Устройство позиционирования платформы

 

Изобретение относится к космической технике, а именно к двухкоординатным средствам ориентации приборов в пространстве, преимущественно в условиях вакуума. Сущность изобретения: надежность ориентации повышается за счет того, что устройство содержит поворотную трубу 3 и несущую платформу 5. При этом управление платформы по азимуту осуществляется вращением трубы 3 через зубчатую нарезку гибкого элемента 7 волновой передачи, а управление по углу α места - перемещением гайки 10 через винтовую нарезку гибкого элемента. Гайка связана с платформой посредством шарнирной тяги 11. 1 ил.

Изобретение относится к космической технике, а именно к двухкоординатным средствам ориентации приборов в пространстве, преимущественно в условиях вакуума, и может быть использовано как позиционирующее устройство в приводах стабилизированных платформ космических аппаратов.

Наиболее близким из известных технических решений является устройство позиционирования платформы, содержащее вертикальную колонну, трубу с зубчатым венцом и кронштейном крепления платформы, установленную внутри колонны с возможностью вращения, привод поворота по углу места, выполненный в виде винтовой пары, расположенной внутри трубы, и шарнирной тяги, связанной с платформой.

Недостатком устройства является пониженная надежность при работе в условиях вакуума, а также неудовлетворительные кинематические показатели ввиду невозможности одновременного управления по азимуту и углу места и необходимостью соблюдения определенного баланса между силами трения в винтовой и подшипниковой парах.

Технической задачей изобретения является повышение надежности устройства при работе в условиях вакуума.

Указанная задача решается за счет того, что устройство позиционирования платформы, содержащее вертикальную колонну, трубу с зубчатым венцом и кронштейном крепления платформы, установленную внутри колонны с возможностью вращения, привод поворота по углу места, выполненный в виде винтовой пары, расположенной внутри трубы, и шарнирной тяги, связанной с платформой, снабжено установленным в трубе гибким элементом волновой передачи, зубчатая нарезка которого кинематически связана с зубчатым венцом трубы, а винтовая нарезка - с подвижной в осевом направлении гайкой винтовой пары, причем гайка связана с шарнирной тягой.

На чертеже показано устройство позиционирования платформы.

Устройство состоит из герметичного корпуса 1, на котором закреплена колонна 2. Внутри колонны с возможностью относительного вращения на подшипниках установлена труба 3, выполненная заодно с кронштейном 4 и несущая платформу 5 при помощи оси 6. Соосно колонне и трубе внутри последней на корпусе закреплен герметичный гибкий элемент 7 волновой передачи с винтовой нарезкой 8 в верхней части и зубчатой нарезкой 9 - в нижней. Зубчатая нарезка гибкого элемента кинематически связана с зубчатым венцом трубы 3, а винтовая нарезка - с гайкой 10, в нижней части которой имеется резьба. При этом винтовая нарезка гибкого элемента и подвижная гайка образуют винтовую пару. Между гайкой и трубой также имеется возможность поступательного и вращательного движений. Гайка 10 связана шарнирной тягой 11 с платформой 4. Внутри гибкого элемента 7 для деформирования его зубчатой и винтовой нарезок установлены роликовые генераторы волн 12 и 13 с приводными валами 14 и 15 соответственно. Вал 14 является полым и выполнен заодно с ведомым зубчатым колесом 16, а на вал 15 напрессовано зубчатое колесо 17. Для передачи вращения от шагового двигателя 18 через редуктор 19 на колесо 16 имеются ведущая 20 и промежуточная 21 шестерни. Аналогично роль кинематической цепи для передачи вращения от двигателя 22 через редуктор 23 на колесо 17 выполняют шестерни 24 и 25.

Корпус 1, корпусы двигателей 18 и 22, редукторы 19 и 23, а также гибкий элемент 7 образуют замкнутое герметичное пространство, содержащее значительную часть подвижных деталей.

Устройство работает следующим образом.

При включении двигателя 18 через соответствующую кинематическую цепь вращаются зубчатое колесо 16 и генератор волн 12. В зоне зубчатой нарезки происходит деформирование гибкого элемента 7, вследствие чего труба 3, вращаясь, обеспечивает поворот платформы 5 по азимуту. В этом случае труба 3 вращается свободно относительно гайки 10, которая удерживается от вращения на гибком элементе 7, например, силами трения.

При включении двигателя 22 через другую кинематическую цепь вращение передается на колесо 17 и генератор волн 13, который деформирует гибкий элемент 7 в зоне винтовой нарезки, обеспечивая поступательное перемещение гайки 10. Гайка перемещается вверх или вниз относительно трубы (в зависимости от направления вращения генератора волн 13). Поворачивается платформа 5 на оси 6 при помощи тяги 11. Таким образом, происходит позиционирование платформы по углу α места. При отключении двигателей стопорение платформы обеспечивается самоторможением волновой передачи.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ПЛАТФОРМЫ, содержащее вертикальную колонну, трубу с зубчатым венцом и кронштейном крепления платформы, установленную внутри колонны с возможностью вращения, привод поворота по углу места, выполненный в виде винтовой пары, расположенной внутри трубы, и шарнирной тяги, связанной с платформой, отличающееся тем, что оно снабжено установленным в трубе гибким элементом волновой передачи, зубчатая нарезка которого кинематически связана с зубчатым венцом трубы, а винтовая нарезка - с подвижной в осевом направлении гайкой винтовой пары, при этом указанная гайка связана с шарнирной тягой.

РИСУНКИ

Рисунок 1