УСТРОЙСТВО ДЛЯ БАЛАНСИРОВКИ БЛОКА УПРАВЛЕНИЯ РУЛЕВОЙ МАШИНЫ
DEVICE FOR BALANCING STEERING ENGINE CONTROL UNIT

Изобретение относится к оборудованию для сборки устройств управления, преимущественно для ракетно-космической техники.
Известно описанное в [1] устройство для балансировки блока управления рулевой машины (РМ), содержащее балансировочные элементы, посредством которых на валу электромеханического преобразователя (ЭМП) закреплена качалка, а также поворотный стол с основанием, установленным на поворотном столе с радиальным смещением относительно его оси вращения и совмещением радиуса поворотного стола с плоскостью симметрии блока управления.
Недостатком указанного устройства является возможность только визуального контроля.
Наиболее близким к предложенной конструкции - прототипом является описанное в [2] устройство для балансировки блока управления РМ, содержащее балансировочные элементы, посредством которых на валу ЭМП закреплена качалка, поворотный стол с основанием, установленным на поворотном столе с радиальным смещением относительно его оси вращения и совмещением радиуса поворотного стола с плоскостью симметрии блока управления, два подвижных упора, размещенных на основании со стороны качалки, противоположной оси вращения поворотного стола, на одинаковом расстоянии от плоскости симметрии блока управления, а также два вольтметра, каждый из которых совместно с источником питания, одним из подвижных упоров и качалкой образуют собственную электрическую цепь, при этом вал ЭМП установлен перпендикулярно поворотному столу.
Недостатком указанного устройства является недостаточная точность и высокие энергозатраты при балансировке.
Техническим результатом настоящего изобретения является повышение точности балансировки и снижение энергозатрат при балансировке блока управления РМ.
Технический результат достигается тем, что в предложенном устройстве для балансировки блока управления РМ, содержащем балансировочные элементы посредством которых на валу ЭМП закреплена качалка, а также поворотный стол с основанием, установленным на поворотном столе с радиальным смещением относительно его оси вращения и совмещением радиуса поворотного стола с плоскостью симметрии блока управления, а также два вольтметра, каждый из которых совместно с источником питания, одним из подвижных упоров и качалкой образуют собственную электрическую цепь, при этом вал ЭМП установлен перпендикулярно поворотному столу, в отличие от прототипа, в каждую электрическую цепь дополнительно включено жесткое, контактирующее с подвижными упорами коромысло из проводящего материала, закрепленное на качалке посредством крепежных элементов заданной массы, установленных в отверстиях плеч качалки, причем коромысло размещено симметрично относительно плоскости симметрии блока управления, а расстояние от оси подвижного упора до плоскости симметрии блока управления определяется соотношением:
1
где L - расстояние от оси подвижного упора до плоскости симметрии блока управления;
L - расстояние между плечами качалки;
d - диаметр подвижного упора.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена общая конструктивная схема устройства для балансировки блока управления РМ.
Устройство для балансировки блока управления РМ включает поворотный стол 1 с осью вращения в точке О, на котором установлено основание 2 с радиальным смещением относительно точки О. На основании 2 закреплен блок управления РМ с совмещением собственной плоскости симметрии с радиусом поворотного стола, содержащий ЭМП 3, качалку 4. На качалке 4 установлено коромысло 5, закрепленное в отверстиях плеч качалки 4 элементами фиксации, например болтами 6 и гайками 7, масса каждой пары которых эквивалентна массе золотникового плунжера. Качалка 4 нагружена плоской пружиной 8 и закреплена на валу ЭМП 3 посредством цангового зажима, выполненного в виде разрезной ступицы, края которой стянуты шпилькой 9 и контргайками 10, выполняющими роль балансировочных элементов. Вал ЭМП 3 установлен перпендикулярно поворотному столу 1, при этом упрощается конструкция основания и обеспечивается его расположение параллельно поворотному столу. При отключенном ЭМП качалка занимает нейтральное положение под действием пружины 8, при котором ее плоскость симметрии совпадает с плоскостью симметрии блока управления и радиусом ОА поворотного стола. Со стороны плеч качалки 4, противоположных оси вращения стола (точке О), на основании 2 на одинаковом расстоянии от плоскости симметрии блока управления установлены подвижные упоры, выполненные в виде микрометрических винтов 11 микрометрических головок 12, например по ГОСТ 6507-90, закрепленных относительно основания 2 скобами 13. Чтобы перегрузка действовала на плечи качалки равномерно, микрометрические винты 11 размещены параллельно плоскости симметрии блока управления и направлены к оси вращения поворотного стола 1, т.е. навстречу действию перегрузки. Каждый винт 11 присоединен к собственной электрической цепи, включающей коромысло 5, источник питания 14 и вольтметр 15, замыкающейся на качалку 4.
При приведении во вращение поворотного стола 1 на ЭМП 3, установленный на основании 2, действует перегрузка, пропорциональная числу оборотов поворотного стола 1 и смещению основания 2 относительно центра вращения О. В случае дисбаланса блока управления качалка 4, закрепленная на валу ЭМП 3, под действием перегрузки, соответствующей реальной перегрузке, действующей на корпус РМ при ее эксплуатации в направлении плоскости симметрии блока управления перпендикулярно валу ЭМП 3, преодолевает усилие пружины 8 и поворачивается вместе с коромыслом 5 относительно вала ЭМП 3, замыкая электрическую цепь. Коромысло 5 закреплено на качалке 4 посредством болтов 6 и гаек 7, установленных в отверстиях плеч последней, вместо золотниковых плунжеров (замененных эквивалентной массой), и размещено симметрично относительно плоскости симметрии блока управления РМ, чтобы исключить влияние дисбаланса самого коромысла на балансировку блока управления РМ. Момент замыкания электрической цепи от источника питания 14 контролируется по соответствующему вольтметру 15. Для ликвидации дисбаланса блока управления изменяют положение центров масс балансировочных элементов, т.е. вращением смещают шпильку 9 в сторону плунжера 6, противоположного стороне качалки 5, удалившейся от центра вращения поворотного стола при действии перегрузки, или изменяют массу контргаек 10, повторяют цикл вышеуказанных операций до момента одновременного замыкания электрических цепей каждым концом качалки, после чего балансировку заканчивают. Микрометрические винты 11 микрометрических головок 12, закрепленных скобами 13, ограничивают перемещение концов коромысла 5.
Чтобы подвижный упор не касался одновременно качалки и коромысла при воздействии перегрузки, расстояние от оси подвижного упора до плеча качалки должно быть больше половины диаметра d подвижного упора, а т.к. расстояние между плечами качалки L, то вылет плеча качалки относительно плоскости симметрии блока управления составляет  отсюда расстояние  от оси подвижного упора до плоскости симметрии блока управления определяется соотношением:
1
где L- расстояние от оси подвижного упора до плоскости симметрии блока управления;
L - расстояние между плечами качалки;
d - диаметр подвижного упора.
Для равных зазоров увеличение плеча посредством коромысла при замыкании электрических цепей в случае одинаковой перегрузки, действующей на РМ, повышает точность и обеспечивает снижение энергопотребления за счет уменьшения числа оборотов поворотного стола при балансировке управляющего устройства РМ.
Литература
1. Патент RU №2131580, F42B 10/00, 1998 г.
2. Патент RU №2292022, F42B 10/60, 2004 г.