УСТРОЙСТВО СЛЕЖЕНИЯ ЗА ПОЛОЖЕНИЕМ ОРУДИЯ

Полезная модель относится к области приборостроения, более конкретно - к приборам наблюдения и слежения. Такие приборы найдут применение главным образом в устройствах прицеливания и управления огнем, где требуется высокая точность определения положения орудия.
Наиболее близким по технической сущности является устройство слежения за положением орудия [1], включающее привод, кинематически связанный с элементом слежения, установленным в корпусе с возможностью поворота, где привод выполнен в виде рычажно-параллелограммного привода, имеющий связь с вооружением боевой машины, в частности с пушкой, содержащий шарнирно соединенные между собой шатун и ведомый рычаг, а кинематическая связь с элементом слежения выполнена в виде зубчатой передачи с применением промежуточного зубчатого колеса для организации односторонней передачи вращения. Данное устройство позволяет отслеживать углы заклона орудия.
Основными недостатками указанного устройства является невысокая точность прицеливания и слежения из-за применения рычажно-параллелограммного привода и зубчатой передачи с паразитным колесом, которые имеют в своей кинематической цепи радиальные зазоры и мертвый ход, приводящие к невысокой точности передачи углов заклона орудия. Линейные перемещения орудия и рычажно-параллелограммного привода, возникающие в пределах собственных радиальных зазоров, при больших ударных и вибрационных нагрузках передаются через рычажно-параллелограммный привод на элемент слежения, которые преобразовываются в заклон элемента слежения, что вместе с погрешностью, вносимой при изменении собственной температуры рычажно-параллелограммного привода, ведет к снижению точности прицеливания и слежения. Технологическая сложность выполнения и контроля при монтаже на объекте равенства длин ведущего и ведомого рычагов, выставка параллельности ведущего и ведомого рычагов между собой при помощи шатуна переменной длины, также снижают точность передачи угла заклона и увеличивают трудоемкость монтажа.
Задачей полезной модели является повышение точности прицеливания и слежения, а также уменьшение трудоемкости монтажа на объекте.
Для решения поставленной задачи в устройстве слежения за положением орудия, включающем привод, кинематически связанный с элементом слежения, установленным в корпусе с возможностью поворота, в отличие от прототипа привод выполнен в виде ленточно-рычажной передачи, включающей ведомый рычаг, шарнирно соединенный с корпусом и с шатуном, механизм односторонней передачи вращения, содержащий ролик, промежуточный ролик и выходной ролик, первую и вторую гибкие связи, при этом выходной ролик установлен соосно шарнирному соединению ведомого рычага и корпуса с возможностью вращения вокруг своей оси, ролик шарнирно соединен с шатуном и предназначен для жесткого закрепления на орудии, промежуточный ролик установлен соосно шарнирному соединению шатуна и ведомого рычага с возможностью вращения вокруг своей оси и попарно кинематически связан с роликом и выходным роликом посредством первой и второй гибкой связей соответственно, причем ролик, промежуточный ролик и выходной ролик выполнены равного диаметра, а кинематическая связь элемента слежения с приводом осуществлена посредством ленточной передачи, содержащей шкив, входной вал и третью гибкую связь, при этом шкив жестко соединен с элементом слежения, а входной вал соосно соединен с выходным роликом.
Введение механизма односторонней передачи вращения, в котором ролик, промежуточный ролик и выходной ролик выполнены равного диаметра, позволяет организовать точную безлюфтовую передачу вращения в одном направлении от орудия к выходному ролику с постоянным передаточным отношением один к одному, в которой отсутствует мертвый ход, что повышает точность передачи углов.
Ведомый рычаг и шатун в ленточно-рычажной передаче, шарнирно соединенные с корпусом и с роликом соответственно, перемещаются в пространстве в зависимости от изменения положения ролика, жестко закрепленного на орудии, являются корпусными деталями для размещения механизма односторонней передачи вращения и не имеют связи с элементом слежения, тем самым линейные перемещения орудия с ведомым рычагом и с шатуном, возникающие в пределах собственных радиальных зазорах при ударных и вибрационных нагрузках, не передаются на элемент слежения, а также изменения собственной температуры не влияют на погрешность передачи угла, что приводит к повышению точности прицеливания и слежения как в статическом положении, так и в движении с ходу.
В ленточно-рычажной передаче точность передачи углов заклона орудия обеспечивает механизм односторонней передачи вращения, а не геометрия рычагов, что исключает необходимость выставки точных длин рычагов, соблюдения их параллельности между собой, снижает требования к посадочному месту на объекте, исключает дополнительную доводку при выверке, что ведет к значительному снижению трудоемкости монтажных работ.
Выполнение кинематической связи элемента слежения с приводом путем введения третьей гибкой связи, соединяющей входной вал и шкив с элементом слежения, позволяет получить точную безлюфтовую передачу углов заклона орудия.
На (фиг. 1) приведено устройство слежения за положением орудия.
Устройство слежения за положением орудия включает элемент слежения 1, установленный в корпусе 2 с возможностью поворота, привод, выполненный в виде ленточно-рычажной передачи, включающей ведомый рычаг 3, шарнирно соединенный с корпусом 2 и с шатуном 4, механизм односторонней передачи вращения, содержащий ролик 5, промежуточный ролик 6 и выходной ролик 7, первую 8 и вторую 9 гибкие связи, при этом выходной ролик 7 установлен соосно шарнирному соединению ведомого рычага 3 и корпуса 2 с возможностью вращения вокруг своей оси, ролик 5 шарнирно соединен с шатуном 4 и предназначен для жесткого закрепления на орудии 10, промежуточный ролик 6 установлен соосно шарнирному соединению шатуна 4 и ведомого рычага 3 с возможностью вращения вокруг своей оси и попарно кинематически связан с роликом 5 и выходным роликом 7 посредством первой 8 и второй 9 гибкой связей соответственно, причем ролик 5, промежуточный ролик 6 и выходной ролик 7 выполнены равного диаметра, а кинематическая связь элемента слежения 1 с приводом осуществлена посредством ленточной передачи, содержащей шкив 11, входной вал 12 и третью гибкую связь 13, при этом шкив 11 жестко соединен с элементом слежения 1, а входной вал 12 соосно соединен с выходным роликом 7.
В качестве элемента слежения может использоваться зеркало для последующей передачи оптического сигнала и визуального определения положения орудия, видеокамера с отображением на мониторе.
Устройство работает следующим образом.
При повороте орудия 10 на произвольный угол α происходит изменение местоположения ролика 5, жестко закрепленного на орудии 10, который повернется на тот же угол α что и орудие 10, изменив свое местоположение в пространстве. Угловой поворот ролика 5 через первую гибкую связь 8 передается на промежуточный ролик 6, а затем через вторую гибкую связь 9 на выходной ролик 7 с передаточным отношением один к одному, обеспеченным равенством диаметров ролика 5, промежуточного ролика 6 и выходного ролика 7, входной вал 12, жестко связанный с выходным роликом 7, также повернется на угол α и через третью гибкую связь 13 вращение с входного вала 12 будет передано на шкив 11, соединенный с элементом слежения 1, в одном и том же направлении, при этом коэффициент передачи зависит от диаметров входного вала 12 и шкива 11.
Предложенное техническое решение позволяет повысить точность прицеливания и управления огнем, точность передачи угла от орудия до элемента слежения, исключить температурное влияние при передаче углов в приводе, уменьшить погрешность при воздействии ударных и вибрационных нагрузок при эксплуатации, уменьшить трудоемкость работ при монтаже устройства и согласовании на объекте, исключив процедуру доводки при выверке, повысить точность стрельбы с ходу.
Источники информации:
1. Патент BY 4565 U, МПК F41G 1/00. ОАО «Пеленг». Привод качания головного зеркала оптического перископического прицела. - Опубл. 30.08.2008 г. - прототип.