Подвес трехосного гиростабилизатора киноаппарата

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскнд

Соцне лист нчесинз

Республик (6!) Дополмительмое к ввт. сеид-ву(22) Заявлено 25.06. 81 (23) 3307559/б0-23 (51)hh К п з

G 01 С 21/18

6 01 С 19/16 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комнтет

СССР но делам нзобретеннй н открытнй (23) ПрморитетОпубликовано 1501.83„бюллетень HP 2 (53) УДК629.7. .058.82(088.8) Дата опубликования описания15 ° 01 ° 83 °

»

""т

В.A.Âàßçíêî, В.М.Глазов, B.B.Êîçëîâ, IO.И.Мел ед, В.Б.Мунькин, И.Й.СМирнов и В.В.Фатеев

Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое училище им. Н.Э. Баумайа -"- "=---...-., Московское конструкторское бюро киноаппаратуры

° и Всесоюзный научно-исследовательский кинофотоннстнтут (72) Авторы изобретения, (73) Заявители

{54) ПОДВЕС ТРЕХОСИОГО ГИРОСТАБИЛИЗАТОРА КИНОАППАРАТА

Изобретение относится к приборо строению и предназначено для подве:са оптических приборов, в частности

;кинофотоаппаратов и телекамер, используемых на подвижных объектах.

Известны гидроскоцические стабилизаторы, применяемые для стабилизации углового положения аэрофотоаппарата 1}.

° ° зввстен также трехосный гидроскопический стабилизатор киноаппарата, трехосный карданов подвес которого обеспечивает платформе три угловых степени свободы, содержащий внутреннюю H наружную карданные рамки, следящий обтекатель и пружины.

Система подвеса этого гиростабилизатора обеспечивает виброизоляцию платформы в вертикальном направлении прн вибрации основания. Для исключения влияния внешних вбэмущеннй (в основном аэродинамического характера), а также влияния метеоусловий на работу гиростабилиэатора в его состав входит специальный следящий защитный обтекатель, имеющий окно напротив объектива киноаппарата. Подцеркнвание определенного взаимного положения платформы с киноаппаратом и эащитного обтекателя происходит с помощью следящей системы t 2).

В этом гиростабилизаторе система

5 подввса позволяет избавиться от влияния линейной вибрации лищь s одном направлении - вдоль оси waseca следящего обтвкателя. Однако, как no>ca зывает практика киносъемок с подвижных объектов, направление вибрации в большинстве случаев не совпадает точно с этим направлением и имеет составляющие; действующие в горнэон . тальной плоскости. При этом наирольшев влияние на качество изображения оказывает вибрация вдоль поперечной осн гиростабилиэатора, вызываищая смазывание изображения. Кроме того линейная вибрация при наличии несбалансированности платформы и неравио20 жесткости конструкции элементов гиро стабилизатора приводит к возникиове« нию угловой вибрации платфорнн, также сникающей точнооть стабилизации.

Целью изобретения является повьззе

25 ние точности стабилизации путем сни кения влияния линейной вибрации.

Цель достигается тем, что в acgseic ,трехосиого гиростабилизатора киноапарата, оодержащего внутреннюю и иарузвную кардаиовые рамки, следящий обте-.

989321 катвль и пружины, дополнительно введены две пары параллвлограмных механизмов, параллвлограмныв механизмы каждой пары установлены вдоль поперечной оси стабилизации симметрично относительно центра подввса и выпол- 5 иены в виде подвижно соединенных основания, шатуна и двух кривошипов, причем основания первой пары параллелограммных механизмов закреплены на следящем обтвкатвлв с возможностью 1О перемещения шатуна вдоль вертикальной оси стабилизации киноаппарата, кривошипы этой пари через пружины также соединены со следящим обтекателем, а основания и шатуны второй дары парал- 15 лограммного механизма выполнены в виде втулок, в каждой иэ которых установлен с возможностью вращения вал, ось вращения которого параллельна продольной оси стабилизации кино- 20 аппарата, каждый кривошип этой пары соединен с валами этой же пары с возможностью поворота шатуна вокруг поперечной оси стабилизации киноаппарата, причем втулки оснований этой паРы соединены с шатунами параллвлограмных механизмов первОй пары, а втулки каждого шатуна второй пары соединены с наружной карданной рамкой.

На чертеже изображена кинематическая схема гиростабилиэатора киноаппарата.

На платформе 1 установлен киноаппарат 2, при этом платформа 1 подвешена в наружной карданной рамке 3 и размещена внутри следящего обтвкателя 4. Первая пара параллелограмных механизмов включает основания 5, шатуны б и кривошипы 7, а вторая пара параллелограммных механизмов включает втулки 8 и валы 9 основания, втул- 40 ки 10 и валы 11 шатунов и кривошипы

12. Пружины 13 соединяют первую пару параллелограммных механизмов с обте- кателем.

Работа предложенного устройства 45 осуществляется следующим образом.

Пружины 13, прикрепленные одним концом к следящему обтвкатвлю 4,. а другим — к верхним кривошипам 7 первой пары параллель:раммных механизмов, совместно с этой нарой образуют систему амортизации вдоль оси, параллельной оси вращения обтвкатвля (вертикальной оси). Основания 5 первой пары параллвлограммных механизмов установлены также на следящем обтвка.телв,при этом оси вращения кривошипов параллельнп поперечной оси отабилиэации киноаппарата. С шатунами б первой пары параллелограммных механизмов связаны две втулки 10 основания второй ары механизмов, валы которых имеют свободу вращения по оси, парал" лвльной продольной оси стабилизации киноаппарата. Кривошипы 12 второй па- 6э ры параллелограммных механизмов имеют ось вращения, параллельную поперечной оси стабилизации киноаппарата б, пои этом основания этой пары механизмов в отсутствие наклонов обтекателя по попвречной оси занимают горизонтальное положение. Втулки 10 шатунов этой пары закреплены на опорной площадкв наружной кардановой рамки 3.

Вторая пара параллелограммных мвханиэмов образует систему амортизации в горизонтальной плоскости, причем параллелограммныв механизмы этой пары, образующие собой маятниковую подвеску, аммортизируют платформу в продоль- ном направлении; а эа счет выполнения основания и шатунов в виде втулок ° j и валов амортизируют платформу в поперечном направлении.

Изменение степени демпфирования колвбаний подвески по всем трем линейным координатам может быть легко дос" тигнуто за счет изменения трения в осях вращения кривошипов параллвлограммных механизмов и трения между втулками и валами.

Гаким образом, с помощью пружинной по;вески по вертикали и маятниковых подвесок в горизонтальной плоскости обеспечивается внброизоляция платфор-. мы с расположенным на ней киноаппаратом по трем ортогональным направлениям т.е. точность стабилизации киноаппарата в линейных координатах повышается. Вместе с тем повышается точность угловой стабилизации эа счет снижения линейных вибрационных нагрузок, вызывающих угловую вибрацию платформы с расположенными на ней киноаппаратом и узлами стабилизации.

Применение параллелограммных механизмов и втулок с валами позволя« вт исключить влияние поворотов кривошипов всех механизмов при работе подвеса на угловое положение опоркой площадки наружной кардановой .рамки и, следовательно, не вызывает поворотов кардановых рамок и ошибок стабилизапо у 7

Собственную частоту маятниковой подвески платформы в горизонтальной плоскости с учетом малости моментов инерции кривошипов механизмов можно определить как частоту математическо го маятника

00 =4@ 1 Q, гдв f — ускорение свободного падвния1

f - расстояние от точки подвеса до центра тяжести качающейся массы.

Воэможность использования этой Формулы для определения частоты колебаний, маятниковой -подвески объясняется следукщимз при качке маятниковой подвески параллелограммного типа не происхо-. дит поворота карданова подвеса вокруг 989321 осн качания, следовательно, момент инерции его не влияет на чистоту собственных колебаний подвески. Тогда, пренебрегая малыми моментами инерции кривошипоз, частоту собственных колебаний подвески можно приближенно определить по приведенной формуле.

В этом случае-изменение массы н габаритов платфорьэя и кардановых рамок с установленными на ннх элементами не влечет за собой изменение собственной частоты колебаний подвески, . т.е. замена объекта стабилизации не вызывает необходимость регулировки

s горизонтальной плоскости, что является достоинством введения предлагаемых элементов подвеса. Кроме того, применение подвески параллелограммного типа и пружин позволяет легко регулировать степень демпфирования колебаний по вертикали за счет измене. ния трения в сочленениях механизма, а замена пружин намного легче по сравнению с известным устройством и производится без существенной разбор,ки устройства.

За счет применения предложенной системы подвеса точность стабилиза ции по угловым координатам увеличива" ется в 1,5 раза, Повеааается качество отснятого материала.

Формула изобретения

Подвес трехосного гироатабилиза.,тора киноаппарата, содержащий внут,реннюю и наружную кардановые рамки, следящий обтекатель и пружины, отличающийся тем, что, с

t целью поэияення точности стабилиэа=. цин киноаппарата путем снижения влияния линейной вибрации, в него введе. ны две пары параллелограююных механизмов, параллелограмяные механизмы каждой пары установлены вдоль потивречной осн стабилизации симметрично относительно центра подвеса и выполие» ны в виде подвижно соединенных осно-! вания, шатуна н двух крнвошипов, прй30 чем основания первой пары параллелограммных механизмов закреплены на следящем обтекателе с возможностью перемещения шатуна вдоль вертикальной оси стабилизации киноаппарата, 35 кривошипы этой пары через пружины также соединены со следящим Обтекателем, а основания и шатухы второй пары параллелограммного механизма вы" полнены э виде втулок, в каждой из

;щ которых установлен с воэможностью вращения вал, ось вращения которого параллельна продольной оси стабилизации киноаппарата, а каждый кривошип: этой пары соединен с валами этой же пары с возможностью поворота шатуна вокруг поперечной оси стабилизации киноаппарата, причем втулки оснований этой пары соединены с шатунами параллелограммных механизмов первой пары, а втулки. каждого шатуна второй пары соединены с наружной карданной рамкой.

Источники информации,. принятые во внимание прн экспертизе.

1..Бабаев A.A.Стабилизация оптических приборов. Л., Машиностроение, 1975, с. 44

2. Патент Англии 9 1251566, кл. 6 1 F, 1969 (прототип) .

989321

Составитель Н.Енина

Редактор М.Дылын ТехредМ.Гергель Корректор Г.Решетник

Заказ 11105/57 Тираж 600 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета сссР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4