Устройство для намотки-размотки на барабан кабеля-привязи беспилотного летательного аппарата

Полезная модель относится к технологическому оборудованию для намотки-размотки кабеля на барабан или бухту и может быть использована для технологических операций, связанных с намоткой-размоткой кабеля-привязи беспилотных летательных аппаратов, функционирующих в привязном режиме.
Особенностью использования таких устройств является то, что, для намотки-размотки используются кабели-привязи, выполняющие функции не только силового удержания летательного аппарата, но и передачи на его борт напряжения питания, а так же передачи на борт и снятия с борта информационных сигналов (управления, телеметрии, фото и видеоданных и т.п.).
Известны устройства для намотки кабеля на барабан или бухту.
Одно из таких устройств [RU 2241655, C1, В65Н 54/28, 10.12.2004] содержит барабан, механизм установки барабана и траверсу для направления и натяжения кабеля, базирующуюся на платформе с приводным винтом, вращение которого обеспечивает привод, и имеющую концевые датчики, на которой жестко закреплено устройство бокового поджатая кабеля, включающее в себя вертикальные прижимные ролики и устройство протяжки кабеля, в которое входят горизонтальные ролики поддержки сверху и снизу, контроллер, датчик метража, датчик координаты положения траверсы и устройство измерения толщины кабеля, в которое входит подвижный элемент с ходовым винтом, на одном конце которого находится датчик толщины, а на другом -цилиндрическая поворотная ручка, причем на подвижном элементе закреплена ось первого из двух вертикальных прижимающих цилиндрических роликов, а ось второго закреплена на платформе траверсы, на которой также жестко закреплен кронштейн крепления устройства протяжки кабеля, причем, входящие в него два горизонтальных ролика поддержки снизу расположены по обе стороны вертикальных прижимных цилиндрических роликов, а над горизонтальными роликами поддержки снизу расположен горизонтальный ролик поддержки сверху, являющийся измерительным роликом, связанным с датчиком метража, кроме того, датчик координаты положения траверсы соединен с концом приводного винта платформы с противоположной стороны от привода.
Недостатком устройства является его относительно высокая сложность.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для намотки кабеля на барабан [RU 103796, U1, В65Н 54/28, 27.04.2011] содержащее барабан, привод вращения барабана, механизм подъема барабана, раскладчик кабеля, привод раскладчика, датчики реверса и измеритель, шарнирно соединенные между собой в двух точках подвижную и неподвижную рамы П-образной формы с установленными на них колесными опорами, при этом, одна из рам, являющаяся основанием, выполнена неподвижной и содержит колесные поворотные опоры, установленные на одной стороне рамы, и колесные неповоротные опоры, установленные на другой стороне рамы, при этом другая рама выполнена с возможностью перемещения относительно неподвижной рамы, между подвижной и неподвижной рамами в центре установлен механизм подъема барабана, на подвижной раме с помощью элемента фиксации барабана, выполненного в виде диска с отверстиями с крючками, закреплен барабан, содержащий подвижные и неподвижные элементы съема бухты, а также узел фиксации подвижных элементов, содержащий ось, на которой установлена крестовина, выполненная в виде подвижной втулки, скрепленной с осью фиксирующей гайкой, при этом ось соединена через диск с неподвижной щекой технологического барабана, образованной неподвижными элементами, крестовина соединена с подвижными элементами, образующими другую щеку барабана, а подвижные элементы, образующие шейку барабана, подвижно соединены с неподвижными элементами, образующими одну из щек барабана, и подвижными элементами, образующими другую щеку барабана, при этом, в диске выполнены отверстия для фиксации барабана на поводковом механизме, установленном с возможностью передачи вращательного движения от привода вращения на барабан, а раскладчик кабеля содержит направляющие, одна из которых имеет форму полого цилиндра, а другая выполнена в виде уголкового профиля, на первой направляющей подвижно установлена втулка с закрепленной на ней площадкой, предназначенной для установки измерителя, при этом площадка соединена с двумя параллельными вертикальными пластинами, соединенными для жесткости двумя перемычками, в нижней части раскладчика между пластинами выполнена площадка с прорезью по форме профиля нижней направляющей, вертикальные стойки выполнены в виде пластин для закрепления направляющих и подшипниковых узлов, предназначенных для закрепления вращающегося винта, связанного с приводом раскладчика и предназначенного для перемещения каретки раскладчика, связанной с датчиками реверса.
Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно узкие функциональные возможности, поскольку, хотя известное устройство и обеспечивает намотку кабеля на барабан, но не обеспечивает одновременную передачу в устройство, с которым соединен кабель, напряжения питания, а так же передачу и получение от него информационных сигналов, что важно для кабеля-привязи беспилотных летательных аппаратов, функционирующих в привязном режиме, когда значения напряжения питания и режимы подачи и снятия информационных сигналов зависят от свободной блины кабеля-привязи и программы полета. Это снижает арсенал технических средств, которые могут быть использованы в системах подобного назначения.
Задачей, которая решается в полезной модели, является создание устройства для намотки-размотки на барабан кабеля-привязи беспилотного летательного аппарата, которое обладает более широкими функциональными возможностями и обеспечивает в процессе размотки-намотки кабеля-привязки передачу по нему напряжения питания, а также передачу и получение информационных сигналов, которые, как правило, связаны со свободной длиной кабеля-привязи (высотой подъема беспилотного летательного аппарата) и программой его использования. Причем, контроль свободной длины кабеля-привязи наиболее точно может быть произведен именно в устройстве намотки-размотки по состоянию барабана или бухты.
Требуемый технический результат заключается в расширении арсенала технических средств, используемых для намотки-размотки на барабан или бухту кабеля-привязи беспилотного летательного аппарата, путем расширения их функциональных возможностей и обеспечения в процессе размотки-намотки передачу по кабелю-привязи напряжения питания, а также передачу и получение информационных сигналов, которые, связаны со свободной длиной кабеля-привязи (высотой подъема беспилотного летательного аппарата и программой его использования).
Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что, в устройство, содержащее привод вращения оси барабана, выполненной с возможностью закрепления на ней барабана, имеющего параллельные боковые ограничители, между которыми выполнена цилиндрическую часть, предназначенная для размотки с нее и намотки на нее кабеля-привязи, а также привод вращения оси укладчика кабеля-привязи на барабан, установленной параллельно оси барабана и выполненной с возможностью закрепления на ней укладчика кабеля-привязи в виде каретки, выполненной с возможностью двунаправленного перемещения по оси укладчика и равномерной послойной подачи кабеля-привязи на цилиндрическую часть барабана, согласно полезной модели, введено контактное кольцо, установленное неподвижно на оси барабана с возможностью контактирования с контактами концов силовых и сигнальных жил кабеля-привязи, выведенных на внешнюю сторону бокового ограничителя барабана, и выполненное с возможностью подачи напряжения питания на силовые жилы кабеля-привязи и подачи и съема информационных сигналов с сигнальных жил кабеля-привязи.
На чертеже представлено изображение заявленного устройства для намотки-размотки на барабан кабеля-привязи беспилотного летательного аппарата совместно с барабаном.
Устройство для намотки-размотки на барабан кабеля-привязи беспилотного летательного аппарата совместно с барабаном содержит привод 1 (мотор и муфту) вращения оси 2 барабана, выполненной с возможностью закрепления на ней барабана 3, имеющего параллельные боковые ограничители 4, между которыми выполнена цилиндрическую часть 5, предназначенная для размотки с нее и намотки на нее кабеля-привязи.
Устройство для намотки-размотки на барабан кабеля-привязи беспилотного летательного аппарата содержит также привод 6 вращения оси 7 укладчика кабеля-привязи на барабан 3, установленной параллельно оси 2 барабана и выполненной с возможностью закрепления на ней укладчика 8 кабеля-привязи в виде каретки, выполненной с возможностью двунаправленного перемещения по оси 7 укладчика и равномерной послойной подачи кабеля-привязи на цилиндрическую часть 5 барабана 3.
Кроме того, устройство для намотки-размотки на барабан кабеля-привязи беспилотного летательного аппарата содержит контактное кольцо 9, установленное неподвижно на оси 2 барабана с возможностью контактирования с контактами концов силовых и сигнальных жил кабеля-привязи, выведенных на внешнюю сторону бокового ограничителя 4 барабана 3, и выполненное с возможностью подачи напряжения питания на силовые жилы кабеля-привязи и подачи и съема информационных сигналов с сигнальных жил кабеля-привязи.
Работает устройство для намотки-размотки на барабан кабеля-привязи беспилотного летательного аппарата следующим образом.
Устройство предназначено для намотки-размотки кабеля-привязи на барабан и может быть использовано для технологических операций, связанных с намоткой-размоткой кабеля-привязи беспилотных летательных аппаратов, функционирующих в привязном режиме. Особенностью использования таких устройств является то, что, для намотки-размотки используются кабели-привязи, выполняющие функции не только силового удержания летательного аппарата, но и передачи на его борт напряжения питания, а так же передачи на борт и снятия с борта информационных сигналов (управления, телеметрии, фото и видеоданных и т.п.). Таким образом, кабель-привязь помимо силовой удерживающей жилы (стальной или навивной железной), может иметь в единой оболочке силовые жилы для подачи питания на борт беспилотного летательного аппарата и сигнальные жилы для подачи или съема информационных сигналов или сигналов управления.
Один конец кабеля-привязи (нижний конец) соединен с барабаном 3 и имеет выходные контакты силовых и сигнальных жил, например, на параллельные боковые ограничители 4 барабана 3, а другой конец прикрепляется к соответствующим элементам крепления и контактирования беспилотного летательного аппарата. При этом сам кабель-привязь пропускается от барабана 3 и на него через укладчик 8.
Контактное кольцо 9 обеспечивает контакты внешних источников питания с силовыми жилами кабеля-привязки через нижний конец кабеля привязки, а также контакты для передачи на борт и снятия с борта беспилотного летательного аппарата информационных сигналов (управления, телеметрии, фото и видеоданных и т.п.). Удержание кабеля-привязи на барабане обеспечивается приводом вращения оси барабана, который может иметь средства торможения и контроля натяжения кабеля-привязи.
Таким образом, благодаря усовершенствованию известного устройства обеспечивается требуемый технический результат, заключающийся в расширении арсенала технических средств, используемых для намотки-размотки на барабан или бухту кабеля-привязи беспилотного летательного аппарата, поскольку обеспечивается расширение его функциональных возможностей за счет обеспечения в процессе размотки-намотки передачу по кабелю-привязи напряжения питания, а также передачу и получение информационных сигналов.