Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
obschee.doc
Скачиваний:
20
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
63.52 Mб
Скачать

7.7. Кинематическая схема систем подвижности

В настоящее время во многих тренажерах используются подвижные основания, имитирующие повороты и поступательное движение кабины ЛА. Тем самым реализуются три, пять или шесть степеней свободы AT; кинематическая схема учитывает жесткие

Ограничения на параметры движения, о которых говорилось выше. При формировании сигналов управления движением кабины, например с помощью ЦВМ, применяют также специальные логические блоки для согласования параметров управления, поступающих с вычислителя, с характеристиками исполнительных механизмов. Формирование движения со многими степенями свободы позволяет приблизить восприятие пилота, находящегося в тренажере, к ощущениям скоростей ускорений и перегрузок в полете и тем самым добиться эквивалентных навыков.

Подвижные кабины тренажеров по кинематической схеме могут быть разделены на две группы. К первой относятся кабины с тремя-пятью степенями свободы (рис. 7.15), у которых движение по каждому направлению подвижности осуществляется независимо друг от друга. Кабина при таком способе перемещается в боковом и вертикальном направлениях с помощью подвижной каретки и подъемника. Кабина крепится к подъемнику на кардановом подвесе. Повороты по курсу и тангажу обеспечиваются гидроцилиндрами с относительно коротким ходом штока, а по крену – вращением выходного звена вертикального подъемника, осуществляемым совместно с прикрепленным карданным подвесом.

В торой тип подвижности осуществляется с помощью с гидроцилиндров телескопической схемы (рис. 7.16). Он является наиболее приемлемым для комплексных тренажеров. Поскольку изменение координат, характеризующих движение кабины, происходит одновременно, а кинематические связи весьма сложны, имеет место взаимозависимость между параметрами отдельных направлений. Вследствие этого возникает необходимость учета взаимосвязей при вычислении управляющих сигналов.

Рис. 7.16. Кинематическая схема шестистепенной платформы

1,2, 3, 4,5,6 телескопические гидроцилиндры

Рассмотрим примеры конструктивного исполнения систем по­движности AT. Заметим, главными показателями подвижной платформы являются: число степеней свободы, тип кинематической схемы, число гидроцилиндров, длина ходов, потребляемая мощность. Сложность и высокая стоимость производства и эксплуатации тренажеров не позволяют оснащать их системами подвижности с боль­шим разнообразием конструктивных схем. Поэтому применяем строгая унификация систем подвижности, а типаж их невелик.

Тренажеры с подвижными кабинами в основном строятся по т.н. «поддерживающей» схеме: силовые гидроцилиндры, перемещающие кабину по соответствующим направлениям подвижности, распола-

гаются снизу выполняя одновременно функции опор. Гидроцилиндры соединяются с верхней платформой и нижней фундамен­тной рамой при помощи шарнирных узлов. Конструкция узлов должна допускать поворот гидроцилиндров во всех направлениях. Наиболее широкое применение нашли системы подвижности с тремя и шестью степенями свободы описанного выше поддерживающего типа.

Упрощенная кинематическая схема системы подвижности с тре­мя степенями свободы показана на рис. 7.15. Перемещение штоков может быть трех типов — синфазным, смешанным и противофазным. При первом перемещение штоков всех трех гидроцилинд­ров (1, 2,3) вызывает изменение положения центра масс кабины по высоте; этим имитируется знакопеременная вертикальная пере­грузка. Смешанному типу соответствует согласованное перемещение штоков гидроцилиндров 1 и 2 и противоположное по отношению К нему перемещение гидроцилиндра 3; тем самым изменяется угол тангажа. При противофазном перемещении гидроцилиндров 1,2 изменяется угол крена.

Реалистичность имитации акселерационных ощущений с по­мощью трехстепенных подвижных кабин принципиально ограничена. Поэтому был осуществлен переход к шестистепенной подвижной кабине. Наиболее распространенной кинематической схемой шести­степенной платформы является также схема поддерживающего ти­па (см. рис. 7.15), Она содержит шесть исполнительных цилиндров, соединенных при помощи шарниров попарно с подвижной платфор­мой и основанием.

При определении кинематических связей механизма подвиж­ности кабины должны учитываться реальные характеристики конкретной конструкции и целый ряд дополнительных особенностей к которым относятся: несовпадение шарнирных соединений сходящихся гидроцилиндров, несовпадение размеров фундаментной (нижней) и кабинной (верхней) рам и т. п. Очевидно, что для управления такими системами необходим достаточно сложный вычислитель. На этот же вычислитель целесообразно возложить функции формирования сигналов обратных связей следящих систем гидроприводов и функции преобразования линейных и угловых координат ЛА (вы­числяемых в имитаторе динамики полета) в управляющие сигналы, пропорциональные координатам платформы. Однако каждая из этих функций должна вычисляться в отдельном блоке.

В шестистепенной системе подвижности перемещения по всем степеням свободы кинематически связаны друг с другом; следова­тельно, невозможно одновременно достичь максимальных отклоне­ний по всем каналам. В таких системах должны особо соблюдаться условия кинематической безопасности; необходимо выбирать такое соотношение между размерами верхней и нижней рам, а также максимальными и минимальными длинами гидроцилиндров (с учетом смещения их штоков), при котором был бы кинематически невозможен перевод кабины в опасные положения. Макси­-

мальных располагаемых усилий гидроцилиндров должно быть достаточно для преодоления моментов от массовых сил подвижной части при любых реализуемых эволюциях платформы.

В заключение отметим, что к динамическим характеристикам сервоприводов подвижных кабин предъявляются жесткие требования к плавности хода, отсутствию вибраций и рывков, Это обуславливается наличием сухого трении и аон нечувствительности, гистерезисом характеристик, люфтами и т.п.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]