ИЗМЕРИТЕЛЬ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ

Полезная модель относится к области авиационного приборостроения и может быть использована в блоках определения параметров пространственной ориентации навигационных систем управления летательным аппаратом при измерении угловых скоростей и линейных ускорений.
Известно техническое решение (Патент РФ №2263282, G01C 23/00, G01C 21/00, опубл. 27.10.2005), содержащее корпус, с размещенными в нем микромеханическими датчиками и платой датчиков. В корпус введены, по меньшей мере, две дополнительные платы, связанные с платой датчиков и/или между собой разъемами.
Недостатком данного решения является низкая ремонтопригодность, так как устройство представляет собой многоярусную мезонинную структуру, которая не обеспечивает доступ к электронным модулям внутренних ярусов, в связи с чем проведение ремонта и замены каких-либо элементов требует практически полного демонтажа устройства.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является трехосный микромеханический измеритель параметров движения (Патент РФ №2377576, G01P 15/14, опубл. 12.08.2008), который содержит корпус, состоящий из крышки, нижней стенки, боковых стенок, с расположенными в нем электронными модулями, включающими печатные платы, с размещенными на них радиоэлементами, микромеханическими датчиками угловых скоростей и акселерометрами.
Недостатком прототипа является низкая ремонтопригодность из-за невозможности монтажа/демонтажа электронных модулей независимо друг от друга. Так как в устройстве печатные платы электронных модулей выполнены двухступенчатой формы, на выступающих частях первой ступени которых установлены дополнительно введенные электрические соединительные микроразъемы, а выступающими частями второй ступени печатной платы электронные модули устанавливаются на корпус устройства, что требует последовательной (зависимой) установки элементов конструкции в корпус. Демонтаж или замена элемента конструкции предполагает соблюдение последовательности сборки элементов в обратном порядке.
Техническим результатом полезной модели является повышение ремонтопригодности устройства.
Технический результат достигается тем, что измеритель пространственного положения содержит корпус, состоящий из крышки, нижней стенки, боковой стенки, с расположенными в нем электронными модулями, включающими печатные платы, с размещенными на них радиоэлементами, датчиками угловых скоростей и акселерометрами, измеритель пространственного положения содержит в корпусе, по меньшей мере, одну кросс-плату, с которой электрически соединены электронные модули, боковая стенка корпуса изготовлена в виде цельнофрезерованной детали, в которой выполнены сквозные пазы, формирующие ребра жесткости во взаимно перпендикулярных направлениях, а каждый электронный модуль выполнен с направляющими, изготовленными с крепежными отверстиями и установочными отверстиями.
Причем установочные отверстия направляющих электронных модулей расположены на различных поверхностях.
Заявленное устройство представлено на чертежах.
Фиг. 1 - Измеритель пространственного положения в корпусе в изометрии, условно разнесенный в пространстве, с фронтальным видом боковой стенки;
Фиг. 2 - Электронный модуль измерителя пространственного положения в изометрии;
Фиг. 3 - Измеритель пространственного положения в изометрии (корпус условно не показан).
Заявляемое техническое решение содержит следующие позиции:
1 - корпус;
2 - электронные модули;
3 - печатные платы;
4 - радиоэлементы;
5 - датчики угловых скоростей;
6 - акселерометры;
7 - кросс-плата;
8 - крышка корпуса;
9 - нижняя стенка корпуса;
10 - боковая стенка корпуса;
11 - сквозные пазы;
12 - направляющие;
13 - крепежные отверстия;
14 - установочные отверстия;
15 - крепежные элементы;
16 - разъемы;
17 - фиксирующие элементы.
Измеритель пространственного положения содержит корпус 1 (Фиг. 1), с расположенными в нем электронными модулями 2 (Фиг. 2), включающими печатные платы 3 с размещенными на них радиоэлементами 4, датчиками 5 угловых скоростей и акселерометрами 6. Кроме этого корпус 1 содержит кросс-плату 7 (Фиг. 3), с которой электрически соединены все электронные модули 2.
Корпус 1 (Фиг. 1) состоит из крышки 8, нижней стенки 9 и боковой стенки 10, изготовленной в виде цельнофрезерованной детали, например из материала АМг6, в которой выполнены сквозные пазы 11, формирующие ребра жесткости во взаимно перпендикулярных направлениях, в связи с чем электронные модули 2 могут устанавливаться внутри соседних пазов 11 ортогонально друг относительно друга в зависимости от их функционального назначения.
Каждый из электронных модулей 2 (Фиг. 2) включает одну или несколько печатных плат 3 и направляющие 12, представляющими собой кронштейны, с которыми соединены печатные платы 3. Направляющие 12 имеют крепежные отверстия 13 для фиксации печатных плат 3 и установочные отверстия 14 для фиксации крепежными элементами 15 электронных модулей 2 в корпусе 1 (Фиг. 1). При этом установочные отверстия 14 расположены на различных поверхностях.
Электронные модули 2 электрически соединяются с кросс-платой 7 посредством разъемов 16 (Фиг. 3) и закрепляются в корпусе 1 фиксирующими элементами 17 (Фиг. 1).
Работа устройства осуществляется следующим образом.
На этапе настройки производится взаимная замена электронных модулей 2, расположенных в сквозных пазах 11 для минимизации технологических погрешностей, возникающих при изготовлении устройства. Замена производится на аналогичный дополнительный электронный модуль 2, или на электронный модуль 2, установленный ортогонально заменяемому. Электронные модули 2 соединяются с кросс-платой 7 посредством разъемов 16, устанавливаются в соответствующие сквозные пазы 11 и фиксируются крепежными элементами 15 через установочные отверстия 14 направляющих 12. Предварительно собранная конструкция устанавливается на поворотный стол, поворотный стол приводит в движение измеритель пространственного положения. Сигналы поступают с датчиков 5 угловых скоростей и акселерометров 6 на кросс-плату 7 и далее передаются во внешнюю систему обработки данных (не показана).
В процессе ремонта производится замена отказавшего электронного модуля 2. Для этого демонтируют крышку 8 корпуса 1, извлекают отказавший модуль 2 и устанавливают исправный. Для диагностики рабочего состояния измерителя пространственного положения электронные модули 2, установленные взаимно ортогонально, меняют местами.
При необходимости, например при жестких условиях эксплуатации (при больших перегрузках) электронные модули 2 электрически соединяют посредством гибких кабелей, гибких печатных плат и/или перемычек.
Установка электронных модулей 2 в сквозные пазы 11 обеспечивает увеличение жесткости конструкции и увеличивает стойкость к вибрациям и перегрузкам.
В предлагаемом техническом решении, в котором все электронные модули 2 соединены с одной кросс-платой 7, создается модульная конструкция устройства, вследствие чего каждый из электронных модулей 2 можно монтировать/демонтировать независимо друг от друга, в результате чего повышается ремонтопригодность устройства в целом.
Кроме этого повышение ремонтопригодности достигается наличием на направляющих 12 крепежных отверстий 13 и установочных отверстий 14, благодаря которым можно монтировать/демонтировать как отдельные электронные модули 2, так и отдельные печатные платы 3 электронных модулей 2, так как безопасность сочленения элементов конструкции обеспечивается сочетанием направляющих и отверстий. Расположение установочных отверстий 14 на различных поверхностях позволяет фиксировать электронные модули 2 на различных элементах корпуса 1, что обеспечивает жесткость конструкции и фиксацию сочлененного состояния электронных модулей 2, и ведет к повышению ремонтопригодности устройства, что достигается за счет снятия механической нагрузки с узла соединителя электронного модуля 2 и предотвращения его разрушения.
Возможность простой замены модулей в конструкции при настройке позволяет сочетать различные приемы настройки аппаратуры, сократить время настройки и ремонта.
Фиксация электронных модулей 2 к боковой поверхности паза 14 может выполняться, например, клиновым зажимом (не показан), что обеспечит дополнительный теплоотвод.
Заявленная полезная модель является новой, она технически осуществима и промышленно реализуема на приборостроительном предприятии.