СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ В СОСТАВЕ ГИРОСТАБИЛИЗАТОРА ДИНАМИЧЕСКИ НАСТРАИВАЕМОГО ГИРОСКОПА И ДИНАМИЧЕСКИ НАСТРАИВАЕМЫЙ ГИРОСКОП Российский патент 1998 года по МПК G01C25/00 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к прецизионным гироскопам.

Известен способ регулирования в составе гиростабилизатора динамически настраиваемого гироскопа, содержащего несимметричный ротор и торсионы, расположенные под углом 45^o к главным экваториальным осям ротора, заключающийся в измерении величин скорости ухода гироскопа в составе гиростабилизатора вокруг горизонтальной оси при взаимно противоположных и горизонтальных направлениях кинетического момента, встречной притирке торцевых поверхностей торсионов, принадлежащих различным осям подвеса и расположенных под углом 45^o к главным экваториальным осям ротора, корректировке скорости динамической настройки и повторении операций до обнуления разности измеренных величин.

Способ имеет невысокую точность регулирования.

С целью повышения точности создают периодически вокруг ротора с помощью технологического регулировочного элемента области с различными давлениями P₁ и P₂, причем P₂/P₁ ≥ 40, измеряют величины скоростей ухода при P₁, а притирку торцевых поверхностей производят при P₂.

Известен динамически настраиваемый гироскоп, содержащий корпус, ротор на упругом подвесе, установленный на валу с газодинамической опорой, приводной двигатель и систему съема информации.

Недостаток устройства - низкая точность регулирования.

Цель достигается тем, что выполняют корпус гироскопа из двух частей, на обращенных друг к другу сторонах которых выполнены соответственно соосные оси вращения вала цилиндрические, выступы и канавки, причем глубина канавки больше высоты выступа не более чем на высоту технологического регулированного элемента.

На фиг. 1 изображен ротор ДНГ с упругим подвесом; на фиг. 2 - устройство для осуществления способа.

Устройство содержит ротор 1 с неравными экваториальными моментами инерции относительно осей X_p, У_p, упругие торсионы 2,3, кольцо 4, упругие торсионы 5,6, кольцо 7, основание 8 (фиг. 1), вал 9 (фиг. 2).

Ротор 1 с упругим подвесом установлен основанием 8 на валу 9 с помощью двух корпусов 10, 11, имеющих соосные оси вращения вала X, соответствующие цилиндрические выступ 12 и канавку 13, причем глубина канавки h_k больше высоты выступа h_b, а в канавке в качестве регулировочного элемента установлена металлическая прокладка 14 из пластичного материала, например из индия. Корпусы 10, 11 соединены с помощью втулки 15 и винтов 16 с обеспечением гарантированного зазора Δ.
Вал 9 установлен в корпусе 17 гироскопа с помощью совмещенной (цилиндрической и торцевой) газодинамической опоры. Цилиндрическая опора состоит из вала 9 и втулки 18, укрепленной в корпусе. Торцевая опора содержит неподвижно скрепленный с валом диск 19 и установленные в корпусе подпятники 20, 21. Рабочий зазор торцевой опоры обеспечен втулкой 22 между подпятниками. Для обеспечения работоспособности газодинамической опоры на валу 9 и диске 19 нанесены канавки, не показанные на фиг. 2. Приводной двигатель гироскопа, система съема информации о колебаниях ротора и передачи ее на корпус, а также одноосный гиростабилизатор на фиг. 2 не показаны.

В соответствии со способом в устройство вначале вводят регулировочный элемент - металлическую прокладку 14, снижают давление P₁ в зоне A (в пространстве, окружающем ротор и ограничиваемом корпусом 10, 11) до уровня, не менее чем на 4 порядка меньше давления P₂ вне зоны A, равного или близкого к атмосферному. Герметизация зоны A осуществляется путем пережатия ниппеля, не показанного на фиг. 2. Затем определяют скорость динамической настройки, вращают вал с этой скоростью, определяют регулируемую составляющую скорости ухода ДНГ в составе одноосного гиростабилизатора. Увеличивают давление в зоне A до уровня P₂ и продолжают выполнение операций известного способа (притирка торцевых поверхностей торсионов). Указанные операции с установленной прокладкой 14 повторяют от обнуления регулируемой составляющей скорости ухода, затем удаляют из ДНГ прокладку 14.

Результаты расчета эффективности изобретения:
скорость ухода, зависящая от ускорения, при регулировании по способу-прототипу:
экспериментальная оценка остаточного уровня скорости ухода, зависящей от ускорения, за счет снижения ее вибрационной составляющей при P₂ >> P₁.

повышение точности регулирования по предлагаемому способу с использованием предлагаемого устройства (эффективности изобретения)
н

Использование: в гироскопии при изготовлении прецизионных гироскопов и регулировании динамически настраиваемых гироскопов (ДНГ). Сущность изобретения: с целью повышения точности регулирования в ДНГ с невращающимся валом вводят регулировочный элемент, обеспечивающий создание в нем зон с двумя различными давлениями Р₁ в зоне A, окружающей ротор, и Р₂ в зоне вне A, создают давление Р₁ в зоне A меньше Р₂ не менее чем на 4 порядка, определяют регулируемую составляющую скорости ухода ДНГ в составе одноосного гиростабилизатора, увеличивают давление в зоне A до уровня Р₂, повторяют создание различных давлений Р₁ и Р₂ и последующие операции до обнуления регулируемой составляющей скорости ухода, удаляют из гироскопа регулировочный элемент. Устройство для осуществления способа содержит ротор с упругим подвесом, установленным на валу с помощью двух корпусов, имеющих соосные оси вращения вала, соответствующие цилиндрический выступ и канавку, причем глубина канавки больше высоты выступа, а в канавке в качестве регулировочного элемента установлена металлическая прокладка из пластичного материала, например из индия. Создание двух зон с различающимися давлениями Р₁ и Р₂ при регулировании значительно повышает стабильность вибрационного состояния подшипников (за счет большого Р₂) и снижает демпфирование колебаний ротора (за счет минимального Р₁). В результате устраняется вибрационная составляющая скорости ухода, зависящей от ускорения, при увеличении чувствительности гироскопа, что существенно повышает точность регулирования. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ регулирования в составе гиростабилизатора динамически настраиваемого гироскопа, содержащего несимметричный ротор и торсионы, расположенные под углом 45^o к главным экваториальным осям ротора, заключающийся в измерении величины скорости ухода гироскопа в составе гиростабилизатора вокруг горизонтальной оси при взаимно противоположных и горизонтальных направлениях кинематического момента, встречной притирке торцевых поверхностей торсионов, принадлежащих различным осям подвеса и расположенных под углом 45^o к главным экваториальным осям ротора, корректировка скорости динамической настройки, повторение операций до обнуления разности измеренных величин, отличающийся тем, что создают периодически вокруг ротора с помощью технологического регулируемого элемента области с различными давлениями P₁ и P₂, причем P₂/P₁ ≥ 40, измерение величины скоростей ухода производят при P₁, а притирку торцевых поверхностей при P₂. 2. Динамически настраиваемый гироскоп, содержащий корпус, ротор на упругом подвесе, установленный на валу с газодинамической опорой, приводной двигатель и систему съема информации, отличающийся тем, что в нем корпус выполнен из двух частей, на обращенных друг к другу сторонах которых выполнены соответственно соосные оси вращения вала цилиндрические выступы канавки, причем глубина канавки больше высоты выступа не более чем на высоту технологического регулировочного элемента.