Блок рулевого привода

Полезная модель относится к силовым системам управления летательных или подводных аппаратов и может быть использована в рулевых приводах автопилотов малогабаритных управляемых подвижных объектов. В рассматриваемом блоке рулевого привода, в качестве пневматических исполнительных механизмов с изменяемой геометрией поверхности, применены пневматические элементы, выполненные в виде эластичных армированных оболочек, закрепленные на основании и коромысле посредством шарниров. Техническим результатом полезной модели является повышение надежности работы блока рулевого привода в результате упрощения конструкции.

1 н.п. ф-лы, 2 илл.

Заявляемая полезная модель относится к силовым системам управления летательных или подводных аппаратов и может быть использовано в рулевых приводах автопилотов малогабаритных управляемых подвижных объектов.

Известна конструкция двухканального воздушно-динамического блока рулевого привода управляемого снаряда, материал о котором опубликован в патенте RU 2224214 С2 за 20 февраля 2004 г.

Двухканальный воздушно-динамический рулевой привод управляемого снаряда, содержит рули, складываемые во внутрь в сторону носовой части снаряда, и рулевые машины, каждая из которых состоит из управляющего электромагнита, распределительного устройства и силовых цилиндров, использующих в качестве рабочего тела сжатый воздух от набегающего потока при полете снаряда, ракеты.

Недостатком известного двухканального воздушно-динамического блока рулевого привода управляемого снаряда является наличие значительного трения уплотняющих манжет о стенки цилиндров особенно при работе на небольших давлениях, а также сложность кинематической цепи от поршня к оси рулей вследствие необходимости введения дополнительных кулис, соединяющих поршни цилиндров с коромыслом.

Известна конструкция блока рулевого привода, материал о котором опубликован в патенте SU 1839986 А1 за 20 июня 2006 г., принятый в качестве ближайшего аналога.

В блоке рулевого привода содержатся два односторонних силовых цилиндра, нагруженных на общую ось, причем поршни выполнены в виде чашкообразной эластичной манжеты с жестким центром в виде шаровой опоры, по которой перемещается штоки, выполненные с глухими осевыми отверстиями.

Преимуществом данного блока рулевого привода по сравнению с предыдущим аналогом является снижение трения в подвижных частях пневматических цилиндров и упрощение конструкции блока рулевого привода.

Недостатком данного блока рулевого привода является наличие трущихся поверхностей между шаровыми опорами и подвижными штоками, что усложняет конструкцию, снижает надежность работы узла из-за возможности возникновения заеданий, а также неравномерность напряжений, возникающих в эластичных манжетах при работе цилиндров, что приводит к снижению рабочего ресурса всего узла.

Задачей заявляемой полезной модели является повышение надежности работы узла за счет упрощения конструкции блока рулевого привода.

Указанная задача решается за счет того, что в блоке рулевого привода, содержащем распределительное устройство, сообщающееся с полостями пневматических исполнительных механизмов с изменяемой геометрией поверхности, установленных на основании, коромысло, соединенное с подвижными частями этих пневматических исполнительных механизмов и рули, жестко связанные с коромыслом. В качестве пневматических исполнительных механизмов с изменяемой геометрией поверхности, применены пневматические элементы, выполненные в виде эластичных армированных оболочек, закрепленные на основании и коромысле посредством шарниров.

Техническим результатом полезной модели является повышение надежности работы блока рулевого привода в результате упрощения конструкции.

Благодаря замене пневматических исполнительных механизмов с изменяемой геометрией на пневматические элементы, выполненные в виде эластичных армированных оболочек, уменьшается количество взаимодействующих друг с другом деталей, что повышает надежность работы блока рулевого привода.

Благодаря использованию шарниров для закрепления пневматических исполнительных механизмов на основании и коромысле происходит самонастраивание положения пневматических исполнительных механизмов, что обеспечивает равномерность возникающих напряжений в эластичных армированных оболочках и увеличивает ресурс их работы.

На Фиг.1 представлена кинематическая схема блока рулевого привода в нейтральном положении.

На Фиг.2 представлена кинематическая схема блока рулевого привода в одном из крайних положений.

Блок рулевого привода содержит основание 1 (см. Фиг.1), на котором при помощи шарниров 2 установлены пневматические исполнительные механизмы 3а и 3б с изменяемой геометрией поверхности, на основе эластичных армированных оболочек 4, подключенные к электропневматическому распределительному устройству (ЭПРУ) 5, подвижные фланцы 6 пневматических исполнительных механизмов 3а и 3б соединены посредством шарниров 7 с подвижным коромыслом 8, установленным на оси рулей 9.

В целом блок рулевого привода функционирует следующим образом.

При подаче электрического сигнала на ЭПРУ 5 в пневматический исполнительный механизм 3а (см. Фиг.2) подается сжатый воздух в то время как из другого пневматического исполнительного механизма 3б избыточное давление стравливается, в результате происходит перераспределение сил между пневматическими исполнительными механизмами 3а и 3б, что приводит к появлению вращательного момента на оси коромысла 8 и его повороту на заданный угол. Вместе с коромыслом 8 также происходит изменение положения рулей 9, жестко с ним связанных.

При использовании пневматических исполнительных механизмов 3а и 3б, выполненных в виде эластичных армированных оболочек 4, в которых отсутствуют подвижные поршни, штоки и их направляющих, исключаетсявозможность заеданий при движении подвижных фланцев 6, что позволяет обеспечивать стабильную и плавную работу рулей.

При использовании шарниров 2 и 7 для закрепления пневматических исполнительных механизмов 3а и 3б на основании 1 и коромысле 8 происходит самонастраивание положения пневматических исполнительных механизмов 3а и 3б во время движения коромысла 8, что обеспечивает равномерность возникающих напряжений в эластичных армированных оболочках 4 и увеличивает ресурс их работы.

Техническим результатом полезной модели является повышение надежности работы блока рулевого привода в результате упрощения конструкции.

Блок рулевого привода, содержащий распределительное устройство, сообщающееся с полостями пневматических исполнительных механизмов с изменяемой геометрией поверхности, установленных на основании, коромысло, соединенное с подвижными частями этих пневматических исполнительных механизмов, и рули, жестко связанные с коромыслом, отличающийся тем, что в качестве пневматических исполнительных механизмов с изменяемой геометрией поверхности применены пневматические элементы, выполненные в виде эластичных армированных оболочек, закрепленные на основании и коромысле посредством шарниров.