Динамическая платформа

Авторы патента:

G09B9 - Учебные модели или тренажеры (для оружейного дела F41; вычислительные устройства G06)

Предлагаемая полезная модель направлена на увеличение перемещения по трем степеням свободы: продольной и поперечной плоскостях, вертикальной оси; а также повышение энергоэффективности и упрощение конструкции.

Сущность полезной модели состоит в том, что предлагаемая динамическая платформа содержит подвижную и опорную балки.

Новизна предлагаемой динамической платформы заключается в том, что подвижная балка установлена на конце опорной балки и снабжена осью тангажа и приводным механизмом, соединенным с опорной балкой, установленной на карданном узле и снабженной осью крена, упругим элементом и приводным механизмом, соединенным с карданным узлом, причем, подвижная балка, опорная балка и карданный узел установлены на сварной станине, снабженной осью подъема и приводным механизмом, соединенным с карданным узлом.

В качестве приводного механизма может быть использован гидропривод или электромотор.

Упругий элемент может быть выполнен в виде пружины.

Подвижная балка может быть выполнена в виде кабины или кресла.

Полезная модель относится к области тренажеростроения, а именно к тренажерам наземных и воздушных транспортных средств образовательного и развлекательного направления.

Известен динамический тренажер транспортного средства, содержащий кабину с креслом оператора, закрепленную на подвижной раме, установленной на балке, закрепленной на торсионе, и соединенной при помощи кривошипно-шатунных механизмов с электроприводами, размещенными на неподвижной станине, отличающийся тем, что балка расположена горизонтально при нулевом угле тангажа и соединена с торсионом через траверсу, подвижная рама соединена с балкой цилиндрическими шарнирами и снабжена приводом поступательного перемещения вдоль балки, а расстояние от торсиона до кресла оператора в кабине тренажера равно расстоянию от статического центра тяжести реального транспортного средства до рабочего места оператора (патент RU 50330, 2005 г).

Известна трехстепенная динамическая платформа тренажера транспортного средства, содержащая подвижную балку, установленную на концах вращающегося вала, расположенного внутри опорной балки, закрепленной на разгрузочном торсионе, и обеспечивающая с помощью 3-х частотно-управляемых электроприводов, двух кривошипно-шатунных и одного поворотного механизмов перемещение кабины с обучаемыми по трем независимым степеням свободы от сигналов, поступающих от ЭВМ в реальном масштабе времени, отличающаяся тем, что на подвижной балке размещено опорно-поворотное устройство (патент RU 82497, 2008 г, прототип).

Недостатками известных конструкций являются: ограниченные перемещения в продольной и поперечной плоскостях (тангаж и крен), вертикальной оси (имитации падения-подъема), а также низкая энергоэффективность и сложность конструкции.

Технический результат, достигаемый предлагаемой полезной моделью, заключается в увеличении перемещения по трем степеням свободы: продольной и поперечной плоскостях, вертикальной оси; а также повышении энергоэффективности и упрощении конструкции.

Указанный технический результат решается предлагаемой динамической платформой, содержащей подвижную и опорную балки.

Предлагаемая конструкция динамической платформы изображена на фиг.

Предлагаемая конструкция динамической платформы состоит из подвижной балки 1, установленной на конце опорной балки 2, снабженной осью тангажа 3 и приводным механизмом 4, соединенным с опорной балкой 2, установленной на карданном узле 5, снабженной осью крена 6, упругим элементом 7 и приводным механизмом 8, соединенным с карданным узлом 5, причем, подвижная балка 1, опорная балка 2 и карданный узел 5 установлены на сварной станине 9, снабженной осью подъема 10 и приводным механизмом 11, соединенным с карданным узлом 5.

Работа динамической платформы происходит следующим образом. При поступлении от программного комплекса ЭВМ (на рисунке не показан) сигнала, пропорционального пространственной ориентации имитируемого перемещения, управляемые контроллером гидроклапана или частотно-управляемые электродвигатели, с помощью приводных механизмов изменяют ориентацию динамической платформы.

Подвижная балка, установленная на конце опорной балки и снабженная осью тангажа, изменяет ориентацию динамической платформы в продольной плоскости с помощью приводного механизма, соединенного с опорной балкой; опорная балка, установленная на карданном узле, снабженная осью крена и упругим элементом, изменяет ориентацию динамической платформы в поперечной плоскости с помощью приводного механизма, соединенного с карданным узлом; сварная станина, снабженная осью подъема, изменяет ориентацию динамической платформы по вертикальной оси с помощью приводного механизма, соединенного с карданным узлом.

Предлагаемая конструкция динамической платформы изменяет ориентацию в пространстве в следующих диапазонах:

1. Перемещения в продольной плоскости (тангаж):

- вниз ±90°;

- вверх ±90°;

2. Перемещения в поперечной плоскости (крен):

- влево ±180°;

- вправо ±180°;

3. Перемещения по вертикальной оси (имитации падения-подъема): от 0 до 2000 см.

Заявляемая полезная модель динамической платформы имеет ряд преимуществ:

- движение по трем осям в линейном и угловом перемещении с различной нагрузкой без лишних передач силового момента двигателя;

- повышенная надежность и упрощение конструкции за счет исключения использования линейных приводов, кривошипных механизмов с резиновыми втулками, имеющими низкий ресурс и динамику;

- высота помещения, в котором устанавливается предлагаемая динамическая платформа, используется максимально эффективно, т.к. амплитуда колебаний начинается от уровня пола (коммерческий и практический аспект);

- повышенная энергоэффективность.

Увеличенные перемещения в продольной и поперечной плоскостях, а также вертикальной оси, позволяют передавать расширенные передачи имитации перегрузок предлагаемой конструкции динамической платформы.

В качестве приводного механизма может быть использован гидропривод или электромотор.

Упругий элемент может быть выполнен в виде пружины.

Подвижная балка может быть выполнена в виде кабины или кресла.

Кроме того, предлагаемая полезная модель конструкции динамической платформы предусматривает применение различных моторов вращения: электрических, гидравлических, пневматических в зависимости от конкретной задачи.

Таким образом, создана конструкция динамической платформы с увеличенными перемещениями по трем степеням свободы: продольной и поперечной плоскостях, вертикальной оси; а также повышенной энергоэффективностью и упрощенной конструкцией.

1. Динамическая платформа, содержащая подвижную и опорную балки, отличающаяся тем, что подвижная балка установлена на конце опорной балки и снабжена осью тангажа и приводным механизмом, соединенным с опорной балкой, установленной на карданном узле и снабженной осью крена, упругим элементом и приводным механизмом, соединенным с карданным узлом, причем подвижная балка, опорная балка и карданный узел установлены на сварной станине, снабженной осью подъема, и приводным механизмом, соединенным с карданным узлом.

2. Динамическая платформа по п.1, отличающаяся тем, что в качестве приводного механизма использован гидропривод или электромотор.

3. Динамическая платформа по п.1, отличающаяся тем, что упругий элемент выполнен в виде пружины.

4. Динамическая платформа по пп.1-3, отличающаяся тем, что подвижная балка выполнена в виде кабины или кресла.