ШЕСТИСТЕПЕННАЯ ДИНАМИЧЕСКАЯ ПЛАТФОРМА

Заявляемая полезная модель относится к области учебно-тренировочных средств и может быть использована в динамических тренажерах транспортных средств для обеспечения физических воздействий на обучаемых, адекватных физическим воздействиям на рабочих местах в реальных транспортных средствах.
Технический результат, достигаемый при осуществлении полезной модели объективен и проявляется при использовании шестистепенной динамической платформы в тренажерах для обеспечения следующих перемещений установочной рамы с закрепленной на ней кабиной с обучаемыми:
1) угловое перемещение в продольной вертикальной плоскости (тангаж);
2) угловое перемещение в поперечной вертикальной плоскости (крен);
3) вращение вокруг вертикальной оси координат;
4) перемещение вдоль вертикальной оси координат;
5) перемещение вдоль горизонтальной оси координат;
6) поперечное перемещение (юз).
Таким образом, шестью независимыми перемещениями рамы динамической платформы обеспечивается имитация перемещения рабочих мест транспортного средства.
Требуемые величины перемещений и динамические характеристики реализуются пятью частотно-управляемыми мотор-редукторами с помощью трех кривошипно-шатунных механизмов, опорно-поворотного устройства, кулачковым механизмом перемещения вдоль горизонтальной оси и электроцилиндром для поперечного перемещения установочной рамы.
Патентный поиск в базах данных ФИПС и анализ существующих аналогов позволяет сделать вывод, что динамические платформы тренажеров подразделяются на два вида: с электрическими и гидравлическими приводами.
В предлагаемой шестистепенной динамической платформе тренажера перемещение установочной рамы кабины осуществляется по шести независимым степеням свободы от сигналов, поступающих от ЭВМ в реальном режиме времени. Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является четырехстепенная динамическая платформа тренажера транспортного средства (патент №96997, заявка №2009134894/22, 17.09.2009), обеспечивающая перемещение кабины с обучаемыми по четырем независимым степеням свободы, с помощью трех частотно - управляемых электроприводов, трех кривошипно-шатунных механизмов и частотно-управляемого электропривода опорно-поворотного устройства. Недостатком данной конструкции является отсутствие перемещения вдоль горизонтальной оси координат и возможности поперечного перемещения рамы, с установленной на ней кабиной с обучаемыми.
Перемещением кабины тренажера вдоль горизонтальной оси координат имитируются воздействия на членов экипажа боевой машины, возникающие при выстреле из орудия, разгоне, торможении, а также столкновениях с различными препятствиями, а поперечным перемещением - имитируется боковое смещение (юз).
В предлагаемой полезной модели перемещается кабина с обучаемыми по шести степеням свободы, что позволяет использовать динамическую платформу в конструкциях как одиночных, так и комплексных тренажеров различных модификаций, применяемых для обучения членов экипажа машин.
Принцип работы шестистепенной динамической платформы и состав ее иллюстрируются фигурой 1, фигурой 2, фигурой 3.
Электроцилиндром 2 обеспечивается поперечное перемещение кабины с обучаемыми, совместно с закрепленным на ней узлом направляющих 3, в плоскости рамы 4 опорно-поворотного устройства 5, установленого на трех шаровых шарнирах 6, и одном карданном шарнире 7, закрепленного на опорной балке 8 и соединенной с разгрузочным торсионным валом 9.
Работа шестистепенной динамической платформы осуществляется следующим образом: вертикальное перемещение установочной рамы 1 обеспечивается синхронизированным перемещением трех кривошипно-шатунных механизмов 10, от трех частотно-управляемых мотор-редукторов 11.
При асинхронном перемещении кривошипно-шатунных механизмов 10 обеспечиваются требуемые величины перемещений в продольной и вертикальной плоскостях (тангаж и крен). Опорно-поворотным устройством 5, от частотно-управляемого мотор-редуктора 12, осуществляется вращение установочной рамы, с требуемой частотой, во всех диапазонах углов.
Мотор-редукторы и механизмы перемещений устанавливаются на сварную станину 13.
При поступлении от программного комплекса тренажера (на рисунке не показан) в шкаф управления 15 сигнала, пропорционального пространственной ориентации имитируемого отделения транспортного средства (для танка - корпуса или башни) с помощью частотно-управляемых мотор-редукторов и посредством трех механизмов кривошипно-шатунной группы, зубчатой передачи опорно-поворотного устройства, и электроцилиндра изменяется ориентация установочной рамы в пространстве по шести степеням свободы в следующих диапазонах:
1. Максимальное перемещение в продольной вертикальной плоскости (тангаж):
- вниз
18°±1°;
- вверх
18°±1°;
2. Максимальное перемещение в поперечной вертикальной плоскости (крен):
- влево
18°±1°;
- вправо
18°±1°;
3. Максимальное перемещение в вертикальном направлении (от среднего положения):
- вниз
200 mm;
- вверх
200 mm;
4. Перемещение вдоль горизонтальной оси
150 mm;
5. Поперечное перемещение:
±200 mm;
6. Максимальная угловая скорость перемещения в поперечной и
продольной вертикальных плоскостях:
40%;
7. Максимальная частота вращения установочного диска опорно-поворотного
устройства (во всем диапазонам углов):
12 rpm.
Применение заявляемой полезной модели шестистепенной динамической платформы позволяет обеспечивать процесс, обучения экипажа в условиях, максимально приближенных к обучению на машине, в качестве которой может выступать как наземное, так и воздушное транспортное средство.