Привод электронно-механический часов авиационных

Авторы патента:

Привод электронно-механический часов авиационных предназначен для использования в качестве унифицированного модульного устройства в составе авиационных электронно-механических часов различного назначения, внешнего вида и габарита для всех типов авиационных транспортных средств. Привод электронно-механический часов авиационных содержит основной стрелочный механизм, два дополнительных механизма независимых измерителей интервалов времени типа «однокнопочный хронограф» - с функциями «время полета» и «секундомер», основной циферблат с двумя малыми дополнительными циферблатами, шаговый электродвигатель, электронный блок подачи электропитания с кварцевой стабилизацией частоты, жгут с электрическими разъемами, центральные часовую, минутную и секундную стрелки «текущего времени», центральную стрелку устройства «секундомер» для измерения коротких интервалов времени в минутах и секундах, дополнительную минутную стрелку устройства «секундомер», дополнительную секундную стрелку «текущего времени», дополнительную часовую стрелку устройства измерения «время полета», дополнительную минутную стрелку устройства измерения «время полета», указатель индицирующий текущее состояние механизма измерителя «время полета». Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей, повышении эксплуатационных свойств и обеспечении более высокой емкости и точности шкал измерителей времени электронно-механических часов авиационных за счет введения в устройство двух дополнительных независимых измерителей интервалов времени и указателя состояния измерителя «время полета». 3 илл.

Описание полезной модели

1. Область техники, к которой относится полезная модель.

Полезная модель относится к области часовой техники и предназначена для применения в качестве составной части часов авиационных.

2. Уровень техники

Все типы авиационной техники оснащены измерителями времени -часами. В ряде случаев требуется применение часов с дополнительными функциями хронографа, используемых в качестве навигационных приборов, и обеспечивающих измерение кроме текущего времени, еще и измерение и фиксацию интервалов времени. Имеет место применение механических, электронно-механических и электронных часов, имеющих, в том числе, средства визуализации в темное время суток (подсветку циферблата).

Известен механический авиационный хронограф В13-952 (далее по тексту - "часы") производства фирмы REVUE THOMMEN AG, приведённый на сайте:

http://www.thommen.aero/dynasite.cfm?dsmid=103472&action=PrView&id=22, состоящий из передней крышки с защитным стеклом и системой подсветки, защитного кожуха, установленного на тыльной стороне передней крышки, и механизма, расположенного в полости, образованной передней крышкой и защитным кожухом. На задней стенке защитного кожуха расположен типовой электрический разъем, предназначенный для подвода электропитания к системе подсветки, встроенной в передней крышке, а также три заглушки, предназначенные для обеспечения доступа к механизму для проведения регулировок и подстройки точности хода.

Часы данной модели имеют часовую стрелку "текущего времени", минутную стрелку "текущего времени", расположенные на полых

коаксиальных валах в центре циферблата, а так же боковую секундную стрелку «текущего времени», расположенную на периферии в правом секторе циферблата.

Функции хронографа в данных часах - измерение и регистрация интервалов «времени полета». Реализуются эти функции при помощи секундной стрелки «времени полета» и кинематически связанной с ней минутной стрелкой «времени полета», расположенных на валах механизма часов в центре основного циферблата, а также боковой часовой стрелки «времени полета» на малом дополнительном циферблате, расположенном на периферии основного циферблата, кинематически связанной с минутной стрелкой «времени полета».

Управление функциями хронографа осуществляется посредством ручек, установленных на валах, проходящих через сквозные отверстия в передней крышке, и имеющих элементы кинематической связи с механизмом хронографа.

Ручка, расположенная в левом нижнем углу передней крышки, предназначена для заводки пружинного двигателя и перевода кинематически связанных между собой стрелок «текущего времени», минутной и часовой, а также для осуществления функции «пуск-стоп».

Ручка, расположенная в правом верхнем углу передней крышки, предназначена для управления механизмом отсчета промежутков времени последовательными манипуляциями «пуск-стоп-возврат в ноль».

Причины, препятствующие получению технического результата при использовании рассмотренного аналога (недостатки аналога):

- наличие в часах для отсчета интервалов времени только одного механизма, реализующего функцию «однокнопочный хронограф»;

- низкая точность хода механических часов по сравнению с электронно-механическими часами с кварцевой стабилизацией хода;

- необходимость периодической ручной заводки пружинного двигателя.

Наиболее близким аналогом (прототипом) по технической сущности заявляемой полезной модели является электронно-механический кварцевый авиационный хронограф Q18-956 (далее по тексту - "часы") производства фирмы REVUE THOMMEN AG, приведённый на сайте: http://www.thommen.aero/dynasite.cfm?dsmid=103472&action=PrView&id=22, состоящий из передней крышки со встроенными в неё защитным стеклом, системой подсветки циферблата и кольцом со шкалой, имеющим возможность вращения относительно основного циферблата (в дальнейшем -"безель"), защитного кожуха, установленного на тыльной стороне передней крышки, а также механизма, электродвигателя и электронного блока с кварцевой стабилизацией частоты, расположенных в полости, образованной передней крышкой и защитным кожухом.

На задней стенке защитного кожуха расположены типовой электрический разъем для подвода электропитания к электронному блоку и системе подсветки циферблата, две заглушки для обеспечения доступа к механизму для проведения регулировок, контейнер для установки резервного источника электропитания, а также триммер для подстройки точности хода.

Часы имеют часовую и минутную стрелки "текущего времени", расположенные на коаксиальных валах в центре основного циферблата, а также боковую секундную стрелку "текущего времени", расположенную на малом дополнительном циферблате, расположенном на периферии основного циферблата.

Функции хронографа в прототипе:

- измерение отдельных интервалов "времени полета" с возможностью измерения суммы отдельных интервалов "времени полета", реализующееся при помощи секундной стрелки измерителя времени, кинематически связанной с ней минутной стрелкой измерителя времени, расположенных на валах механизма часов в центре циферблата, боковой часовой стрелки измерителя времени, расположенной на малом циферблате, расположенном

на периферии основного циферблата, кинематически связанной с минутной стрелкой измерителя времени;

- измерение «времени полета» длительностью до 12 часов с точностью до ±6 мин. может быть реализовано при помощи вращающегося безеля путем совмещения пилотом в начале движения самолета нулевой метки шкалы безеля с часовой стрелкой «текущего времени», либо измерение «времени полета» длительностью до 60 минут с точностью до ±30 сек. при совмещении нулевой метки шкалы безеля с минутной стрелкой «текущего времени».

Управление часами осуществляется посредством ручек, установленных на валах, проходящих через сквозные отверстия в передней крышке и имеющих элементы кинематической связи с механизмом.

Ручка в левом нижнем углу передней крышки предназначена для осуществления функции «пуск-стоп» и для перевода, кинематически связанных между собой, центральных минутной и часовой стрелок «текущего времени».

Ручка в правом верхнем углу передней крышки предназначена для управления устройством измерения интервалов времени в последовательности «пуск-стоп» с независимым возвращением в ноль. Возврат в ноль возможен даже тогда, когда работает устройство измерителя времени, то есть реализована функция «простой хронограф» (далее по тексту -«fly-back»).

Ручка в правом нижнем углу передней крышки предназначена для вращения безеля.

Причины, препятствующие получению технического результата при использовании рассмотренного ближайшего аналога (недостатки прототипа):

- низкая функциональность в виду наличия только одного механизма измерения интервалов времени типа «fly-back», которое может быть использовано либо для измерения общего «времени полета», либо для измерения коротких промежутков «времени полета», либо для суммирования коротких промежутков «времени полета», но при этом обнуляются показания общего «времени полета», что приводит к необходимости пилоту держать в памяти время начала движения;

- низкая точность и неудобство измерения (считывания) общего времени полета в часах при использовании безеля и часовой стрелки «текущего времени» (максимум до 12 часов с точностью до ±6 мин.);

- малая емкость, низкая точность и неудобство измерения (считывания) общего времени полета в минутах при использовании безеля и минутной стрелки «текущего времени» (максимум до 60 минут с точностью до ±30 сек.);

- значительное неудобство эксплуатации, связанное с необходимостью вращения безеля, используемого в качестве дополнительного «секундомера» (до 60 секунд) при использовании секундной стрелки измерителя времени, расположенной в центре циферблата, так как в этом случае необходимо каждый раз устанавливать безель в определенное положение, «догоняя» движущуюся секундную стрелку измерителя времени длительным вращением правой нижней ручки, что отвлекает на определенное время внимание пилотов от основных задач пилотирования или выполнения других функций.

3. Раскрытие полезной модели.

В основу полезной модели положена задача по разработке конструкции нового устройства, обеспечивающая получение следующего технического результата:

- расширение функциональности и повышение удобства эксплуатации электронно-механических часов авиационных в части получения возможности осуществления двух независимых одновременных измерений и регистраций интервалов времени в «часах и минутах» и в «минутах и секундах», а так же повышения точности и емкости шкал измерений.

Для решения поставленной задачи предложено устройство - привод электронно-механический часов авиационных (далее по тексту - ПЭМ), который содержит, как в прототипе, механизм основного центрального стрелочного измерителя времени на основе шагового двигателя с редуктором и электронного блока с кварцевой стабилизацией частоты, а так же дополнительно введенные в конструкцию: два кинематически независимых подключаемых стрелочных механизма измерителей интервалов времени типа «однокнопочный хронограф», узел указателя состояния измерителя «время полета» и две ручки-кнопки управления измерениями общего времени полета и интервалов времени с соответствующими рычажным, кулачковым и электрическими микропереключательными узлами.

Таким образом, за счет введения в устройство дополнительных конструктивных составных частей:

- повышается функциональность, так как появляется возможность производить одновременно два независимых и непрерывных замера времени на двух кинематически не связанных между собой полноценных измерителях типа «однокнопочный хронограф»;

- повышается точность и удобство измерения (считывания) общего времени полета в часах, так как появляется возможность измерения общего времени полета в часах и минутах длительностью до 12 или более часов с точностью до ±1 мин.

- повышается емкость, точность и удобство измерения (считывания) общего времени полета в минутах, так как появляется возможность измерения коротких промежутков времени в минутах и секундах, длительностью до 60 или более минут с точностью до ±1 сек., используя для этого отдельный стрелочный измеритель «секундомер»;

- повышается удобство эксплуатации за счет возможности легкого и быстрого управления стрелочным измерителем нажатием ручки-кнопки (требуется от 0,5 до 1,0 сек.), вместо вращения ручки для поворота безеля, на которое требуется большее время отвлечения пилота (от 1,0 до 5,0 сек.);

- появляется возможность индикации состояния измерителя «время полета» в трех вариантах «пуск-стоп-возврат в ноль».

Кроме этого, ПЭМ заявляется в виде модульного унифицированного устройства, которое может служить конструктивной основой различных типов электронно-механических авиационных часов, имеющих различное назначение, внешнее оформление (самолетных, вертолетных, аэропланных, аэростатных и др.), различные габариты и конструкции (универсальных типовых с диаметром циферблата 70-100 мм, малогабаритных с диаметром циферблата менее 70 мм).

4. Краткое описание чертежей

Для пояснения сущности полезной модели приведено три фигуры.

На фиг. 1 отображена аксонометрическая структурная схема ПЭМ и часов на его основе.

На фиг. 2 приведена схема кинематическая ПЭМ показывающая основные детали и узлы механизма основной колесной системы, рычажного и кулачкового механизмов.

На фиг. 3 изображен вид сбоку, совмещенный с разрезом ПЭМ. 5. Осуществление полезной модели

ПЭМ (1) состоит из основного стрелочного механизма (7) и двух, непосредственно не связанных между собой кинематическими связями, механизмов измерителей интервалов времени - измерителя «время полета» (21) и измерителя «секундомер» (22), выделенных штриховыми линиями на фиг. 2, управляемых валами (23) и (24), а так же двигателя (8), основного циферблата (9), двух дополнительных циферблатов (25) и (26), указателя состояния измерителя «время полета» (27), стрелок (14-20), блока подачи электропитания (10) с электрическим разъемом (11), жгута (12) с электрическими разъемами (13).

Двигатель (8) представляет собой шаговый электродвигатель, управляемый последовательностью разнополярных электрических импульсов, имеющих кварцевую стабилизацию периода следования.

Элементами отображения временной информации являются основной циферблат (9) с основной шкалой часов, минут и секунд; два малых дополнительных циферблата, симметрично расположенных в нижней периферии поля основного циферблата, а именно левый малый циферблат со шкалой «времени полета» в часах и минутах (25) и правый малый циферблат с секундной шкалой «текущего времени» (26); стрелка часовая центральная «текущего времени» (14); стрелка минутная центральная «текущего времени» (15); стрелка секундная центральная «секундомера» (16); стрелка минутная центральная «секундомера» (17); стрелка секундная «текущего времени» (18) правого малого циферблата; стрелка часовая «времени полета» (19) левого малого циферблата; стрелка минутная «времени полета» левого малого циферблата (20).

Блок подачи электропитания (10) представляет собой печатный узел, предназначенный либо для преобразования постоянного напряжения, поступающего от блока питания (4) в импульсы управления, имеющие кварцевую стабилизацию частоты следования и передачи их к шаговому двигателю (8), либо для выполнения функции кросс-платы для передачи без преобразования уже сформированных в блоке питания (4) импульсов управления с кварцевой стабилизацией частоты к двигателю (8), а так же для передачи электроэнергии посредством проводов жгута (12) к контактам двух электрических разъемов (13), предназначенных для соединения с ответными частями разъемов системы подсветки в крышке часов (2), и для осуществления связи с микропереключательным узлом датчика «пуск-стоп», установленного на плате механизма (7) и управляемого при помощи кулачка с фиксированным положением, кинематически связанного с ручкой-кнопкой (6).

Электрический разъем (11) блока подачи электропитания (10) предназначен для коммутации и передачи электроэнергии от блока питания (4), необходимой для приведения в движение двигателя (8) и питания системы подсветки в крышке (2).

Механизм (7) содержит платы и мосты, заключенные между ними зубчатые узлы, кинематически связанные между собой для передачи вращающего момента от вала двигателя (8) к выходным валам стрелок, и микропереключательный узел датчика «пуск-стоп».

Два механизма измерения интервалов времени (21) и (22), выполняющие функцию «однокнопочный хронограф», выполнены на основе независимых зубчатых, рычажных и кулачковых узлов. Механизм (21) регистрирует «время полета», измеряемое в часах и минутах емкостью до 12 часов, отображаемое часовой стрелкой «времени полета» (19) и минутной стрелкой «времени полета» (20) по левой дополнительной шкале, (25), функционально связанной с окном указателя (27) индицирующего состояние механизма измерителя «время полета» (21). Механизм (22) выполняет функцию «секундомер» емкостью до 60 минут при помощи центральной минутной стрелки «секундомера» (17) и центральной секундной стрелки «секундомера» (16) по основной шкале циферблата (9).

Управление механизмом «время полета» (21) производится последовательным нажатием ручки-кнопки (5). При первом нажатии минутная стрелка «времени полета» (20) и часовая стрелка «времени полета» (19) начинают отсчитывать время и окно указателя (27) имеет черный цвет.

При втором нажатии ручки-кнопки (5) указанные стрелки останавливаются и фиксируют время между первым и вторым нажатием. В этом состоянии механизма измерителя «время полета» окно указателя (27) разделено на два равных сектора белого и черного цвета.

При третьем нажатии ручки-кнопки (5) обе стрелки возвращаются в исходное «нулевое» положение. Окно указателя (27) индицирует белый цвет.

В «вытянутом» положении ручка-кнопка (5) осуществляет функцию перевода стрелок «текущего времени» (14) и (15) путем ее вращения.

Управление механизмом «секундомер» (22) производится аналогично, последовательным нажатием ручки-кнопки (6). При первом нажатии ручки-кнопки (6) секундная стрелка «секундомера» (16) и минутная стрелка «секундомера» (17) приходят в движение. При втором нажатии стрелки (16) и (17) останавливаются и фиксируют время между первым и вторым нажатием. При третьем нажатии ручки-кнопки (6) обе стрелки (16) и (17) возвращаются в исходное «нулевое» положение. Кроме того, ручка-кнопка (6) осуществляет функцию «пуск-стоп» поворотом вправо-влево до фиксации со щелчком.

Причем, манипуляции ручки-кнопки (6), управляющей механизмом «секундомер» (22), не вызывают отклика в механизме «время полета» (21), а манипуляции ручки-кнопки (5), управляющей механизмом «время полета» (21), не вызывают отклика в механизме «секундомер» (22).

Заявленная полезная модель осуществима в современном часовом производстве с использованием известных материалов и технологий.

Привод электронно-механический (ПЭМ) часов авиационных, выполненный в виде модульного унифицированного самостоятельного устройства, предназначенный для использования в составе часов авиационных различного назначения, внешнего вида и габарита для всех типов авиационных транспортных средств и содержащий механизм основного стрелочного измерителя и измерителя интервалов времени, шаговый электродвигатель, электронный блок с кварцевой стабилизацией частоты и с возможностью передачи электроэнергии к системе подсветки циферблата, стрелки "текущего времени", стрелки измерителя "времени полета", стрелки измерителя "секундомер", отличающийся тем, что ПЭМ содержит два дополнительных непосредственно не связанных кинематическими связями между собой и с основным стрелочным механизмом измерителя "текущего времени", стрелочных механизма измерителей интервалов времени типа "однокнопочный хронограф", независимо обеспечивающих функции измерителя "время полета" в часах и минутах с длительностью измеряемых интервалов времени до 12 или более часов с точностью до ±1 м и измерителя "секундомер" в секундах и минутах с длительностью измеряемых интервалов времени до 60 или более минут с точностью до ±1 с, электронный блок, обеспечивающий преобразование и подачу либо передачу без преобразования электроэнергии к двигателю, в зависимости от типа часов, в которых он будет применяться, указатель, индицирующий текущее состояние измерителя "время полёта", и две ручки-кнопки управления соответствующими измерителями времени.

Похожие патенты: