 
        
        книги из ГПНТБ / Соловьев А.И. Проектирование механизмов приборов и аппаратов
.pdfки включена в цепь постоянного тока. Наводимая в ней э. д. с , взаимодействуя с магнитным потоком постоянного магнпга 5, по ворачивает рамку.
Рычаг 1 заканчивается жестко закрепленной на нем шторкой 11. перекрывающей фокусированный с помощью линзы 10 свето вой поток, излучаемый лампой 9 на фотосопротивленне 12. Послед нее является плечом балансного измерительного моста фотоэлек
| тронного усилителя [10] (рис. 7, б). | Кроме мостовой схемы, с фото | ||||||
| сопротивлением ФС и | постоянными | сопротивлениями Rt | и R2 | ТИПИ | |||
| МЛТ-0,25 (410 ком | 10%) | он содержит регулируемое | сопротив | ||||
| ление R3 типа СПО-2 | (680 ком — 13Ш); лампы 6Н2П-В, 6>К 11П-В | ||||||
| и МН-18; диоды Д1 — Д4 типа Д226; диоды Д5 — Д8 типа | Д9Е; | ||||||
| конденсаторы Сі типа | БГМТ-2а (0,05мкф — 400-П), С2 | и С3 | типа | ||||
| ЭГ1Д {ЬмксЬ — 400б); | сопротивления RA — Rs соответственно | типоп | |||||
| МЛТ-1 (5.6 мом), МЛТ-0,25 | (220 ом), | МЛТ-1 (2,4 мом), | МЛТ-0,5 | ||||
| (2.2 колі), МЛТ-0,5 (330) ком), МЛТ-2 (13 ком), МЛТ-2 | (4,7 | ком), | |||||
| СПО-2-39К-13Ш, МЛТ-0,25 | (2,7 ком); | силовой | трансформатор | ||||
| Тр-1; тумблеры Ві — Вз типа | МТ-1. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| Фотоэлектронный усилитель соединен с электронным оецнлло- | |||||||
| •графом типа МПО-2, | регистрирующим | импульсы | контролируемого | ||||
процесса, возникающие в момент срабатывания прерывателя.
Импульсы Могут регистрироваться и в виде штрихов, наноси мых на подвижную бумажную ленту отметчиком, приводимым в движение пассиком 7 (см. рис. 7, а), перекинутым через диск 8.
| сидящий на | оси 4. В | исходное положение система возвращается | 
| спиральной | пружиной | 6. | 
Уравнение динамики такой системы, базирующееся на урав
| нении | (27) [34], | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | I e + | p < p 4 - w ? + | М т - | О, | 
 | (57) | |
| гдеіиср — соответственно момент инерции и угол поворота | подвиж | |||||||
| 
 | ной системы | (без пассика); | 
 | 
 | 
 | |||
| Р | —'коэффициент успокоения | колебаний | рамки силовым по | |||||
| 
 | лем магнита 5 (см. рис. 7, о); | 
 | 
 | 
 | ||||
| W —жесткость спиральной пружины 6; | 
 | 
 | ||||||
| М-г — момент | трения | в опорах | на | кернах. | 
 | 
 | ||
| В соответствии | с выражением (41) | момент | инерции | 
 | ||||
| 
 | 
 | 
 | п | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | I,•1. | 
 | 
 | 
 | (58) | 
| где її — момент инерции | і-й детали | (рычага | 1, | рамки 2, | диска' 8) | |||
| 
 | подвижной системы; | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| Р | —коэффициент успокоения. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | 
 | 
 | Р = Рк + | Р,о, | 
 | 
 | (59) | |
где Р к , Ро —соответственно коэффициенты успокоения каркаса и обмотки рамки
| 
 | 
 | 
 | Р к = | ( В ' і | Ь ) | 3 | Ю - 9 | 
 | дан-см-секірад; | 
 | 
 | (60) | |||||
| 
 | 
 | 
 | р о — _.( L J]iUl^__ | дин • см • сек 'рад, • | 
 | 
 | |||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | г0 | + г | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| где | В | —индукция | в | зазоре | постоянного | магнита (В = 1500-Ь | |||||||||||
| 
 | 
 | 
 | -^-2000 гс)\ | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| hub | —длина активной и неактивной | стороны | рамки; | 
 | |||||||||||||
| 
 | 
 | п | —число витков | обмотки | рамки; | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||
| 
 | 
 | гк | — сопротивление | каркаса | 
 | рамки. | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | •Гк = | 2(Ь | + | h) | 
 | 
 | 
 | 
 | ' , . | |||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | Р | п | - | . | 
 | 
 | 
 | ( Ы ) | ||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | С о | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| где | 
 | р — удельное | электрическое | сопротивление | (р = | 0,029 | |||||||||||
| 
 | 
 | 
 | ом • мм 1м); | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | С н б — ширина | и толщина | каркаса | рамки. | 
 | 
 | 
 | ||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | r0 | = | p - g - . | 
 | 
 | ' | 
 | 
 | (62) | ||
| где | / | —длина провода | ( / ~ | 1,8 м)\ | 
 | 
 | 0,25 мм (S ~0,05 мм2)] | ||||||||||
| 
 | S — площадь сечения провода | ПЭ 0 | |||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | г - | га 4- г ш , | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | (63) | ||||
| где | тд | —добавочное | сопротивление | 
 | из | манганина | для | ампермет | |||||||||
| 
 | 
 | 
 | ра с пределом измерения до | 1 = 1 5 а | при падении | ||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | напряжения на шунте | U = | 15 в тд =0,623 ом; | 
 | 
 | ||||||||||
| 
 | г ш | —сопротивление | шунта | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | (r0 + | г=) и | ом; | 
 | 
 | 
 | (64) | ||||
| 
 | 
 | 
 | Гш = | 
 | 
 | 
 | 
 | —77- | 
 | 
 | 
 | ||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | Цг0 | + | тд)-и | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| 
 | 
 | 
 | М т | 
 | const = | 0,407 | Q 1 | - S | , | 
 | 
 | (65) | |||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | V | araln | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| где | Q | 
 | — вес подвижной | системы; | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
| 
 | бгаш | —минимальное напряжение смятия в горизонтально рас | |||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | положенном | подпятнике. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | +-) | < | [а] СМ, | (66) | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| ГДЄ RKmax и | Rnmln—СООТВЄТСТВЄННО | М а К С И М Э Л Ь Н Ы Й И М И Н И М Э Л Ь - | ||||||
| 
 | ный | радиусы | керна | и | подпятника | (RK — | ||
| | | «~ 0,07 ± | 0,005 | мм; | Rn | ~ | 0,3 -f- 0,05 | мм); | |
| Е к и Е п | —модуль упругости керна и | подпятника; | 
 | |||||
| [а] см — допустимое | 
 | напряжение | 
 | смятия | 
 | |||
| 
 | [а]м | ^ | 500 | кГ/см*. | 
 | 
 | 
 | |
Погрешность от сваливания подвижной системы, обусловленно го наличием осевого зазора 6 между верхним керном и подпятни ком, будет
| 
 | 
 | А = | ъуГГ | 
 | ( б 7 ) | 
| 
 | 
 | У L - 3 | 
 | 
 | |
| где h и | L — расстояние | между | вершинами | и нижними точками | |
| кратеров | подпятников. | 
 | 
 | рис. 7, а | 
 | 
| Подвижная система типа показанной на | используется | ||||
| н в энергетических или | радиотехнических | системах | автоматики. | ||
Например, реле тока типа ЭТ-520 с чувствительным элементом в киде рамочной подвижной системы электроизмерительного прибо ра изображено на рис. 8.
2. Рычажные механизмы судовой автоматики
Характерным рычажным преобразователем в системах судовой электронавигационной автоматики является механизм централь
| ного прибора гидравлического лага, | действие которого | основано | 
| на использовании законов изменения | гидравлического | давления | 
обтекающего днище судна потока воды в зависимости от скорости судна [15; 35].
Измеряемое при движении судна давление преобразуется Е еди ницы измерения скорости. Пройденный путь автоматически опре деляется механическим интегрирующим устройством.
На рис. 9 показана электрокинематическая схема центрального прибора гидравлического лага ЛГ-25.
В качестве датчика используется сильфом /, помещенный в гер метический кожух, заполненный водой. При движении судна с из менением давления в водяной среде изменяется расстояние t между гофрами, вследствие чего перемещается шток 2, припаян ный к центру днища сильфона, воздействуя на главный коленча тый рычаге, поворачивающийся при этом относительно оси О і—Oi.
Правый конец рычага 3 воздействует на контактное устройство И сети управляющей обмотки двигателя 5 скорости судна. Левый
конец рычага 3 упирается в ограничивающую его поворот пружи
ну 12.
Питание на обмотку возбуждения двигателя 5 поступает через фазосдвигающий конденсатор 6" при включенном тумблере 26. При одновременном замыкании контакта 11 с неподвижными контакта ми Кз и 1С; под током окажутся обе управляющие обмотки двига теля 5 и его ротор останется неподвижным.
Рис. 8
При повороте рычага 3 по часовой стрелке подвижный контакт 11 замкнется на контакты KU и KsТаким образом, скорость вра щения двигателя 5 определяется положением контакта К4, иными словами, — скоростью движения судна. Замыкание подвижного контакта И с крайними неподвижными контактами Кг или К5 шун тирует сопротивления 4 и 10 и двигатель 5 развивает максималь ную скорость.
| Вращение двигателя 5 через | пару цилиндрических | шестерен 5 | 
| и 7 передается на главный вал | 9, несущий червяк 15 | и ходовой | 
| винт 16. От червячного колеса | 14. поворачивается вал кулачка 17 | 
| и указателя 27 шкалы 28. | 
 | 
| Кулачок 17 через ролик 29 | воздействует на рычаг 30, поворачи | 
вая его относительно неподвижной оси 0 2 — 0 2 и увеличивая тем самым усилие, воздействующее на пружину 12 до тех пор, пока она компенсирует усилие, созданное перемещением штока 2, и рычаг 3 вері.'егся в исходное положение. Контакт 11 замкнется на контак ты Кз и К4 и двигатель 5 остановится.
Рис. 9.
Указатель 27 в единицах деления шкалы 28 показывает ско рость движения судна.
Одновременно ходовой винт 16 переместит гайку 18, а вместе с нею и ролик 19, ось которого заканчивается червячком 21, зацепля ющимся € червячным колесом 20 привода дискретного счетчика 22
| пройденного судном пути. | 
 | 
 | ||
| Вращение ролика 19 | осуществляется фрикционным | конусом 23 | ||
| от электродвигателя 25 | через пару шестерен 24. При неподвижном | |||
| судне ролик 19 находится на вершине конуса 23 и не | вращается. | |||
| С увеличением | скорости | судна, а следовательно, и числа | оборотов | |
| вала 9, ролик | 19 смещается по образующей конуса 23 | и | начинает | |
вращаться, приводя во вращение счетчик скорости. С уменьшением скорости судна шток 2 опускается. Под действием пружины 12 кон такт И переходит на контакты Кз и КзДвигатель 5 вращается в обратную сторону, одновременно поворачивается рычаг 30, ослаб ляя сжатие пружины 12.
Электромеханическая система лага автоматически устанавли вается в положение, при котором лаг будет указывать новое зна чение скорости судна. На точность показачіий лага влияет измене ние гидродинамического коэффициента, зависящего от свойства приемной трубки камеры снльфона 1 и контуров подводной части судна.
Обусловленная этими факторами погрешность устраняется с
| помощью | специальных устройств-регуляторов при пробегах судна | 
| на мерной | мили. | 
Регулятор 13 компенсирует погрешность динамического давле ния Рд. Принцип воздействия его на рычаг 3 состоит в следующем.
При вращении рукой винта 1 (рис. 10) поворачивается сектор 2, направляющие которого 3 воздействуют на ролик 5 рычага 6 и через пружину 7 на главный рычаг 3 (см. рис. 9), настраивая та ким образом механизм лага.
Предварительное натяжение пружины 7 создается гайкой 8 и оценивается по шкалам 9 в единицах долей скорости судна. По ворот рычага 6 оценивается по шкале 4, также градуированной в единицах скорости судна.
Рис. ю.
Другой не рассматриваемый здесь регулятор [15] учитывает по грешность механизма лага, обусловленную изменением осадки судна и изменением параметров спльфона 1 (см. рис. 9).
3. Рычажные механизмы радиотехнических следящих систем
В радиотехнических следящих системах, построенных по блоксхеме, показанной на рис. 3, рычажные механизмы применяются в электромеханических блоках автоматической настройки радиопе редатчиков (простые п сложные автоматы); в приводах радиопри емных устройств, само летов и судов (устрой ства для переключення кварцев); в качестве •механизмов угломест ного привода радиоло кационных антени и т. п.
Рассмотрим кинема тический расчет рычаж ного угломестного при вода самолетной ра диолокационной антен ны с кинематической схемой, представленной на рис. 11.
| Рис 11 | Предварительно ки | 
| 
 | нематические возмож | 
ности рычажного привода антенны оцениваются числом степенен свободы [3]
| W | Зп - | 2Р 5 - | Р„ | 
 | 
 | (68) | 
| где п, Р4, Р5 — соответственно число подвижных | звеньев и | пар пя | ||||
| того и четвертого классов | (по классификации Ассу- | |||||
| ра-Артоболевского). | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| В данном случае п = 6. Кинематические | пары О, А, В, С, Е, F, | |||||
| G, 1 в плоском механизме | относятся к одноподвижным. Число пар | |||||
| пятого класса Ps = 8. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| Кинематическая отара D двуподвижная, | Р 4 = | 1. После | подста | |||
| новки в формулу числа | степеней | свободы | (68) | получим | 
 | |
W = 3-6 — 2 - 8 — 1 = 1,
откуда следует, что угломестное перемещение отражателя антенны возможно при ведущем звене-кривошипе /. Азимутальное (круго вое) вращение антенны осуществляется двигателем 5.
Скорость угломестного перемещения отражателя антенны, обу-
словленная вертикальным перемещением сферического' конца ры
| чага 3 находится известным в общей | теории | механизмов | методом | ||||||
| планов | скоростей [3]. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| Вектор | скорости | точки | В | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | 
 | VI | = V A | + | VBA = | + Vic , | (69) | ||
| где | V A | — абсолютная | линейная | скорость | точки А; | 
 | |||
| 
 | Vc | - скорость точки | С, | равная нулю; | 
 | ||||
| VBA, V B C — соответственно | скорости точки | В относительно то | |||||||
| 
 | 
 | чек А и С. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | V A | = | ">1 | к, | 
 | 
 | 
где сої—угловая скорость кривошипа / длиною 1\.
Из произвольно выбранного полюса р перпендикулярно кри вошипу OA в произвольном масштабе отложим вектор V A = pa и
через его конец перпендикулярно звену 2 проведем линию неизвест-
>
ного по величине вектора VBAДО пересечения с нею проведем из полюса р линию, перпендикулярную рычагу 3. Точка b их пересе чения есть конец вектора VB = pb скорости точки В.
Линейная скорость точки D
Уо = VB " j ^ - = pd -
Линейную скорость V F ТОЧКИ F , принадлежащую отражателю антенны, находим решением векторного уравнения
| VF" = VD(E> + | V F D ( E ) | = V o | + VFO ; | (70) | 
| V*D( E , | = "pd; | VQ = | 0. | 
 | 
Из точки d плана скоростей проводим линию вектора скорости
| точки F относительно точки | Е (или D ) перпендикулярно | звену | |
| 6, а из полюса | р — параллельно звену 4. На их пересечении | полу | |
| чим точку f — | конец вектора | искомой скорости V F = pf вертикаль | |
ного перемещения точки F .
Абсолютная величина линейной скорости точки F в данном по ложении звеньев рычажного механизма будет
I V F I = р f .
где fx —вычислительный масштаб плана скоростей
| 
 | [J-V | = | (OA) | 
| 
 | 
 | ||
| Переменная угловая скорость | ы- поворота отражателя антенны | ||
| Б данном положении | звеньев | рычажного механизма | |
| 
 | 
 | 
 | F Q | 
| Для составления | таблицы | или построения графика зависимо | |
| сти угловой скорости | со? антенны | 7 от угла поворота кривошипа / | |
необходимо построить рычажный механизм в нескольких положе ниях, соответствующих текущим положениям кривошипа; для каж дого из этих положении построить план скоростей н далее вычи слить значения скорости V F .
Если отложить по оси абсцисс углашоворг-а кривошипа І на ор динатах соответствующие значения скорости V.-, то, соединив концы ординат плавной кривой, получим график зависимости угловой скорости со: от угла поворота кривошипа 1.
Рис. 12
4. Рычажные механизмы электронных вычислительных машин
Рычажные механизмы получили широкое распространение в вы числительной технике как математические модели [50], как пре образователи движения и исполнительные устройства. Рассмотрим рычажные исполнительные механизмы электронных вычислитель ных машин.
1. Механизм подъема штанг (рис. 12) печатающего устройства машины «Урал» имеет 19 типштанг.
При вращении главного вала 2 жестко сидящий на нем кула чок 3 через ролики 6 воздействует на ксромысло 4, жестко за крепленное на оси рычага 5, шарнирно-связанного тягой 7 с дву плечим рычагом 8, который, поворачиваясь относительно оси 1. воздействует на штангу 9, поджимаемую усилием пружины 12.
При этом фиксирующая штангу защелка 11 снимается с зубча-
