1]. Формирующее управляющий сигнал устройство управления наводкой содержит элемент, жестко закрепленный на оси, который при вращении измеряет сигнал, а также ограничитель с пластиной, которая поворачивается на оси. Элемент и пластина, между которыми расположены две вставки, поджимаются друг к другу пружиной. Эти вставки устанавливаются на оси с возможностью поворота, поджимаются друг к другу пружиной и имеют соответственно выступы, обеспечивающие их взаимное сцепление. Ось поворачивается рукояткой вслед за движением цели. Она шарнирно установлена на валу и возвращается в нейтральное положение стержнем, один конец которого присоединен к элементу. Стержень может скользить в кронштейне, имеет два фланца и подпружинивается двумя пружинами. Пока ограничитель не работает, пластина свободно поворачивается на оси.

При нарушении наблюдения цели пластина закрепляется при помощи электромагнита и пружина допускает относительное вращение втулок. Когда электромагнит отпускает пластину, она поворачивается пружиной в положение, в котором коррекция осуществляется за счет поворота.

Недостаток устройства состоит в том, что конструкция механизма возврата рукоятки управления в нейтральное (нулевое) положение не может обеспечить высокую точность минимального значения выходного электрического сигнала, так как нет жесткой базы (опоры) стержня в нейтральном положении, которое определяется лишь поджатием пружин, вследствие чего ось находится в колебательном режиме при воздействии вибрационных нагрузок в условиях войсковой эксплуатации. Конечно, можно увеличить жесткость пружины, но при этом исключается чувствительность к малым перемещениям оси и рукоятки и невозможно управлять наводкой с высокой точностью наведения.

Для закрепления пластины используется электромагнит, при включении которого возникают паразитные излучения в виде электромагнитных волн, создающих помехи на управляющий сигнал, особенно в зоне с низким импедансом. Эти помехи изменяют нулевое положение (величину) сигнала в устройстве.

Кроме того, стержень скользит в отверстии кронштейна без выбора радиальных зазоров, тем самым расширяется зона величины паразитного сигнала и, следовательно, снижается точность нулевого положения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство управления наводкой [2], содержащее каркас с двумя потенциометрами, расположенными в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, рукоятку с шарниром ручного управления, ограничители, две пары подпружиненных между собой рычагов, оси скобообразной формы с продольными пазами и с цилиндрическими концами, на каждом из которых с одной стороны установлены зубчатые сектора, кинематически связанные с осями потенциометров, а на других жестко закреплены поводки.

Рукоятка снабжена компенсатором, выполненным в виде подпружиненных изнутри двух полустаканов, один из которых жестко закреплен на рукоятке. В полустаканах выполнены выемки с установленными в них роликами, контактирующими с внутренними стенками скобообразного продольного паза одной из осей. А шарнир рукоятки размещен в продольном пазу, выполненном соосно цилиндрическим концам другой оси. Причем один рычаг каждой пары снабжен пружиной, соединенной с каркасом, и установлен с возможностью взаимодействия с поводком и ограничителем, а другой - с поводком.

Недостаток устройства состоит в том, что из-за увеличения зазора между шарниром и продольным пазом по мере износа их поверхностей от трения скольжения в результате взаимодействия понижается точность нейтрального (нулевого) положения рукоятки. Особенно это заметно в эксплуатации устройства при воздействии температуры от -50oC до +50oC из-за высокого коэффициента трения скольжения.

При малом перемещении рукоятки требуется большая чувствительность в перемещении узлов и деталей устройства, однако ролики, в силу цилиндрической формы, имеют значительный момент инерции, определяемый его диаметром в четвертой степени. Кроме того, зона контактирования простирается на всю длину ролика. Это обстоятельство не позволяет ролику повернуться вокруг своей оси при малых перемещениях рукоятки, а происходит только его скольжение, тем самым снижается чувствительность устройства и затруднен возврат рукоятки в исходное (нулевое) положение.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение точности приведения в нулевое положение устройства управления наводкой путем уменьшения момента трения.

Поставленная задача достигается тем, что устройство управления наводкой содержит каркас с двумя потенциометрами, расположенными в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, оси скобообразной формы с продольными пазами и с цилиндрическими концами, на каждой из которых с одной стороны установлены зубчатые сектора, кинематически связанные с осями потенциометров, а на других жестко закреплены поводки, рукоятку с шарниром ручного управления, размещенным в продольном пазу одной из осей, и с компенсатором в виде подпружиненного изнутри полустакана и двух роликов, контактирующих с внутренними стенками скобообразного продольного паза другой оси, один из которых установлен в выемках полустакана, и две пары подпружиненных между собой рычагов. На концы шарнира запрессованы подшипники качения, размещенные без зазора по наружным кольцам в продольном пазу оси, а ролики выполнены в виде двуплечных опорных коаксиальных цилиндров, диаметр крайних опор которых меньше диаметра средней части ролика, при этом с выемками, выполненными V-образной формы в рукоятке и полустакане, контактируют опорные цилиндры, а с внутренними стенками скобообразного продольного паза - средние части роликов.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид.

На фиг. 2 дан разрез Б-Б на фиг. 1.

На фиг. 3 дан вид А на фиг. 2, где 1 - каркас, 2 - упор, 3 - рукоятка, 4 - ось, 5 - подшипник, 6 - шарнир, 7 - сектор (зубчатый), 8 - потенциометр, 9 - паз (продольный), 10 - смазка, 11 - поводок, 12 - ось, 13 - рычаги, 14 - ролик, 15 - пружина, 16 - полустакан, 17 - паз (скобообразный), 18 - выемка в рукоятке, 19 - выемка в полустакане.

Mтр - момент трения, h - плечо поворота, P2 - усилие возврата рукоятки 3, Fтрс - сила от трения скольжения, Fтрк - сила от трения качения, P1 - усилие поджатия пружины 15, d - диаметр крайних опор ролика 14, D - диаметр средней часта ролика 14.

Устройство управления наводкой содержит стальной литой каркас 1 коробчатой формы. На двух наружных прилегающих друг к другу под углом 90o стенках каркаса 1 установлены и закреплены потенциометры 8. Оси потенциометров 8 пропущены внутрь каркаса 1 и через зубчатые сектора 7 соединены с осью 4. Через дно каркаса 1 пропущена рукоятка 3, один конец которой заканчивается обрезиненным ложе для большого пальца руки, производящего управление наводкой, а другой конец рукоятки 3 заканчивается шарниром 6, с двух сторон которого установлены подшипники качения 5 со смазкой 10. Наружные кольца подшипников 5 введены в продольный паз 9 без зазора в середине оси 12, концы которой закреплены на противоположных стенках каркаса 1. Рукоятка 3 снабжена компенсатором, состоящим из полустакана 16, который от поворота ограничен упором 2, пружины 15 и двух роликов 14. Ролики 14 выполнены в виде двуплечного цилиндра. Эти плечи выполнены с одинаковым диаметром и выступают с двух концов ролика 14, при этом диаметр средней части ролика 14 выполнен больше, чем диаметры его концов. Средние части роликов 14 поджимаются к стенкам скобообразного паза 17 оси 4 с помощью пружины 15, под действием которой и полустакан 16 перемещается поперек рукоятки 3. Полустакан 16 и пружина 15 находятся внутри рукоятки 3. На наружной торцевой поверхности рукоятки 3 и полустакана 16 выполнены V-образные выемки 18 и 19, на которые опираются плечи роликов 14. Оси 4 и 12 расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях. На одних их концах закреплены зубчатые сектора 7, а на других двух концах осей 4 и 12 насажены подпружиненные поводки 11 и рычаги 13.

Устройство работает следующим образом.

Пальцем руки отклоняют рукоятку 3 относительно своей точки закрепления для выполнения управления наводкой. Отклонение рукоятки 3 в любую сторону передается одной оси 4 через компенсатор, а другой оси 12 через шарнир 6 и подшипники 5. Ролики 14 начинают вращаться вокруг своей оси, при этом два плеча ролика 14 с меньшими диаметрами только вращаются в V-образных выемках 18 и 19, а средняя часть ролика 14, кроме вращения, еще и катится по внутренним стенкам продольного паза 9 при отклонении оси 4 без зазора, поскольку поджата полустаканом 16 с пружиной 15. Это вращение передается зубчатым секторам 7, находящимся в зацеплении с движками потенциометров 8, и поводкам 11, каждый из которых взаимодействует с подпружиненными рычагами 13. Отклонение рукоятки 3 приводит к повороту движка потенциометра 8, с которого выдается электрический сигнал управления.

Предлагаемое устройство управления наводкой по сравнению с прототипом позволяет:
- повысить точность приведения в нулевое положение (нейтральное положение рукоятки) для исключения сигналов рассогласования на систему управления в целом за счет введения на концы шарнира двух подшипников качения, без зазора по внутренним и внешним кольцам и с одинаковой посадкой по (Is6), которые изменили условие работы шарнира, а именно трение скольжения заменено на трение качения. Коэффициент трения скольжения k = 0,05...01. Коэффициент трения качения K = 0,001;
- повысить точность перемещения рукоятки за счет исключения износа шарнира о стенки паза оси, поскольку введение подшипников не увеличивает зазор между шарниром и осью в процессе эксплуатации и исключает перекос шарнира.

Также повышается точность приведения устройства в нулевое положение за счет уменьшения момента трения между роликом и осью, поскольку ролик конструктивно выполнен двухступенчатым с разными диаметрами ступеней и касание его с V-образным пазом происходит по линии, а не по всей длине ролика, чем уменьшается величина силы Fтрс.

Двуплечий ролик позволяет перераспределить моменты трений, что позволяет ему всегда катиться по стенкам паза оси, поскольку момент инерции по средней части ролика I = 0,05D4 больше, чем по малому диаметру I = 0,05d4, кроме того, момент трения ролика в оси предлагаемого устройства меньше, чем в прототипе, что подтверждается нижеприведенным расчетом и изготовленными опытными образцами.

В прототипе сила трения скольжения равна
Fтрс = P1· k
Момент от силы трения скольжения, который тормозит возврат рукоятки под действием подпружиненных рычагов силой P2 в исходное положение, определяется по формуле
Mтрс = Fтрс·h
Этот момент остается постоянным во время движения и оказывается особенно вредным при подходе рукоятки к нулевому положению, когда усилие P2 минимальное рабочее.

В предлагаемом устройстве условие качения роликов по поверхности оси будет
,
где Fтрк = P1·K,
подставляем значение P1·K

откуда
Момент трения качения определяется по формуле
Mтрк = P1· KΣ ·h,
где KΣ - суммарный коэффициент от трения скольжения и трения качения.


Сравнивая моменты трений, получаем

Таким образом, анализ предлагаемого технического решения показывает, что устройство обладает повышенной точностью приведения в нулевое положение.

Источники информации
1. Заявка Великобритании N 1400037, МКИ5 F 41 G 3/00, НКИ F 3 C. Опубликована 16 июля 1975 г., аналог.

2. Патент России N 2117900 от 20.08.98 г. МПК 6 F 41 G 3/00, прототип.

Устройствоуправлениянаводкой,содержащеекаркассдвумяпотенциометрами,расположеннымивдвухвзаимноперпендикулярныхплоскостях,осискобообразнойформыспродольнымипазамиисцилиндрическимиконцами,накаждойизкоторыхсоднойстороныустановленызубчатыесектора,кинематическисвязанныесосямипотенциометров,анадругих-жесткозакрепленыповодки,рукояткусшарниромручногоуправления,размещеннымвпродольномпазуоднойизосей,искомпенсаторомввидеподпружиненногоизнутриполустаканаидвухроликов,контактирующихсвнутреннимистенкамискобообразногопродольногопазадругойоси,одинизкоторыхустановленввыемкахполустакана,идвепарыподпружиненныхмеждусобойрычагов,отличающеесятем,чтовнемнаконцышарниразапрессованыподшипникикачения,размещенныебеззазорапонаружнымкольцамвпродольномпазуоси,ароликивыполненыввидедвуплечихопорныхкоаксиальныхцилиндров,диаметркрайнихопоркоторыхменьшедиаметрасреднейчастиролика,приэтомсвыемками,выполненнымиV-образнойформыврукояткеиполустакане,контактируютопорныецилиндры,асвнутреннимистенкамискобообразногопродольногопаза-средниечастироликов.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 438 items.
10.01.2013
№216.012.19c9

Ударно-спусковой механизм автоматического стрелкового оружия

Изобретение относится к области оружейной техники. Ударно-спусковой механизм содержит курок с боевым взводом и взводом автоспуска, боевую пружину, подпружиненное шептало, кинематически связанное со спусковым крючком, шептало одиночной стрельбы и подпружиненный автоспуск с шепталом автоспуска....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472093
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.19cd

Действующая модель миниатюрного полуавтоматического пистолета

Изобретение относится к области действующих моделей миниатюрного оружия, преимущественно образцов оружия, действие автоматики которого основано на отдаче ствола с коротким ходом. Действующая модель миниатюрного полуавтоматического пистолета содержит корпус, в котором размещены ствол, затвор,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472097
Дата охранного документа: 10.01.2013
27.03.2013
№216.012.315f

Автоматическое стрелковое оружие

Изобретение относится к оружейной технике и может быть использовано при разработке автоматического стрелкового оружия многофункционального назначения. Автоматическое стрелковое оружие содержит ствольную коробку с закрепленным в ней стволом, затворную раму с затвором и возвратной пружиной,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478177
Дата охранного документа: 27.03.2013
20.10.2013
№216.012.76d4

Прицельное приспособление гранатомета

Изобретение относится к оружейной технике, а именно к прицельному приспособлению гранатомета, используемому, в основном, в качестве дополнительных к основному оптическому прицелу. Прицельное устройство гранатомета содержит целик с прорезью или диоптром и мушку, установленную в основании мушки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496080
Дата охранного документа: 20.10.2013
20.02.2019
№219.016.c4a3

Способ юстировки излучателя лазерной системы прицел-прибора наведения

Изобретение относится к области ракетной техники, в частности к управляемым ракетным комплексам. Техническим результатом изобретения является повышение выходной мощности лазерного луча прицел-прибора наведения, уменьшение его веса и габаритов, снижение трудоемкости при сборке и юстировке,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02148234
Дата охранного документа: 27.04.2000
20.02.2019
№219.016.c4ba

Способ проверки качества функционирования рулевых приводов и автопилотов управляемых снарядов и стенд для его осуществления

Изобретение относится к испытаниям деталей машин. Стенд содержит генератор импульсных сигналов, пульт управления и контроля, регистрирующий блок, источники электро- и пневмопитания, основание для закрепления проверяемого блока воздушно-динамического рулевого привода (автопилота) с раскрытыми...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02182702
Дата охранного документа: 20.05.2002
01.03.2019
№219.016.caee

Способ наведения оптического прицела на цель

Изобретение относится к вооружению и может быть использовано в войсках противовоздушной обороны. Технический результат - повышение точности наведения оптического прицела (ОП) на цель и уменьшение зависимости эффективности боевой машины от уровня профессиональной подготовленности наводчика....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02217681
Дата охранного документа: 27.11.2003
08.03.2019
№219.016.d5c1

Орудийная установка

Изобретение относится к технике вооружения, в частности к башенным орудийным установкам. Оно позволяет повысить точность стрельбы за счет уменьшения влияния вибраций ствола на баллистику снаряда в момент его вылета из канала ствола. Орудийная установка содержит автоматическую пушку, размещенную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02165575
Дата охранного документа: 20.04.2001
11.03.2019
№219.016.d69b

Боевая машина

Изобретение относится к бронетанковой технике, а именно к конструкциям боевых машин пехоты и десанта. Сущность изобретения заключается в том, что боевая машина содержит гусеничный носитель и боевое отделение, установленное на переходном кольце, которое закреплено на подбашенном листе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002288427
Дата охранного документа: 27.11.2006
11.03.2019
№219.016.d69d

Складывающееся крыло ракеты

Изобретение относится к области вооружения. Складывающееся крыло ракеты содержит лопасть, корневая часть которой совместно с шарнирно соединенными с ней вкладышами размещена в выемке жестко закрепленного на корпусе ракеты основания, устройство раскрытия в виде взаимодействующей с вкладышами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002288434
Дата охранного документа: 27.11.2006
Showing 1-10 of 12 items.
08.03.2019
№219.016.d5c1

Орудийная установка

Изобретение относится к технике вооружения, в частности к башенным орудийным установкам. Оно позволяет повысить точность стрельбы за счет уменьшения влияния вибраций ствола на баллистику снаряда в момент его вылета из канала ствола. Орудийная установка содержит автоматическую пушку, размещенную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02165575
Дата охранного документа: 20.04.2001
29.03.2019
№219.016.eefe

Система электропитания подвижных объектов на два уровня напряжения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания подвижных объектов, требующих два уровня напряжения при одном источнике питания. Технический результат заключается в повышении надежности системы электропитания на два уровня напряжения при ее установке в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002261512
Дата охранного документа: 27.09.2005
29.05.2019
№219.017.63eb

Станок оружия

Изобретение относится к области вооружения и предназначено для применения в станках (треногах) пусковых установок для ракет, пулеметов и приборов наведения оружия. Сущность изобретения заключается в том, что каждый из кронштейнов на конце снабжен втулкой с боковыми шайбами по торцам. Одна из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002265784
Дата охранного документа: 10.12.2005
29.05.2019
№219.017.6445

Радиоэлектронный блок

Изобретение относится к конструкциям радиоэлектронных блоков, предназначенных для использования в ракетной радиоэлектронной аппаратуре и носимых противотанковых комплексах. Технический результат - увеличение коэффициента заполнения объема блока. Достигается тем, что радиоэлектронный блок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002248108
Дата охранного документа: 10.03.2005
29.05.2019
№219.017.6a90

Пусковая установка для ракет и способ установки на нее съемного прибора ночного видения

Изобретение относится к области ракетного вооружения. Пусковая установка для ракет содержит пусковое устройство, прицельное устройство, съемный прибор ночного видения со средствами крепления, вертикальную и параллельную оптической оси прицельного устройства пластину для установки и фиксации...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02186323
Дата охранного документа: 27.07.2002
02.07.2019
№219.017.a386

Способ приведения противотанкового ракетного комплекса в боевое положение и пусковая установка для его реализации

Предлагаемое изобретение относится к оборонной технике, в частности к переносным противотанковым ракетным комплексам. В способе приведения противотанкового ракетного комплекс в боевое положение, при котором выбирают позицию, устанавливает пускового установку треножного типа с прибором сошниками...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02233416
Дата охранного документа: 27.07.2004
05.07.2019
№219.017.a680

Устройство для передачи энергии от неподвижного объекта к подвижному

Изобретение относится к устройствам передачи управляющих сигналов с выходных электрических разъемов гибкими кабелями между подвижными и неподвижными объектами. Изобретение обеспечивает улучшение эксплуатационных характеристик за счет уменьшения вероятности отказа устройства в войсковых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02208882
Дата охранного документа: 20.07.2003
05.07.2019
№219.017.a683

Корпус пульта управления

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в пультах управления ракетными комплексами. Технический результат заключается в повышении эффективности за счет улучшения эксплуатационных характеристик. Корпус содержит переднюю панель, на которой закреплен держатель, рукоятку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02235371
Дата охранного документа: 27.08.2004
05.07.2019
№219.017.a684

Башенная установка

Изобретение относится к области вооружения, в частности к области противотанковых ракетных комплексов, и может быть использовано в конструкциях башенных установок этих комплексов. Сущность изобретения заключается в том, что в башенной установке, содержащей колпак, погон с поворотным и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02212618
Дата охранного документа: 20.09.2003
05.07.2019
№219.017.a685

Модуль электронный

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в конструкциях радиоэлектронной аппаратуры c набором сменных модулей, работающих в условиях значительных механических воздействий при войсковой эксплуатации. Технический результат - повышение динамической жесткости за счет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02210196
Дата охранного документа: 10.08.2003
+ добавить свой РИД