Механизмы агрегатов наземного оборудования

Основным направлением повышения боевых возможностей РК является сокращение времени на подготовку ракетных ударов, которого можно достичь широкой механизацией и автоматизацией процессов развертывания АНО, подготовки ра­кет к пуску, пуска, оставления стартовой позиции, а также операций по заряжанию пусковых установок ракетами, стыковки их составных частей.

Механизация предполагает полную или частичную замену ручного труда личного состава расчетов работой механизмов, приводимых в действие источниками энергии.

Объединение механизмов и их приводов с по­мощью управления через ЭВМ позволяет автоматизировать не только процессы функционирования отдельных механизмов и систем АНО, но и их взаимодействие при выполнении функций предназначения АНО.

Механизмы, входящие в состав АНО, весьма многообразны. Одна группа механизмов представляет собою сочетание только твердых тел, другие – имеют в своем составе гидравлические, пневматические, электрические, магнитные и другие устройства Соответственно такие механизмы называются гидравлическими, пневматическими и т.д.

По функциональному назначению механизмы АНО условно можно разделить на следующие группы: механизмы двигателей и преобразователей; передаточные механизмы; исполнительные механизмы; механизмы управления, контроля и регулирования.

Механизмы двигателей осуществляют преобразование различных видов энергии в механическую работу (механизмы двигателей внутреннего сгорания, электродвигателей и др.).

Механизмы преобразователей (генераторов) осуществляют преобразование механической энергии в другие ее виды.

К механизмам преобразователей относятся механизмы насосов, компрессоров, гидроприводов и др.

Передаточные механизмы (привод) обеспечивают передачу движения от двигателя к исполнительным механизмам. Данные механизмы осуществляют изменения скорости, траектории, характера и направления движения.

Исполнительными называют механизмы, которые непосредственно изменяют форму, состояние и положение элементов АНО.

Исполнительные механизмы можно подразделить на следующие группы:

1. Силовые механизмы для перемещения ракет и элементов АНО. К ним относятся механизмы установки ракет в предстартовое положение, домкраты систем вывешивания, механизмы крановых установок (перегрузочных устройств) и др.

Данные механизмы должны обладать большой мощностью, развивать значительные усилия (моменты).

2. Установочные механизмы, предназначенные для точной отработки угловых или линейных перемещений. Применяются для наведения ракет, совмещения осей устройств заряжания пусковых установок. Данные механизмы должны обладать значительной мощностью, большой кратностью изменения скорости движения, чтобы, с одной стороны, обеспечивать сокращение времени выполнения операций, а с другой - высокую точность установки.

3. Механизмы открывания, стопорения, закрепления. К ним относятся механизмы открывания (закрывания) крышек ограждений, контейнеров, крепления ракет и направляющих по-походному, стыковки электроразъемов и др. Данные механизмы имеют небольшую мощность на исполнительном органе, рабочие операции имеют небольшую длительность.

Механизмы управления, контроля и регулирования выполняют функции контроля параметров, выдачи сигналов о положении исполнительных механизмов. К ним относятся датчики параметров, блокировки, сигнализаторы и др.

Важнейшими характеристиками механизмов являются: назначение, способ управления движением, вид привода.

К общим параметрам механизмов относятся производительность, скорости движения выходных звеньев, развиваемая мощность, коэффициент полезного действия, масса, габаритные размеры; к специфическим - параметры, характер­ные для конкретного вида механизмов.

Анализ механизмов АНО включает изучение принципа действия, взаимодействия их звеньев. Анализ механизмов будет наглядным при составлении структурно-кинематических схем и динамических моделей.

Структурно кинематическая схема механизма представляет собой условное изображение взаимосвязанных подвижных и неподвижных звеньев, выполненное в принятом масштабе с применением условных обозначений кинематических пар, указанием выходных звеньев.

Конструкции и вид механизмов определяются целевым назначением АНО.

В пусковых установках движение рабочих органов механизмов является, как правило, поступательным, в транспортно-заряжающих и грузоподъемных машинах - вращательным.

Параметры механизмов находятся в результате кинематического (перемещения, скорости и ускорения элементов механизма) и силового (силы и моменты, необходимые для приведения его в действие) расчетов.

Механизмы характеризуются режимом работы, который определяется по относительной продолжительности включения (ПВ%) за цикл работы Т_ц (Т_ц≤10 мин).

,

где - продолжительность работы механизма за цикл.

В продолжительном режиме (ПВ=100 %) работают механизмы, приводящие в действие источники энергии (генераторы, компрессоры и др.). Нагрузка на них постоянная.

Остальные механизмы работают в кратковременном режиме ( ≤2 мин.), при редком включении (не более 10 включений в 1 час), нагрузка, как правило, переменная.

Преобладающим видом нагружения механизмов АНО является статическое, однако при пуске ракет ряд механизмов пусковых установок испытывают динамические нагрузки.

Механизмы по форме траектории движения выходного звена разделяются на вращательные, возвратно-поступательные, с качающим и сложным движением, а по характеру движения - с монотонным, разнообразным и циклическим движениями.

В механизмах с монотонным движением выходного звена скорость постоянна и длительное время направлена в одну сторону (привод генераторов, компрессоров).

Механизмы с разнообразным движением имеют переменный силовой и скоростной режимы, которые могут изменяться автоматически (механизм подъема направляющей).

Механизмы, относящиеся к третьей группе, характеризуются тем, что движение их выходного звена происходит по установленному циклу (досылатель снарядов транспортно-заряжающей машины).

Эффективным является применение в силовых исполнительных механизмах несоосных винтовых передач [11].

Конструкция силового механизма на базе планетарной передачи винт-гайка с длинными резьбовыми роликами представлена на рисунке 25. Механизм состоит из приводного электродвигателя 1, предохранительной муфты 2, центрального винта 12, роликов-сателлитов 11, опоры 6, ходовых гаек 10, зубчатых винтов 4, 7, 8, коронных колес 9.

Электродвигатель 1 через муфту 2 передает вращение центральному винту 12, при этом ролики-сателлиты 11 совершают планетарное движение и катятся по резьбовым поверхностям центрального винта 12, опоры 6 и ходовых гаек 10. Гайка будет перемещаться в осевом направлении, если углы подъема ее резьбы и роликов-сателлитов различны.

Рис. 25. Силовой исполнительный механизм вертикального

наведения на базе планетарной передачи винт-гайка

с длинными резьбовыми роликами

Зубчатые винты 4, 7, 8 и коронные колеса 9 обеспечивают качение роликов-сателлитов относительно центрального винта и опорных гаек без проскальзывания.

Редукция передачи растет с уменьшением разности углов подъема резьбы роликов-сателлитов, ходовой гайки и с увеличением соотношения диаметров роликов-сателлитов и центрального винта.

Такая конструкция обеспечивает компактность механизма, повышает его продольную жесткость, уменьшает момент инерции, допускает большую частоту вращения винта, а КПД передачи может достигать 0,8.