Двухкоординатный командоаппарат
Полезная модель относится к дистанционным устройствам управления в частности к устройствам систем дистанционного управления последовательно или одновременно по осям Х и Y подвижными наземными, авиационными, морскими объектами. Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в обеспечение возможного кругового вращения задатчиков и высокую точность выдаваемых ими сигналов, повышение надежности. Данный технический результат достигается тем, что двухкоординатный командоаппарат содержит корпус с установленным в нем цилиндрическим рычагом управления, конец которого сопряжен с шаровым подшипником и продольными пазами двух качающихся рычагов, оси качающихся рычагов размещены в одной горизонтальной плоскости взаимно перпендикулярно и задатчики, основание, регулировочные элементы, установленные в корпусе упругий обжимающий элемент, резьбовую втулку и подпружинивающий элемент, зубчатую передачу, выполненную в виде зубчатых секторов жестко зафиксированных на осях, находящихся в зацеплении с зубчатыми колесами, размещенных на осях задатчиков, при этом шаровой подшипник установлен в обжимающем упругом элементе, который внутренней поверхностью взаимодействует со сферической поверхностью шарового подшипника, внешней боковой поверхностью с резьбовой втулкой, а нижней торцевой поверхностью с подпружинивающим элементом, расположенным между нижней торцевой поверхностью обжимающего упругого элемента и днищем корпуса, при этом качающиеся рычаги взаимодействуют с задатчиками, посредством зубчатой передачи, зубчатые сектора, которой жесткими упорами взаимодействуют с упругими элементами, а также с регулировочными элементами в момент положения рычага управления в его крайних положениях, кроме того задатчики установлены в основании, закрепленном на корпусе.
Полезная модель относится к дистанционным устройствам управления в частности к устройствам двухкоординатных командоаппаратов систем дистанционного управления последовательно или одновременно по осям Х и Y подвижными наземными, авиационными, морскими объектами.
Известно ручка электроуправления [Патент RU №2100862, Н 01 Н 25/04, 1997 г], содержащая корпус, выполненный в виде скрепленных между собой кожуха, основания и направляющей с прямоугольным пазом, шарнирно установленную в корпусе с возможностью поворота в направляющей, полую рукоятку с трубкой и колпаком, механизм удержания рукоятки в заданном положении, переменный резистор. Механизм удержания выполнен в виде двух пластин прикрепленных к направляющей, и расположенного между ними сектора, соединенного с трубкой, оси, установленной в отверстиях оси и сектора, при этом в последнем ось зафиксирована штифтом.
Недостатком данного устройства является работа только по одной координате. Известна ручка электроуправления [Патент RU №2085993, G 05 G 9/00, 1997 г.] содержащая, корпус и полый шток на одном конце которого закреплена рукоятка с установленной в ней клавишей управления микровыключателями, а другой конец кинематически соединен с установленной в корпусе парой поворотных взаимно перпендикулярных поводков, связанных с электромеханическими задающими устройствами, выполненными в виде переменных резисторов.
Недостатками известного устройства являются:
а) раздельная работа по координатам Х и Y;
б) невозможность плавного перемещения рукоятки управления и как следствие переменных резисторов.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к заявляемому решению является устройство [Авторское свидетельство СССР №1674093, G 05 G 9/00, 1991 г.] двухкоординатный командоаппарат, содержащий корпус, в котором установлен цилиндрический полый рычаг управления, на одном конце которого размещена нажимная кнопка, а другой конец сопряжен с шаровым подшипником и продольными пазами двух качающихся рычагов бесконтактных задатчиков, оси которых размещены в одной горизонтальной плоскости взаимно перпендикулярно, и коммутирующие узлы контактного типа, причем внутри полого рычага управления установлен подвижный шток, один конец которого подпружинен, а другой сопряжен с кнопкой рычага управления. Сферическая чаша подпружинена по периферии, радиус сферы которой равен расстоянию от центра шарового подшипника до конца подвижного штока, а коммутирующие узлы размещены под чашей по периферии.
Недостатками данного устройства являются:
недостаточная точность сигналов выдаваемых задатчиками;
ограниченный угол поворот задатчиков;
недостаточная надежность работы двухкоординатного командоаппарата на предельных углах поворота ручки.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в обеспечение возможного кругового вращения задатчиков и высокую точность выдаваемых ими сигналов, и повышение надежности работы.
Данный технический результат достигается тем, что двухкоординатный командоаппарат содержит задатчики, корпус, с установленным в нем цилиндрическим рычагом управления. Конец рычага управления сопряжен с шаровым подшипником и продольными пазами двух качающихся рычагов. Оси качающихся рычагов размещены в одной горизонтальной плоскости взаимно перпендикулярно.
Двухкоординатный командоаппарат так же содержит основание, установленные в корпусе упругий обжимающий элемент, резьбовую втулку и
подпружинивающий элемент, зубчатую передачу, выполненную в виде зубчатых секторов жестко зафиксированных на осях, находящихся в зацеплении с зубчатыми колесами, размещенных на осях задатчиков, и регулировочные элементы. Шаровой подшипник установлен в обжимающем упругом элементе, который внутренней поверхностью взаимодействует со сферической поверхностью шарового подшипника, внешней боковой поверхностью с резьбовой втулкой, а нижней торцевой поверхностью с подпружинивающим элементом, расположенным между нижней торцевой поверхностью обжимающего упругого элемента и днищем корпуса. Качающиеся рычаги взаимодействуют с задатчиками, посредством зубчатой передачи, зубчатые сектора, которой жесткими упорами взаимодействуют с упругими элементами, а также с регулировочными элементами в момент положения рычага управления в его крайних положениях. Кроме того задатчики установлены в основании, закрепленном на корпусе.
Внутренняя поверхность корпуса может быть выполнена в виде стакана с криволинейной боковой поверхностью, в днище которого по центру выполнено отверстие, а также отверстия, выполненные в боковой поверхности корпуса, геометрические оси, которых находятся в одной горизонтальной плоскости взаимно перпендикулярно.
Упругий обжимающий элемент может быть выполнен в виде разрезного усеченного конуса с центральным отверстием и внутренней сферической поверхностью.
Резьбовая втулка может быть выполнена с усеченными конусами на торцевых поверхностях, при этом угол внутреннего конуса соответствует наружному конусу обжимающего элемента.
Оси могут быть выполнены с круглыми фланцами и размещены в отверстиях в боковой поверхности стакана корпуса и взаимодействуют фланцами с параллельными участками поверхности стакана..
Подпружинивающий элемент может быть выполнен в виде волнообразной пружины.
Упругие элементы могут быть выполнены в виде пружин кручения Жесткие упоры могут быть выполнены с кольцевой проточкой ширина, которой больше диаметра проволоки упругого элемента.
Основание может иметь фермообразную конструкцию и выполнено с U-образными пазами, ширина которых равна или больше диаметра проволоки упругого элемента.
Регулировочные элементы могут быть выполнены в виде винтов.
Зубчатые колеса могут быть выполнены с цапфами в виде цанг и размещены на осях задатчиков с возможностью осевого перемещения.
Качающиеся рычаги и зубчатые сектора могут быть жестко зафиксированы на осях штифтами.
Отличительными признаками от прототипа является то, что в двухкоординатный командооаппарат введены основание и регулировочные элементы. Установленные в корпусе упругий обжимающий элемент, резьбовую втулку и подпружинивающий элемент.
Зубчатую передачу, выполненную в виде зубчатых секторов жестко зафиксированных на осях, находящихся в зацеплении с зубчатыми колесами, которые установлены на осях задатчиков.
Шаровой подшипник установлен в обжимающем упругом элементе, который внутренней поверхностью взаимодействует со сферической поверхностью шарового подшипника, а внешней боковой поверхностью взаимодействует с резьбовой втулкой, а нижней торцевой поверхностью взаимодействует с подпружинивающим элементом, расположенным между нижней торцевой поверхностью обжимающего упругого элемента и днищем корпуса.
Качающиеся рычаги взаимодействуют с задатчиками, посредством зубчатой передачи, зубчатые сектора, которой жесткими упорами взаимодействуют с упругими элементами, а также с регулировочными элементами в момент положения рычага управления в его крайних положениях. Кроме того задатчики установлены в основании, закрепленном
на корпусе.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на фиг.1 изображен общий вид двухкоординатного командоаппарата; на фиг.2 - вид А фиг.1; фиг.3 - сечение Б-Б фиг 1; фиг.4 - вид Г фиг.1; фиг.5 - сечение В-В фиг.3.
Двухкоординатный командоаппарат (фиг.1, 4) состоит из корпуса 1, основания 2, осей 3 и 4, рычага управления 5, установленного в обжимающем упругом элементе 6 с возможностью поворота, подпружинивающего элемента 7, резьбовой втулки 8, двух качающихся рычагов 9 и 10, зубчатой передачи 11, задатчиков 12 и 13, упругих элементов 14 и 15, регулировочных элементов 16 и 17.
Корпус 1 (фиг.4) выполнен с внутренней поверхностью в виде стакана 18 с криволинейной боковой поверхностью, имеющей прямолинейные параллельные участки 19, с центральным отверстием 20 в днище 21 и отверстиями 22 в боковой поверхности, которые размещены в одной горизонтальной плоскости взаимно перпендикулярно.
Основание 2 (фиг.1, 2) имеет фермообразную конструкцию, на верхней поверхности которого закреплен корпус 1, на нижней поверхности задатчики 12 и 13, а на вертикальных стойках выполнены U-образные пазы 23.
Оси 3 и 4 (фиг.3, 4, 5) выполнены с круглыми фланцами 24, которые взаимодействуют с прямолинейными, параллельными участками 19 стенки стакана 18 корпуса 1 и размещены в отверстиях 22.
Цилиндрический рычаг управления 5, (фиг.3, 4, 5) один конец которого 25 сопряжен с шаровым подшипником 26 и продольными пазами 27 и 28 двух качающихся рычагов 9 и 10, а другой 29 с ручкой 30 и взаимодействует шаровым подшипником 26 с внутренней сферической поверхностью 31 обжимающего упругого элемента 6.
Обжимающий упругий элемент 6 (фиг.4, 5) выполнен в виде разрезного усеченного конуса с центральным отверстием с внутренней сферической поверхностью 31, взаимодействующий конической поверхностью 32 с аналогичной поверхностью 33 резьбовой втулки 8 и размещен в стакане 18 корпуса 1.
Подпружинивающий элемент 7 (фиг.4, 5), выполненный в виде волнообразной пружины, размещен между торцевой поверхностью 34 обжимающего упругого элемента 6 и днищем 21 стакана 18 корпуса. 1.
Резьбовая втулка 8 размещена в верхней части корпуса 1, крепится посредством резьбового соединения 35 и выполнена с коническими поверхностями на торцах, и взаимодействует конической поверхностью 33 с аналогичной поверхностью 32 обжимающего упругого элемента 6, при этом угол конуса втулки соответствует углу конусу обжимающего упругого элемента 6.
Качающиеся рычаги 9 и 10 выполнены с продольными пазами 27 и 28 и жестко закреплены на осях 3 и 4, например, посредством штифтов 36 и 37.
Зубчатая передача 11 (фиг.1, 2, 3, 5) выполнена в виде зубчатых секторов 38 и 39 жестко зафиксированных на осях 3, 4, например, посредством штифтов 40 и 41 и зубчатых колес 42, размещенных на осях задатчиков 12 и 13.
На внутренних торцевых поверхностях зубчатых секторов 38 и 39 размещены жесткие упоры 43, выполненные с кольцевыми проточками 44.
Зубчатые колеса 42 выполнены с цапфами в виде цанг 45 и размещены на осях задатчиков 12 и 13 с возможностью перемещения, а на резьбовой поверхности 46 цанг размещены гайки 47.
Упругие элементы 14 и 15 (фиг.1, 2, 5) выполнены в виде пружин кручения, и установлены на цапфах зубчатых секторов 38 и 39. Концы 48 и 49 упругих элементов 14 и 15 размещены в U-образных пазах 23 основания 1. Ширина пазов 23 и ширина кольцевых проточек 44 жестких упоров 43 равна или больше диаметра проволоки упругих элементов 14 и 15.
Регулировочные элементы 16 и 17 (фиг.1, 2), ограничивающие углы отклонения зубчатых секторов 38 и 39, выполнены в виде винтов и размещены в корпусе 1.
При отклонении зубчатых секторов 38 и 39 в крайние положения, они кольцевыми проточками 44 жестких упоров 43 взаимодействуют с концами 48 и 49 упругих элементов 14 и 15.
Для обеспечения надежной работы двухкоординатного командоаппарата сборка его осуществляется следующим образом.
В отверстия 22 (фиг.3, 4, 5) в боковой поверхности стакана 18 корпуса 1 устанавливают оси 3, 4 при этом их круглые фланцы 24 взаимодействуют с прямолинейными параллельными участками 19 стенок стакана 18. Рычаги 9, 10 посредством штифтов 36,37 жестко закреплены на осях.
Зубчатые сектора 38 и 39, с размещенными на их внутренних торцевых поверхностях жесткими упорами 43, жестко фиксируют на осях 3 и 4 посредством штифтов 40 и 41, предварительно установив на их цапфы упругие элементы 14 и 15.
Цилиндрический рычаг управления 5, шаровым подшипником 26 устанавливают в обжимающий упругий элемент 6, обеспечив его взаимодействие с внутренней сферической поверхностью 31, а на конец 29 цилиндрического рычага устанавливают ручку 30.
Собранный таким образом узел устанавливают в стакан 18, корпуса 1, предварительно разместив между торцевой поверхностью 34 обжимающего упругого элемента 6 и днищем 21 стакана 18 подпружинивающий элемент 7, выполненный в виде волнообразной пружины. При этом конец 25 рычага управления 5 сопрягается с продольными пазами 27 и 28 качающихся рычагов 9 и 10.
Фиксирование узла обеспечивают резьбовой втулкой 8, размещенной в верхней части корпуса 1, сочленяемой с ним посредством резьбового соединения 35. При завинчивании резьбовая втулка 8, конической поверхностью 33 взаимодействует с аналогичной поверхностью 32 обжимающего упругого элемента 6, а так как угол конуса втулки соответствует углу конуса, обжимающего элемента, за счет этого обеспечивается плавное обжатие шарового подшипника 26.
Собранный узел в корпусе 1 устанавливают и закрепляют на верхней поверхности основания 2 (фиг.1, 2), а на нижней поверхности основания размещают задатчики 12 и 13, а в U-образные пазы 23 заводят концы 48 и 49
упругих элементов 14 и 15.
На осях задатчиков 12 и 13 размещают зубчатые колеса 42, выполненные с цапфами в виде цанг 45, перемещая зубчатые колеса по осям задатчиков, обеспечивают зубчатое зацепление колес с зубчатыми секторами 38 и 39 и фиксируют колеса навинчиванием гаек 47, а на резьбовой поверхности 46 цанг.
В корпусе 1. (фиг.1, 2) размещают регулировочные элементы 16 и 17, выполненные в виде винтов, которыми ограничивают углы отклонения зубчатых секторов 38 и 39.
Изготовление двухкоординатного командоаппарата не требует уникальных материалов и специальных технологий, поэтому он может быть многократно воспроизведен в промышленном производстве.
1. Двухкоординатный командооаппарат, содержащий корпус с установленным в нем цилиндрическим рычагом управления, конец которого сопряжен с шаровым подшипником и продольными пазами двух качающихся рычагов, оси качающихся рычагов размещены в одной горизонтальной плоскости взаимно перпендикулярно и задатчики, отличающийся тем, что в него введены основание, регулировочные элементы, установленные в корпусе упругий обжимающий элемент, резьбовую втулку и подпружинивающий элемент, зубчатую передачу, выполненную в виде зубчатых секторов, жестко зафиксированных на осях, находящихся в зацеплении с зубчатыми колесами, размещенные на осях задатчиков, при этом шаровой подшипник установлен в обжимающем упругом элементе, который внутренней поверхностью взаимодействует со сферической поверхностью шарового подшипника, внешней боковой поверхностью - с резьбовой втулкой, а нижней торцевой поверхностью - с подпружинивающим элементом, расположенным между нижней торцевой поверхностью обжимающего упругого элемента и днищем корпуса, при этом качающиеся рычаги взаимодействуют с задатчиками, посредством зубчатой передачи, зубчатые сектора, которой жесткими упорами взаимодействуют с упругими элементами, а также с регулировочными элементами в момент положения рычага управления в его крайних положениях, кроме того, задатчики установлены в основании, закрепленном на корпусе.
2. Двухкоординатный командооаппарат по п.1, отличающийся тем, что внутренняя поверхность корпуса выполнена в виде стакана с криволинейной боковой поверхностью, в днище которого по центру выполнено отверстие, а также отверстия, выполненные в боковой поверхности корпуса, геометрические оси, которых находятся в одной горизонтальной плоскости взаимно перпендикулярно.
3. Двухкоординатный командооаппарат по п.1 или 2, отличающийся тем, что упругий обжимающий элемент выполнен в виде разрезного усеченного конуса с центральным отверстием и внутренней сферической поверхностью.
4. Двухкоординатный командооаппарат по п.1 или 3, отличающийся тем, что резьбовая втулка выполнена с усеченными конусами на торцевых поверхностях, при этом угол внутреннего конуса соответствует наружному конусу обжимающего элемента.
5. Двухкоординатный командооаппарат по п.1 или 2, отличающийся тем, что оси выполнены с круглыми фланцами и размещены в отверстиях в боковой поверхности стакана корпуса и взаимодействуют фланцами с параллельными участками поверхности стакана.
6. Двухкоординатный командооаппарат по п.1, или 2, или 3, отличающийся тем, что подпружинивающий элемент выполнен в виде волнообразной пружины.
7. Двухкоординатный командооаппарат по п.1, отличающийся тем, что упругие элементы выполнены в виде пружин кручения.
8. Двухкоординатный командооаппарат по п.1, отличающийся тем, что жесткие упоры выполнены с кольцевой проточкой ширина, которой больше диаметра проволоки упругого элемента.
9. Двухкоординатный командооаппарат по п.1 или 8, отличающийся тем, что основание имеет фермообразную конструкцию и выполнено с U-образными пазами, ширина которых равна или больше диаметра проволоки упругого элемента.
10. Двухкоординатный командооаппарат по п.1, отличающийся тем, что регулировочные элементы выполнены в виде винтов.
11. Двухкоординатный командооаппарат по п.1, отличающийся тем, что зубчатые колеса выполнены с цапфами в виде цанг и размещены на осях задатчиков с возможностью осевого перемещения.
12. Двухкоординатный командооаппарат по п.1 или 5, отличающийся тем, что качающиеся рычаги и зубчатые сектора жестко зафиксированы на осях штифтами.
