СТАБИЛИЗАТОР ТАНКОВОГО ВООРУЖЕНИЯ
TANK WEAPONS STABILIZER

Изобретение относится к системам автоматического управления и регулирования, в частности к стабилизаторам танкового вооружения.
Прототипом является стабилизатор танкового вооружения, содержащий приводы вертикального и горизонтального наведений, пушку, прибор приведения, механически связанный с пушкой через зубчатый сектор, блок управления и соединенные с ним датчик абсолютной скорости пушки и блок датчиков и вспомогательных устройств, усилитель мощности, электрически связанный с блоком управления, и прибор приведения с встроенным датчиком положения пушки, блок управления снабжен модулем обработки сигналов, выполненным с возможностью обработки сигналов обратных связей, формируемых усилителем мощности, датчиком абсолютной скорости и датчиком положения пушки прибора приведения, при этом прибор приведения электрически связан с блоком датчиков и вспомогательных устройств и блоком управления, а датчик положения пушки электрически связан с блоком управления, при этом привод вертикального наведения выполнен электрическим, включающим электроцилиндр, состоящий из электродвигателя с датчиком положения ротора, электрически связанного с усилителем мощности, и силовую винтовую обратимую передачу, которая механически связана с валом электродвигателя пушки, а вместе с ней через зубчатый сектор и вала прибора приведения - с датчиком положения пушки в направлении, задаваемом блоком датчиков и вспомогательных устройств [Пат. РФ 2421679, МПК F41G 5/24, 2011].
Недостатками прототипа являются:
- сложная конструкция механизмов привода, обусловленная наличием большого количества деталей и узлов, что также ухудшает эксплуатационные характеристики;
- относительно большое время нестабилизированного состояния (положения), вызванное особенностью кинематической схемы привода;
- относительно невысокие показатели по точности стабилизации, связанные с тем, что прицел не может наводиться на цель с разной скоростью.
Задачей изобретения является упрощение конструкции, снижение времени стабилизации и улучшение эксплуатационных характеристик.
Задача решается тем, что стабилизатор танкового вооружения, содержащий электрические механизмы горизонтального и вертикального наведений, блок управления, снабжен платформой с двумя горизонтальными осями и ломаным рычагом, одно плечо которого установлено с возможностью поворота на первой оси платформы, а другое скреплено с прицелом стабилизатора, при этом механизм вертикального наведения выполнен, по крайней мере, в виде двух червячных и зубчатых передач, причем первое колесо первой зубчатой передачи жестко соединено с первым плечом ломаного рычага, а второе установлено с возможностью вращения на второй горизонтальной оси и скреплено с червячным колесом первой червячной передачи, червяк которой установлен соосно с осью поворота платформы вокруг вертикальной оси и с червяком второй червячной передачи, червячное колесо которой установлено с возможностью поворота на первой горизонтальной оси и скреплено с первым колесом второй зубчатой передачи, второе колесо которой установлено с возможностью поворота на оси двуплечего рычага и жестко соединено с его вторым плечом.
Червяки выполнены заодно. Червячная передача выполнена самотормозящейся. Платформа выполнена в виде червячного колеса третьей червячной передачи. Червяки первой и второй червячных передач выполнены пустотелыми. Червяки намагничены в радиальном направлении. Через сквозное отверстие червяка пропущен кабель.
Указанные отличительные признаки позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.
Снабжение стабилизатора платформой с двумя горизонтальными осями и ломаным рычагом, одно плечо которого установлено с возможностью поворота на первой оси платформы, а другое скреплено с прицелом стабилизатора, выполнение механизма вертикального наведения, по крайней мере, в виде двух червячных и зубчатых передач, жесткое соединение первого колеса первой зубчатой передачи с первым плечом ломаного рычага, установка второго с возможностью вращения на второй горизонтальной оси и скрепление с червячным колесом первой червячной передачи, червяк которой установлен соосно с осью поворота платформы вокруг вертикальной оси и с червяком второй червячной передачи, червячное колесо которой установлено с возможностью поворота на первой горизонтальной оси и скреплено с первым колесом второй зубчатой передачи, второе колесо которой установлено с возможностью поворота на оси двуплечего рычага и жестко соединено с его вторым плечом, упрощает конструкцию, уменьшает время нестабильного состояния, снижает весогабаритные характеристики механизма и момент инерции его деталей, что уменьшает энергопотребление при работе и дает возможность применять менее мощные двигатели, улучшая тем самым, также и эксплуатационные характеристики.
Выполнение червяков заодно упрощает конструкцию за счет уменьшения числа деталей механизма.
Выполнение червячной передачи самотормозящейся исключает самопроизвольный поворот прицела после выключения двигателя, что упрощает конструкцию и улучшает эксплуатационные характеристики.
Выполнение платформы в виде червячного колеса третьей червячной передачи позволяет поворачивать прицел вокруг вертикальной оси с помощью двигателя, что улучшает эксплуатационные характеристики.
Выполнение червяков первой и второй червячных передач пустотелыми улучшает эксплуатационные характеристики вследствие появления возможности использования его в виде трубы, через которую при необходимости можно провести коммуникации.
Намагничивание червяка в радиальном направлении позволяет использовать его при необходимости в качестве датчика угла поворота частей механизма, разместив при этом рядом с ним, например, геркон или датчик Холла. Это упрощает конструкцию, повышает ее надежность и расширяет функциональные возможности.
Пропускание через сквозное отверстие червяка кабеля повышает эксплуатационные характеристики.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен механизм горизонтального и вертикального наведений прицела стабилизатора вооружения. На фиг. 2 изображен разрез А-А механизма.
Стабилизатор танкового вооружения содержит закрепленные на платформе 1 стойки 2, в которых установлены оси 3, 4, на которых с возможностью поворота соответственно размещены скрепленные между собой колеса 5, 6 и 7, 8. На оси 4 с возможностью вращения установлено сопряженное с колесом 6 колесо 9, к которому прикреплен конец плеча 10 двуплечего рычага, имеющего ось 11, закрепленную на противоположном конце этого плеча, на которой с возможностью поворота размещено сопряженное с колесом 8 колесо 12, к которому прикреплен конец плеча 13 двуплечего рычага, причем противоположный конец этого плеча жестко соединен с прицелом 14. Колесо 7 сопряжено с червяком 15, который соединен с первым двигателем (не показан) и установлен соосно с возможностью вращения в червяке 16, соединенном со вторым двигателем (не показан), сопряженным с колесом 5 и размещенным с возможностью вращения в закрепленной на основании 17 втулке 18, на которой с возможностью поворота установлена выполненная в виде червячного колеса платформа 2, сопряженная с червяком 19, установленным с возможностью вращения на основании и соединенным с третьим двигателем (не показан). Через полые червяки 15, 16 может быть пропущен кабель 20.
Стабилизатор танкового вооружения работает следующим образом.
Для поворота прицела 14 вокруг вертикальной оси включают третий двигатель, вращающий червяк 19. В результате этого платформа 1 будет поворачиваться вместе со стойками 2 на втулке 17. При этом червячные колеса 5, 7 своими зубьями будут скользить по винтовой поверхности неподвижных червяков 15, 16 (обкатываться вокруг них) и поворачиваться (фиг. 1, 2). Если угол поворота платформы небольшой, а передаточное отношение червячных передач, наоборот, большое, то червячные колеса 5, 7 будут практически стоять на месте при повороте платформы, тем более не будет перемещаться прицел 14 в вертикальной плоскости. При достижении прицелом нужного угла третий двигатель переводят в режим стабилизации, в котором он будет отрабатывать (компенсировать) угол между заданным и действительным положением прицела по азимуту.
Будем полагать, что передаточное отношение от червяка 16 к колесу 9 меньше передаточного отношения от червяка 15 до колеса 12. Для грубого наведения прицела 14 в вертикальной плоскости включают второй двигатель, благодаря чему начинают вращаться червяк 16, колеса 5, 6, 9 и скрепленное с последним плечо 10. При достижении прицелом нужного положения второй двигатель также переводят в режим стабилизации.
Далее при необходимости изменяют кратность прицела, включают первый двигатель и осуществляют окончательное, более точное наведение на цель. Поскольку прицел уже стабилизируется в горизонтальной и вертикальной плоскостях, то процедура более точного наведения на цель упрощается. После завершения указанной процедуры первый двигатель переводят в режим стабилизации, чем констатируют захват цели. В дальнейшем стабилизация положения прицела осуществляется тремя двигателями, что позволяет повысить точность отработки угла рассогласования и сокращает время этой операции.
Заметим, что червяки 15, 16 могут быть выполнены заодно, что упрощает конструкцию, однако в этом случае усложняется процедура более точного наведения на цель.
Внедрение изобретения позволит создать простой по конструкции и удобный в эксплуатации стабилизатор танкового вооружения.