Модульний двокоординатний електромеханічний тренажер стрільця

Реферат: Винахід належить до військової техніки, а саме до військового тренажерного устаткування для тренування стрільців. Модульний двокоординатний електромеханічний тренажер стрільця містить розміщені в безпосередній близькості один від одного щонайменше два двокоординатні функціональні блоки-модулі з двокоординатними лінійними електричними приводами, UA 98236 C2 (12) UA 98236 C2 прямолінійні путьові структури яких попарно розміщені уздовж меж обслуговуваних прямокутних координатних площин. Активні рухомі блоки координатних лінійних електричних приводів симетрично розміщені один проти одного і жорстко закріплені на взаємно перпендикулярних напрямних стрижнях, що знаходяться в паралельних площинах. Площадка для фіксації стопи стрільця, що тренується, забезпечена двома парами опор кочення, в яких з можливістю вільного переміщення проходять напрямні координатні стрижні. На кожній з двох горизонтальних опорних площадок для фіксації стопи стрільця виконані поглиблення, що мають форми лівої і правої стоп стрільця. Таке конструктивне виконання тренажера розширює його функціональні можливості, що підвищує якість навчання стрільців. UA 98236 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до військової техніки, а саме до спеціальної тренажерної техніки військового призначення, яка призначена для індивідуального тренування стрільців з метою вироблення стійких навиків влучної стрілянини при постійній дії на бійця різноспрямованих динамічних зусиль, які виникають, наприклад, при бігу з постійними змінами напряму руху, що особливо характерно при швидкому переміщенні по пересіченій місцевості, а також в умовах проведення інтенсивних бойових операцій в населених пунктах. Пропонований тренажер стрільця заснований на застосуванні високодинамічних широкорегульованих лінійних електричних приводів, що форсуються, і забезпечує переміщення фіксованих стоп тренованого суб'єкта по довільних траєкторіях на площині з такими значеннями координатних прискорень, які найбільш характерні при швидкому русі бійця по пересіченій місцевості. У цьому плані застосування пропонованого тренажера стрільця може бути особливе корисним при інтенсивній підготовці десантників, а так само бійців спеціальних антитерористичних підрозділів. Як один з перспективних напрямів практичного застосування пропонованого модульного електромеханічного тренажера стрільця може бути його використання в медикотерапевтичних цілях для реабілітації пацієнтів з порушеннями функцій опорно-рухового апарата. Відомі спеціалізовані двокоординатні електричні приводи, пропоновані як основні рушійні елементи пропонованого модульного двокоординатного електромеханічного тренажера стрільця, які описані в технічних рішеннях, покладених в основу авторських свідоцтв СРСР №№ 849389, клас Н02к від 23.03.81г.; 881945, клас Н02к 41/02 від 14.07.81г.; 1023574, клас Н02к 41/035 від 15.02.83г.; 1037384, клас Н02к 41/02 від 22.04.83г. і інших подібних розробок, виконаних як у Радянському Союзі, так і в інших країнах. Вони можуть бути розглянуті як можливі приклади практичної реалізації завдань, подібних до розробки двокоординатних тренажерів, використовуваних для підготовки стрільців. Як прототип заявленого модульного двокоординатного електромеханічного тренажера стрільця прийнятий двокоординатний електромеханічний тренажер стрільця згідно з патентом України № 91298 від 12.07.2010 p., клас МПК(2009) F41A 33/00, F41G 3/26 (2006.01), F41G З/ЗО (2006.01), F41G 5/00, А63В 24/00, Н02К 41/00, "Бюлетень" №13 (автори Поповіченко О.В., Толстой О.В. Беліков В.Т., Васильєв В.В., Грачов М.М., Ярмолюк В.М.). Двокоординатний електромеханічний тренажер стрільця, прийнятий як прототип, виконаний у вигляді двох координатних приводів, до складу кожного з яких входить пара лінійних широкорегульованих електричних виконавчих двигунів, що форсуються, мають високу перевантажувальну здатність. Прямолінійні путьові структури вказаних лінійних двигунів попарно паралельно встановлені уздовж кожної з чотирьох меж обслуговуваної прямокутної координатної площини. Симетрично розміщені один проти одного активні рухомі блоки-модулі координатних лінійних електричних двигунів жорстко закріплені на взаємно перпендикулярних направляючих стрижнях, що знаходяться в паралельних площинах. При цьому площадка для розміщення і фіксації стрільця, що тренується, забезпечена двома парами взаємно перпендикулярних опор кочення, в яких з можливістю вільного переміщення, розміщені направляючі координатні стрижні. Залежно від габаритів обслуговуваної координатної площини число направляючих координатних стрижнів кожного з координатних напрямів може бути збільшено до двох. Принциповий недолік двокоординатного електромеханічного тренажера стрільця, прийнятого як прототип, заявленого винаходу, полягає в тому, що він вимагає одночасної фіксації стоп обох ніг стрільця на наявній тільки одній площадці тренажера, який відпрацьовує задане системою управління двокоординатне тренувальне переміщення стрільця. Природно, що це значно знижує функціональні можливості тренажера-прототипу унаслідок тієї очевидної обставини, що в реальних умовах будь-які переміщення стрільця здійснюються при роздільному русі стоп його ніг по різних плоских, а в загальному випадку і просторових траєкторій. Задачею винаходу є розширення функціональних можливостей заявленого тренажера для підвищення якості навчання стрільців. Поставлена задача вирішена у заявленому модульному двокоординатному електромеханічному тренажері стрільця таким чином. Для реалізації роздільного розміщенняфіксації стоп тренованого стрільця на модульному електромеханічному двокоординатному тренажері стрільця тренажер повинен бути укомплектований щонайменше двома двокоординатними лінійними електричними приводами, встановленими на одній опорній плоскій поверхні в безпосередній близькості один від одного симетрично щодо загальних подовжньої або поперечної осей тренажера. Для розширення функціональних можливостей запропонованого тренажера на кожній з двох горизонтальних опорних площадок, які відпрацьовують задане системою управління 1 UA 98236 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 переміщення кожної з фіксованих стоп стрільця, що тренується, на площині кожної з двох горизонтальних площадок закріплені додаткові горизонтальні площадки для фіксації стоп стрілка. Ці додаткові горизонтальні площадки, які можуть бути виконані, наприклад, круглими, встановлені так, щоб можливість їх повороту навколо вертикальної осі була суміщена з чіткою фіксацією через рівні кути повороту. Подальше розширення функціональних можливостей пропонованого модульного двокоординатного тренажера стрільця досягнуте завдяки установці кожного з двокоординатних виконавчих електричних приводів на амортизатори, які можуть бути як пружинними механічними, так і аеродинамічними або електромагнітними. При цьому зусилля механічного опору амортизаторів може бути регульоване вручну або автоматично. Повністю очевидно, що максимальна різноманітність тренувальних циклів для одного стрільця може бути забезпечена тренажером пропонованої конструкції, якщо його комплектація складатиметься з чотирьох функціональних двокоординатних блоків-модулів. На кресленнях, що ілюструють конструктивну суть пропонованого модульного електромеханічного двокоординатного тренажера стрільця, представлені: Фіг.1. Модульний двокоординатний електромеханічний тренажер стрільця при фіксації стоп стрілка безпосередньо на виконавчих координатних площадках, загальний вигляд зверху; Фіг. 2. Модульний двокоординатний електромеханічний тренажер стрільця при фіксації стоп стрілка безпосередньо на виконавчих координатних площадках, аксонометрична проекція; Фіг.3 Модульний двокоординатний електромеханічний тренажер стрільця при фіксації стоп стрілка на спеціальних поворотних площадках, загальний вигляд зверху; Фіг.4. Модульний двокоординатний електромеханічний тренажер стрільця при фіксації стоп стрілка на спеціальних поворотних площадках, аксонометрична проекція; Фіг. 5. Модульний двокоординатний електромеханічний тренажер стрільця, відповідний фиг.1, загальний вигляд спереду; Фіг.6. Модульний двокоординатний електромеханічний тренажер стрільця при установці двокоординатних модулів на амортизаторах, загальний вигляд спереду; Фіг 7. Конструктивна схема розміщення двокоординатних модулів тренажера на амортизаторах в ході тренування стрільця, загальний вигляд спереду (фігура стрільця не показана); Фіг. 8. Приклад компоновки тренажера чотирма двокоординатними модулями. Представлена на фігурах 1 і 2 конструктивна компоновка пропонованого модульного двокоординатного електромеханічного тренажера стрільця виконана на основі двох двокоординатних блоків-модулів 1, встановлених на одній опорній площині в безпосередній близькості один від одного. Кожен з вказаних вище двокоординатних блоків-модулів 1 є широкорегульованим високодинамічним двокоординатним лінійним електричним приводом, аналогічним лінійному приводу тренажера-прототипу. Такий двокоординатний лінійний електричний привід складається з двох пар нерухомих лінійних путніх структур 2 і 3, які попарно розміщені уподовж меж обслуговуваної прямокутної координатної площини у напрямі координатних осей X і Y прямокутної системи координат відповідно. Кожна з нерухомих лінійних путніх структур забезпечена активними рухомими тяговими блоками-модулями 4 для чотирьох путьових структур координатних напрямів X і активними рухомими тяговими блоками-модулями 5 для чотирьох координатних напрямів Y, відповідно. Активні рухомі блоки-модулі 4 і 5 забезпечені джерелами створення основного магнітного поля, які в даний час в більшості випадків виконані з високоенергетичних постійних магнітів, і якірні обмотки управління, які одержують живлення від відповідних перетворювачів, підключених до живлячої електричної мережі. Ці елементи лінійного двигуна не є предметом винаходу і тому на фігурах 1 і 2 не показані. Пари рухомих активних координатних блоків-модулів, що протилежать, 4 і 5, об'єднані в жорстких рухомих координатні конструктиви за допомогою жорстких трубчастих стрижнів 6 і 7, відповідно. Вказані жорсткі стрижні 6 і 7 розміщені в паралельних площинах, завдяки чому досягнуте незалежне один від одного координатне переміщення пар рухомих координатних блоків-модулів 4 і 5. Сумарне координатне завдання в двокоординатному електромеханічному тренажері стрільця відпрацьовується вантажними опорними горизонтальними площадками 8 і 9, які завжди переміщаються виключно у межах двох обслуговуваних двокоординатними електричними приводами координатних площин. На кожній з чотирьох бічних граней вказаних горизонтальних площадками 8 і 9 жорстко у вертикальному напрямі закріплено чотири опори кочення, які на фігурах 1 і 2 не показані. Ці опори кочення забезпечують вільне переміщення горизонтальних опорних площадок 8 і 9 уздовж координатних напрямів X і Y прямокутної системи координат. 2 UA 98236 C2 5 10 15 20 25 30 35 Горизонтальні опорні площадки 8 і 9 забезпечені поглибленнями 10 і 11, що мають контури, подібні до форм правої і лівої стоп стрільця, що тренується. Поглиблення 10 і 11 служать для забезпечення чіткої фіксації ніг стрільця на горизонтальних опорних площадках 8 і 9. З метою розширення функціональних можливостей пропонованого модульного двокоординатного електромеханічного тренажера стрільця запропоновано закріпити, як це показано на фігурах 3 і 4, на кожній з двох горизонтальних опорних площадок, які відпрацьовують задане системою управління переміщення кожній з фіксованих стоп стрільця, що тренується, додаткові горизонтальні площадки 12 і 13 з поглибленнями 10 і 11 для фіксації стоп стрільця, що тренується. Додаткові площадки 12 і 13, які можуть бути виконані, наприклад, круглими, закріплюють на основних горизонтальних опорних площадках 8 і 9 так, щоб площадки 12 і 13 мали можливість повороту навколо вертикальної осі, суміщену з чіткою фіксацією через рівні кути повороту. Вигляд спереду конструктивного виконання тренажера, відповідного фігурам 1 і 2, показаний на фіг.5. Подальше розширення функціональних можливостей пропонованого модульного двокоординатного тренажера стрільця досягнуте завдяки установці кожного з двокоординатних виконавчих електричних приводів на амортизаторах 14, як це представлено на фігурах 6 і 7 у вигляді спереду. Амортизатори 14 можуть бути виконані у вигляді механічних пружинних, аеродинамічних або електромагнітних. При цьому амортизатори 14 можуть мати регульоване уручну або автоматично зусилля механічного опору. На фіг.8 показана комплектація тренажера, який складатиметься з чотирьох функціональних двокоординатних блоків-модулів. Очевидно, що така конструкція здатна забезпечити максимальну різноманітність тренувальних циклів як для одного, так і для двох стрільців. Пропонований модульний двокоординатний електромеханічний тренажер стрільця працює таким чином. Боєць-стрілець з підготовленою для стрілянини зброєю, який пройшов теоретичну підготовку, пов'язану з вивченням специфіки пропонованого модульного двокоординатного тренажера стрільця стає в поглиблення 10 і 11 для стоп, що є на горизонтальних опорних площадках 8 і 9 (див. фігури 1, 2) або додаткових круглих площадках 12 і 13 (див. фігури 3 і 4). Інструктор-керівник занять вводить в систему управління виконавчими елементами 4 і 5 координатних лінійних електродвигунів програму проведення тренувального циклу. Виконавчі елементи 4 і 5 починають відпрацьовувати, як це показано на фігурах 1 і 3, задані системою управління приводами переміщення по довільних траєкторіях А і В. В ході цих довільних і заздалегідь не відомих бійцеві-стрільцеві переміщень останній проводить стрілянину по одній або декількох заданих мішенях, не показаних на фігурах 1 і 3. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 40 45 50 55 60 1. Модульний двокоординатний електромеханічний тренажер стрільця, що містить двокоординатний функціональний блок-модуль з двох взаємно перпендикулярних лінійних широкорегульованих електричних приводів, форсованих з високою перевантажувальною здатністю, прямолінійні путьові структури яких попарно паралельно встановлені уздовж кожної з чотирьох меж обслуговуваної прямокутної координатної площини, а симетрично розміщені один проти одного активні рухомі блоки координатних лінійних електричних приводів жорстко закріплені на взаємно перпендикулярних напрямних стрижнях, що знаходяться в паралельних площинах, причому горизонтальна опорна площадка для фіксації стопи стрільця, що тренується, забезпечена двома парами опор кочення, в яких з можливістю вільного переміщення проходять напрямні координатні стрижні, який відрізняється тим, що в нього додатково введений щонайменше один двокоординатний функціональний блок-модуль, у вказаних блоках-модулях використані двокоординатні лінійні широкорегульовані електричні приводи, вказані блоки-модулі встановлені на одній опорній плоскій поверхні в безпосередній близькості один від одного симетрично щодо загальних подовжньої або поперечної осей тренажера, причому на кожній з горизонтальних опорних площадок для фіксації стопи стрільця виконані поглиблення, що мають форми лівої і правої стоп стрільця. 2. Тренажер стрільця за п. 1, який відрізняється тим, що на кожній з горизонтальних опорних площадок для фіксації стопи стрільця закріплені з можливістю повороту навколо їх вертикальних осей і фіксації через рівні кути повороту додаткові круглі горизонтальні площадки, забезпечені поглибленнями, що мають форми лівої і правої стоп стрільця. 3. Тренажер стрільця за п. 1, який відрізняється тим, що кожна з прямолінійних путьових структур кожного двокоординатного функціонального блока-модуля, що входить до складу 3 UA 98236 C2 5 тренажера, забезпечена набором механічних пружинних, аеродинамічних або електромагнітних амортизаторів. 4. Тренажер стрільця за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що опорні амортизатори путьових структур виконані з можливістю ручного або автоматичного програмованого регулювання величини амортизаційного зусилля. 5. Тренажер стрільця за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що він укомплектований чотирма двокоординатними функціональними блоками-модулями. 4 UA 98236 C2 5 UA 98236 C2 6 UA 98236 C2 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7