ПУЛЬТОВОЙ ПРИБОР

Предлагаемая полезная модель относится к приборостроению, а именно, к конструированию пультов управления для корабельных информационно-управляющих комплексов различного назначения.
Известна корпусная конструкция для размещения электрического или электронного оборудования [1], в которой задняя и боковые стенки выполнены в виде единой гнутой конструкции из цельнокроеного листа, имеющего форму обечайки, а дно и крыша, также выполненные в виде гнутых конструкций, соединены с обечайкой сварными швами. На одной из боковых стенок посредством петель закреплена дверь, обеспечивающая доступ к устанавливаемому внутри корпуса оборудованию.
Недостатком известной конструкции является ограниченный доступ к внутреннему оборудованию, затрудняющий возможность переоборудования пульта при необходимости встраивания его в интегрированные комплексы.
Известен также пульт управления аппаратуры морской техники [2], содержащий каркас с установленными в нем электронными функциональными модулями и мониторами, консоль столешницы и лицевые панели с органами управления и контроля, которые выполнены в виде отдельных съемных модулей, закрепленных в каркасе с помощью винтов.
Благодаря использованию съемных модулей с собственными лицевыми панелями пульт по прототипу обеспечивает возможность переорганизации работы пульта в зависимости от решаемых задач.
Недостатком прототипа, как и предыдущего аналога, являются ограниченные возможности встраивания пульта в интегрированные комплексы.
Наиболее близким аналогом, принятым за прототип предлагаемого пультового прибора, является пульт управления [3], содержащий вертикально установленный корпус и столешницу. Корпус состоит из задней прямоугольной рамы и закрепленной по ее периметру передней рамы, выполненной с угловой выемкой спереди, в месте расположения ребра которой установлена горизонтальная перемычка. На одной из боковых стенок передней рамы посредством петель закреплены поворотные обрамления для лицевых панелей электронных или индикаторных модулей, встраиваемых в корпус пульта. Столешница пульта содержит раму треугольного профиля, задняя стенка которой, снабженная окнами для прокладки монтаже в корпус, консольно закреплена в нижней части передней рамы, и накладную панель столешницы, выполненную в виде обрамления с горизонтальной перемычкой.
Достоинством конструкции пульта по прототипу является увеличение площади лицевой поверхности пульта, позволяющее свободно разместить органы управления и индикации, а также возможность переоборудования пульта в зависимости от решаемых задач за счет использования съемных модулей с собственными лицевыми панелями.
Недостатком прототипа является использование в конструкции литых деталей (рам), требующих специализированного оборудования, а также доводка путем механической обработки, что приводит к удорожанию изделия.
Решаемой задачей является упрощение технологии изготовления пультового прибора при одновременном повышении удобства монтажа встраиваемого оборудования.
Достижение заявленного технического результата обеспечивается за счет использования взамен литых и фрезерованных деталей согнутых по шаблону деталей из листового алюминиевого сплава, скрепленных по краям и между собой по технологии точечной сварки.
Сущность полезной модели заключается в том, что пультовой прибор, выполненный на основе пульта управления, содержащего вертикально установленный корпус и консоль, при этом корпус выполнен с угловой выемкой спереди, в месте расположения ребра которой установлена горизонтальная перемычка, а в задней стенке консоли, закрепленной в нижней части корпуса, выполнены окна для прокладки монтажа, дополнительно содержит тумбу, установленную на основании, и соединительную раму, посредством которой с тумбой скреплены корпус и консоль пульта, в нижней стенке которой выполнены окна для прокладки монтажа внутрь тумбы, при этом корпус и консоль имеют сборную гнуто-сварную конструкцию на основе каркасов коробчатой формы, снаружи каркаса корпуса установлены и закреплены сваркой верхний и нижний кожухи, имеющие отгибы на лицевую сторону, скрепленные с горизонтальной перемычкой корпуса и образующие с ней обрамления для верхней и нижней лицевых панелей устройств, встраиваемых в корпус, с внутренней стороны каркаса корпуса установлены желоба, скрепляющие заднюю и боковые стенки, и ребра, скрепляющие боковые стенки с отгибами нижнего кожуха, а в местах крепления консоли к корпусу установлены уголки, закрепленные на нижней стенке каркаса корпуса, снаружи каркаса консоли установлены и закреплены сваркой передняя и задняя крышки, выполненные с отгибами на лицевую сторону, образующими обрамления для лицевых панелей устройств, встраиваемых в консоль пульта.
Кроме этого, тумба пультового прибора имеет сборную балочно-стоечную конструкцию из металлических профилей, скрепленных посредством угловых кронштейнов, на стойках каркаса закреплены профилированные планки с вырезами для направляющих, которые устанавливаются при поэтажном секционировании объема тумбы, на верхних и нижних балках передней и задней сторон каркаса установлены кронштейны трапециевидной формы со вскрытыми отверстиями для подвода монтажа и запрессованными втулками для крепления планок с внешними разъемами, снаружи кронштейнов установлены передняя и задняя крышки, закрепленные на стойках каркаса, а боковые стенки тумбы закреплены на угольниках, установленных на профилированных планках.
Кроме этого, основание пультового прибора содержит листовой профилированный корпус с двумя продольными ребрами жесткости, с нижней стороны которого установлены две поперечные балки, а спереди расположена подножка, выполненная в виде кожуха, закрепленного на скобах.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых представлены:
фиг.1 - пультовой прибор, общий вид,
фиг.2 - корпус пульта в сборке,
фиг.3 - детали корпуса пульта,
фиг.4 - консоль пульта,
фиг.5 - каркас консоли,
фиг.6 - тумба, общий вид,
фиг.7 - конструкция тумбы,
фиг.8 - основание, общий вид,
фиг.9 - детали основания,
фиг.10 - соединительная рама, общий вид.
Согласно фиг.1 пультовой прибор содержит пульт управления, состоящий из вертикально установленного корпуса 1 и консоли 2, задняя стенка 3 которой скреплена с нижней частью корпуса 1, а также тумбу 4, установленную на основании 5, и соединительную раму 6, посредством которой корпус 1 и консоль 2 пульта, скреплены с тумбой 4.
В скрепленной с корпусом задней стенке и в нижней стенке консоли 2 выполнены вскрытые обрезиненные окна 7, 8 для прокладки монтажа между электронными блоками, размещаемыми внутри корпуса 1, консоли 2 и тумбы 4.
Сверху задней стенки корпуса 1 установлена задняя балка 9 для упорных амортизаторов.
Спереди соединительной рамы 6 установлен поручень 10, а спереди основания 5 выполнена подножка 11.
Корпус 1 и консоль 2 пульта управления, а также основание 5 и соединительная рама 6 представляют собой сборные гнуто-сварные конструкции из деталей, согнутых из предварительно раскроенного листа алюминиевого сплава и сваренных по краям и между собой по технологии точечной сварки.
В состав деталей корпуса (см. фиг.2, 3) входят каркас 12 корпуса, верхний и нижний кожухи 13, 14, перемычка 15, два продольных желоба 16, два ребра 17 жесткости и два уголка 18 (см. фиг.2, 3).
Каркас 12 корпуса выполнен в виде открытой спереди детали коробчатой формы, с прямоугольными задней и нижней стенками, и боковыми стенками фигурного профиля, с наружной стороны которых выполнена угловая выемка, определяющая наклонное расположение лицевых панелей корпуса. Верхняя стенка каркаса имеет форму двугранника с горизонтальной гранью с лицевой стороны и наклонной гранью с задней стороны каркаса.
Внизу лицевой стороны каркаса расположена вертикальная площадка 19, которая образована отгибом вверх нижней стенки каркаса и по размерам соответствуют размерам задней стенки 3 консоли, скрепляемой с площадкой 19. Окна 7, выполненные в площадке 19, соответствуют окнам 7 консоли.
Снаружи каркаса 12 установлены и закреплены сваркой верхний и нижний кожухи 13, 14, которые смыкаются у вершины 20 угловой выемки каркаса. Кожухи выполнены с отгибами 21, 22 на лицевую сторону, которые скреплены с горизонтальной перемычкой 15 и образуют вместе с ней обрамления для верхней и нижней лицевых панелей оборудования, встраиваемого в пульт (монитора, электронных блоков с органами управления и индикации).
Перемычка 15 имеет фигурный профиль и закрепляется сваркой на горизонтальных площадках отгибов 21, 22 кожухов.
На стенках каркаса 12 и кожухов 13, 14 выполнены как технологические отверстия 23, используемые при выполнении сварки, так и функциональные (проходные и крепежные). В крепежные отверстия запрессованы резьбовые втулки 24 (бонки), используемые для крепления составных частей корпуса и для крепления встраиваемых в пульт электронных блоков.
Желоба 16, ребра 17 и уголки 18 предназначены для обеспечения необходимой жесткости конструкции. Желоба 16 установлены вдоль задних краев боковых стенок каркаса и в дополнение к внешнему сварному шву ребра каркаса скрепляют с внутренней стороны боковые и заднюю стенки каркаса, а ребра 17, установленные вдоль передних краев боковых стенок, скрепляют их с отгибом 22 нижнего кожуха 14. Уголки 18 закреплены на нижней стенке каркаса и предназначены для усиления мест крепления к корпусу консоли 2.
Консоль 2 (см. фиг.4, 5) содержит каркас 25 коробчатой формы с прямоугольными нижней, задней и передней стенками и фигурными боковыми стенками, определяющими призматическую форму лицевой поверхности консоли, которая состоит из двух равновеликих граней, образующих ближнюю и дальнюю рабочие зоны консоли (столешницы пульта), расположенные соответственно под углом 5° и углом 30° к горизонтали, и третьей грани (нерабочей зоны) шириной вдвое меньшей ширины рабочих граней, расположенной с наклоном в сторону верхнего края задней стенки консоли под углом 30° к горизонтали. Такая конфигурация лицевой поверхности обеспечивает оператору нормальный угол обзора монитора при необходимости уменьшения высоты пульта.
Снаружи каркаса 25 консоли надеты и закреплены сваркой передняя и задняя крышки 26, 27 консоли, выполненные с отгибами на лицевую сторону, образующими обрамления для лицевых панелей оборудования, встраиваемого в консоль (клавиатура, рабочие кнопки, тумблеры). В месте перегиба рабочих граней консоли (и стыковки обрамлений крышек 26, 27), установлена перегородка 28, закрепленная на боковых стенках консоли. На стенках каркаса 25 и крышек 26, 27 выполнены технологические отверстия 23 и крепежные отверстия с установленными в них резьбовыми втулками 24.
Тумба 4 пультового прибора (см. фиг.6, 7) имеет сборную балочно-стоечную конструкцию из металлических профилей 29 сложной конфигурации, скрепленных посредством угловых кронштейнов 30. На вертикальных профилях (стойках) закреплены профилированные планки (гребенки) 31 с вырезами для направляющих, которые устанавливаются при поэтажном секционировании объема тумбы и используются для непосредственной установки блоков или для установки полок, на которых размещается встраиваемое в тумбу оборудование. Кроме этого, на планках 31 установлены угольники 32 для закрепления боковых стенок 33 тумбы.
На верхних и нижних горизонтальных профилях (балках) передней и задней сторон каркаса тумбы установлены кронштейны 34 трапециевидной формы со вскрытыми отверстиями для подвода монтажа и запрессованными втулками 24 для последующего крепления планок с внешними разъемами, закрывающих отверстия кронштейнов.
Передняя и задняя съемные крышки 35 тумбы, изогнутые по форме выступов кронштейнов 34, закреплены на стойках каркаса посредством резьбовых соединений. Для удобства установки-съема на боковых сторонах крышек 35 установлены ручки 36.
С наружной стороны вверху и внизу задних вертикальных стоек выполнены узлы 37 заземления.
Дно тумбы выполнено из перфорированного листа 38, обеспечивающего приток воздуха для охлаждения аппаратуры, установленной в тумбе.
В состав тумбы может быть дополнительно включен комплект монтажных деталей, выполненных в виде гнутых планок различной конфигурации и используемых для подвязки внутриприборного монтажа.
Тумба 4 установлена на основании 5 (см. фиг.8, 9), которое содержит листовой профилированный корпус 39 с двумя продольными ребрами 40 жесткости, и две поперечные балки 41 из металлического профиля, закрепленные снизу корпуса 39. На передней плоской площадке 42 корпуса установлены три П-образные скобы 43, расположенные спереди и по бокам площадки 42, а на скобах закреплен кожух, образующий подножку 11 пультового прибора.
Соединительная рама 6 (см. фиг.10) имеет гнуто-сварную конструкцию из трубчатого металлического профиля квадратного сечения. Передняя часть рамы закрыта вставкой, которая скрепляется с нижней стенкой (дном) передней части консоли 2, а задняя, на которой закрепляются корпус 1 и задняя часть консоли, выполнена с открытым проемом 45 для прокладки монтажа внутрь тумбы 4. Для скрепления с тумбой 4 на задней части рамы выполнены боковые отгибы 46.
На боковых сторонах передней части рамы 6 закреплен поручень 10, выполненный в виде гнуто-сварной конструкции трубчатого сечения.
При подготовке к использованию пультового прибора осуществляют его сборку.
Для этого сначала формуют по шаблонам каркасы 12, 25 корпуса и консоли, сваривают их швы, надевают и приваривают точечной сваркой кожухи 13, 14 каркаса 12 и крышки 26, 27 консоли 2.
Для усиления ребер конструкции устанавливают внутрь каркаса 12 желоба 16 и ребра 17, затем закрепляют на нижней стенке каркаса 12 уголки 18, устанавливают перемычку 15, скрепляющую отгибы 21, 22 кожухов, после чего устанавливают резьбовые втулки 24.
Закрепляют на боковых стенках консоли 2 перегородку 28, с которой скрепляют отгибы крышек 26, 27 консоли. Устанавливают в консоли резьбовые втулки 24.
Затем скрепляют резьбовыми соединениями заднюю стенку 3 консоли с вертикальной площадкой 19 корпуса 1.
После сборки пульта производят установку в него электронного оборудование, встраивая в обрамление 22 нижнего кожуха монитор, а в обрамление 21 верхнего кожуха - лицевую панель электронных блоков управления и индикации. Состав и размещение органов управления и индикации может варьироваться в зависимости от задач, решаемых пультом.
Устанавливают необходимое электронное оборудование в консоль 2, проводя соединительные кабели, связывающие монитор и электронные блоки корпуса 1 с оборудованием консоли 2, через окна 7. Лицевые панели закрепляют в обрамлениях крышек 26, 27 консоли.
Для сборки тумбы 4 скрепляют профили 29 стоек и балок каркаса тумбы посредством угловых кронштейнов 30 и устанавливают нижнюю стенку 38 (перфорированный лист). С внутренних сторон стоек устанавливают профилированные планки 31, на которых закрепляют угольники 32, к которым крепят боковые стенки 33. При необходимости поэтажного размещения встраиваемого оборудования на планках 31 устанавливают направляющие для размещаемых блоков. На профилях 29 стоек тумбы закрепляют планки из комплекта монтажных деталей для последующей прокладки и подвязывания монтажных проводов.
Устанавливают на балках передней и задней сторон тумбы кронштейны 34 и закрепляют на них планки с разъемами для кабелей внешней связи. Устанавливают элементы узлов 37 заземления.
Устанавливают тумбу на основании 5, в процессе сборки которого на нижней стороне его продольных балок 41 закрепляют необходимое количество опорных амортизаторов.
Устанавливают на соединительную раму 6 корпус 1 и консоль пульта управления, скрепляют их с рамой 6, а затем устанавливают раму с пультом на тумбу 4, скрепляют резьбовыми соединениями ее боковые отгибы 46 с балками тумбы и выводят из консоли в тумбу кабели межприборного монтажа через окна 8.
Затем размещают в тумбе необходимое электронное оборудование, монтаж которого производят как с передней, так и с задней стороны тумбы. Дно тумбы и верхнюю часть используют для размещения системы охлаждения оборудования. Подвод внутренних кабелей к разъемам для кабелей внешней связи производят через отверстия кронштейнов 34.
По окончании монтажа оборудования устанавливают переднюю и заднюю крышки 35 тумбы и кожух подножки 11.
Закрепляют на задней стенке корпуса балку 9 с упорными амортизаторами, регулируемыми по месту установки.
Преимуществом предлагаемой конструкции пультового прибора является существенное снижение металлоемкости конструкции, отсутствие литых и фрезерованных деталей, требующих дорогостоящего оборудования для изготовления.
Для изготовления каркаса тумбы 4 и соединительной рамы 6 используют трубчатые профили, выпускаемые специализированными предприятиями, а раскрой и формовку каркасов 12, 25 корпуса и консоли, кожухов 13, 14, крышек 26, 27 и листа 39 основания 5 производят на станках с программным управлением, благодаря чему достигается высокая точность изготовления и повторяемость изделий.
Необходимая прочность конструкции обеспечивается использованием простых в изготовлении элементов жесткости, которые, кроме этого, несут и функциональную нагрузку. Так, желоба 16 обеспечивают возможность укладки и подвязки проводного монтажа прибора, а профилированные планки 31 используются для секционирования объема тумбы.
Предлагаемая конструкция обеспечивает возможность различной комплектации пультового прибора: или как отдельно стоящего пульта управления, установленного на столе или амортизационном основании, или, при большом объеме оборудования, с использованием тумбы.
Простота переоборудования пультового прибора обеспечивается использованием съемных модулей с собственными лицевыми панелями, возможностью доступа к оборудованию и монтажу при съеме крышек 35 тумбы и удобством прокладки монтажа через проем 45 тумбы и окна 7, 8 консоли.
Кроме этого, предлагаемая конструкция обладает универсальностью и позволяет при необходимости взаимодействия большого объема аппаратных средств объединять пультовые приборы в интегрированные секции, устанавливать их вплотную или с любыми промежутками при использовании общих основания и задней балки с амортизаторами.
Промышленная применимость полезной модели определяется тем, что предлагаемая конструкция может быть изготовлена согласно приведенным описанию и чертежам из известных материалов по известной технологии, используемых в приборостроении, и использована для изготовления как отдельных пультовых приборов, так и интегрированных приборных комплексов различного назначения.
Список литературы
1. РФ, свидетельство №36915, на полезную модель, МПК G12B 9/18, публикация 27.03.2004 г.
2. РФ, свидетельство №24331 на полезную модель, МПК G12B 9/10, Н05К 5/00, публикация. 27.07.2002 г.
3. РФ, патент №64842 на полезную модель, МПК G12B 9/10, Н05К 5/00, публикация. 10.07.2007 г., прототип.