Стенд для испытаний гироскопических приборов Советский патент 1983 года по МПК G01C25/00 

. Изобретение относится к испытательным стендам и может быть исполь зовано при проектировании, исследов НИИ и испытаниях гироскопических ус ройств и различных приборов на мног компонентную качку. Известен динамический моделируюьдий стенд для испытаний гироскопических приборов, в котором элементы следящего привода с редуктором и платформа с управляемой осью размещены в общем блоке, снабженном при водом для его разворота на заданный угол вокруг горизонтальной оси, пер пендикулярной управляемой оси платформы, на которой.установлен кронштейн с регулируемым упором снабженный фланцем для крепления испытуемого гироскопического прибора, р.азворачивающимся в своей плоскости на заданный угол fj , Недостаток данного стенда обусло лен низкой точностью контроля гироскопических приборов. Известен стенд Для испытаний гир скопических приборов, содержащий ос нование с установленным на нем прив дом, соединенным через передаточное устройство с приборной платформой, подвижно связанной через контактиру щий элемент с направляющими пластинами 2 . Недостатками известного стенда являются измерение с недостаточной точностью величины погрешности исгитуёмого прибора на качке, ограниченные значения амплитуд ускорений качки, большие габариты стенда и сложность его конструкции. Целью изобретения является поК:ашеНие точности контроля гироскопи ческих приборов путем одновременног воспроизведения перемещений прибора по трем линейным и трем углозым направлениям, Указанная цель достигается тем, что в стенде для испытаний гироскопических приборов, содержащим основание с установленным на нем приводом, соединенным через передаточное устройство с приборной платформой, подвижно связанной через контактирушций элемент с направляюнгими плас тинами , основание выполнено поворот ным с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, направляющие плас тины выполнены профилированными в поперечном и вертикальном направлениях, приборная платформа через соответствующий контактирующий элемент связана с. каждой профилированной поверхностью направляющей пластины, а передаточное устройство выполнено в виде механизма возвратно-поступапельного движения в плоскости, перпендикулярной оси врапения основания, На фиг, 1 показан предлагаемый стенд, общий вид{ на фиг, 2-4 узел прижима роликов к профилированным пластинамj на фиг, 5-8 - профилированные пластины, варианты выполнения, На основании 1 при помощи оси 2 установлено поворотное основание 3, выполненное с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, на котором при помощи винтов крепится основание для крепления пластин 4 с жестко закрепленными на нем пластинами 5 и б, на котором установлена на роликах 7 подвижная прибор-ная платформа 8, . Ролики 7, 9 и 10, а также профилированные пластины 5 и 6 составляют направляющий механизм стенда. Ролики 10 содержат прижимные пружины. Подвижная приборная платформа 8 через шарнир 11 связана с шатуном 12, другой конец которого связан с кривошипом 13, имеющим устройство 14 для регулировки амплитуды колебаний. Кривошип 13 установлен на оси привода 15,, скорость вращения которой регулируется задатчиком 16 скорости вращения, что П Лволяет изменять период колебаний. На подвижной приборной платформе расположен фланец 17 для крепления испытуемого прибора. Движение подвижной приборной платформы в общем случае не прямолинейно, а происходит по сложной кривой и ограничено специальными ограничителями 18, Стенд работает следующим образом, Вчачсше поворотное основание 3 вращают так, чтобы оно установилось под заданным углом относительно меридиана. При помощи устройства 14 на кривошипно-ша тунном механизме устанавливают необходимую амплитуду колебаний, Устанавлив ают необходимый вариант (а, 5, Ь или г фиг, З) профилированных пластин и регулируют аьшлитуды колебаний по всем взаимно перпендикулярным осям так, чтобыW,Wg, Vzt xiSij.Sj; имели заданные значенияУстанавливают испытуемое устройство. В статическом положении (привод выключен) снимают показания испытуемого устройства. Затем испытуемое устройство подвергают воздействию качки и при этом также снимают его показания. Показания в статическом положении и при воздействии качки снимают в одном и том же положении подвижной приборной платформы относительно профилированных пластин, Погрешность гирокомпаса определяют как разность между показаниями в статическом положении и показаний, полученных при воздействии качки, За счет возвратно-поступательного движения подвижной приборной пдатфоркы и направляющего механизма обеспечивается шесть компоцент движения: это линейное движени по трем взаимно перпендикулярным осям и угловое движе ние относительно этих же осей, Линейное движение по одной или двум координатам вдоль плоскостимеридиана и по параллели обеспечивается прямыми пластинами путем поворота поворотного основания на соответствующий угол ot относительно плоскости меридиана. Линейное движение подвижной приборно платформл по вертикали (третья ось) обеспечивается установкой прямых пластин не горизонтально, а с некоторым наклоном р вдоль направлен движения подвижной приборной платФормы. Угловое совместно с линейным дви жения подвижной приборной платформы относительно двух перпен дикулярных осей, расположенных в горизонтальной плоскостиj обеспечиваются профилированными в вертикальном направлении пластинами и поворотом поворотного основания на соответствуюидай угол относительно плоскости меридиана. Угловое движение подвижной приборной платфорьи относительно вертикальной оси (третья ось совместно с линейным Относительно горизонтальных осей обес печивается профилированными :В горизонтальном направлении пластина ми, Линейное ускорение W , приложен ное к испытываемому устройству, мо ,жет быть вычислено при синусоидаль ной качке по формуле )р1, 1 где - ампли уда перемещения под вижной приборной платформ р - 2fl/t; - угловая частота качки; С - период качки. Период качки на стенде может ле жать в пределах 4-16 с-и боле поэтому если сделать А 0,65 .м, С 4,4 с, то амплитуда ускорения будат составлять величину Wm Ар 1,324 мс. Эта величина соответствует требованиям к максимальной амплитуде ускорения при ис пытаниях прибора на качке. Линейные ускорения при бортовой и килевой качках, а также при верт кальных движениях можно вычислить по формулам ... -7. . NN ApcoSoC5 npt VJij hp Sinoi. sinpt . ), где 4d - угол отклонения азимуталь ной платформы от исходног направления, например, на Север) Р - угол наклона пластин отно сительно горизонтальной плоскости, Угловые движения определяются следующим образом. Современные технические средства беспечивсоот стабилизацию объекта на заданном курсе с точностью i 2-3 при состоянии моря до 5-7 баллов, поэтому рыскание можно ограничить глом QZ 3-5. Сменные профилиованные в поперечном направлении пластины должны иметь следующий радиус кривизны R и стрелу дугги h , :,. (3) где А - амшкттуда колебаний (по хорде) подвижной приборной платформы; амплитуда угла рыскания подвижной приборной платформы относительно вертикальной оси Z , Например, если 9ох , ,65 м, то R 6,19 м, h 0,034 м,. В фажения (3) можно использовать и для вычисления QX и ®Ч углового движения подвижной приборной платформы относительно осей х и vj (бортовая и килевая качка), Пластины в этом случае должны быть профилированы в вертикальном направлении согласно выражениям . / OQ - максимальный угол поворота подвижной приборной платформы относительно горизонтальной оси, направленной перпендикулярно к направлению ее возвратнопоступательного движения. Тогда для угловых движений получимб, 6o-S no -Sinpt . X15) вц 6o.coset9inpt ®Z во1-5 пр1, где ci - угол отклонения азимутальной платформа от исходного направления, например,, на , Заданное движение относительно любых двух осей или относительно любой одной оси, линейное или угловое получим как частные случаи из общего случая (2) и (5) Таким образом, предпагаекый стенд по сравнению с известными позволяет получить более точные динамические характеристики гироскопических приборов в целом и его отдельных элементов, характеризующие масштабы их реальных динамических погрешностей и дающие возможность наметить пути для устранения погрешностей.

в

v//Y/ ////////

фиг Z

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ГИРОСКОПИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ, содержащий основание с установленным на нем приводом, соединенным через передаточное устройство с приборной платформой, подвижно связанной через контактирующий элемент с направляющими пластинами,, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля гироскопических приборов путем одновременного воспроизведения перемещений прибора по трем линейным и трем угловым направлениям, основание выполнено поворотным с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, направляквдие пластины выполнены профилированными в поперечном и вертикальном направлениях, приборная платформа через соответствукяций контактирующий элемент связана с каждой профилированной поверхностью направляющей пластины, a передаточное устройство выполнено § в виде механизма возвратно-поступа(Л тельного движения в плоскости, перпендикулярной оси вращения основаС ния. о ел со VI

фм.

г

Ш

tfVx.y.eMtf AfO,Wg

0vt.S

Ш.1. Л;