Выбор конструктивно-компоновочной схемы механизма

Исходя из того, что диапазон рабочих углов относительно невелик, выбираем классический карданов подвес.

Существует три вида данного механизма: одноосный, двуосный и трёхосный. В нашем случае антенну требуется проворачивать относительно двух ортогональных осей, поэтому используем механизмы с двумя степенями свободы.

Классическим представлением такого механизма является карданов подвес с перекрещивающимися осями, показанный на рисунке 6.

Существует два вида расположения осей рамок вращения: горизонтальное и вертикальное.

Во всех случаях двухосного подвеса с горизонтальным расположением оси внешней рамки не возникает трудностей при визировании точек на окружающей сфере, близких к зениту, то есть при

Поэтому выбираем горизонтальное расположение оси внешней рамки.

При поворотах объекта направления осей рамок (внешней и внутренней) системы будут сохраняться благодаря обкатке рамок подвеса вокруг осей горизонтального и вертикального наведения.

Скорости обкатки рамок механизма, то есть скорости , которые должны обеспечивать системой наведения, определяются условием: сумма проекций скоростей обкатки рамок и скоростей поворота объекта на каждую из осей неподвижной системы координат должна равняться нулю.

Это условие дает систему трех уравнений:

Где – проекции скоростей обкатки на оси системы координат OXYZ;

– проекции скоростей поворота объекта на те же оси.

Положение Земли в системе координат антенны Oxyz определяется углами α и β.

Рисунок 6. ККС двухосного карданова подвеса.

Совместное решение уравнений дает скорости обкатки рамок подвеса по осям горизонтального и вертикального наведения, обусловленные поворотами объекта:

– для внешней рамки

- для внутренней рамки.

Где – проекции скоростей поворота объекта вокруг осей Ox, Oy, Oz.

Из формул видно, что величина предельно допустимого угла равна максимально возможному углу , так как тангенс этого угла входит в уравнения для внешней рамки.

При угле имеем наихудший случай: скорость обкатки внешней рамки максимальна.

Для нахождения предельно допустимого угла максимальное значение скорости обкатки принимаем равной скорости целеуказаний, взятой с пятикратным запасом.

Следовательно,

Так как полученное значение допустимого угла больше заданного диапазона углов, то, следовательно, можно использовать в качестве блока механического двухосную схему «карданов подвес» с горизонтальным расположением оси внешней рамки, так как она не ограничивает данный диапазон.