CN102435395B - 挠性陀螺惯性转子组件的平衡测试模具及测试方法 - Google Patents

挠性陀螺惯性转子组件的平衡测试模具及测试方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102435395B
CN102435395B CN201110267182.5A CN201110267182A CN102435395B CN 102435395 B CN102435395 B CN 102435395B CN 201110267182 A CN201110267182 A CN 201110267182A CN 102435395 B CN102435395 B CN 102435395B
Authority
CN
China
Prior art keywords
axis
base
gyrorotor
tested
test
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201110267182.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102435395A (zh
Inventor
赵永峰
张峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
No 618 Research Institute of China Aviation Industry
Original Assignee
No 618 Research Institute of China Aviation Industry
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by No 618 Research Institute of China Aviation Industry filed Critical No 618 Research Institute of China Aviation Industry
Priority to CN201110267182.5A priority Critical patent/CN102435395B/zh
Publication of CN102435395A publication Critical patent/CN102435395A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102435395B publication Critical patent/CN102435395B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

本发明属于制造技术，涉及一种挠性陀螺惯性转子组件的平衡测试模具及测试方法。本发明通过制作测试模具及改进测试过程，在测试模具中增加了调整螺杆，可以对测试基准严格控制，实现了惯性转子相对挠性头移动的距离可测量、可控制，保证惯性转子组件平衡的精度和重复性。测试模具可将信号器距陀螺转子导磁面的间隙控制在±0.005mm以内，信号器的梯度一致性控制在10-3mV/″量级，通过测试模具的使用，能保证惯性转子组件平衡的测试精度0.02°/h/g和重复性0.05°/h/g，这对提高陀螺整体性能是有益的。

Description

挠性陀螺惯性转子组件的平衡测试模具及测试方法
技术领域
本发明属于制造技术，涉及一种挠性陀螺惯性转子组件的平衡测试模具及测试方法。
背景技术
挠性陀螺(以下称简称陀螺)惯性转子的平衡技术是陀螺装调过程的关键技术，陀螺对转子不平衡指标有严格的要求，这惯性转子平衡的测试精度提出了较高的要求。
陀螺转子的平衡过程包括转子的轴向不平衡量的测试、调整和转子的径向不平衡量的测试、调整，对转子平衡的测试精度要求较高，转子平衡的精度不达标将会产生陀螺漂移，使陀螺性能下降。
在传统的测试方法中使用的平衡测试模具，没有调整螺杆，被测试陀螺转子直接安放在测试模具上，用拉紧螺钉固定，进行测试，由于零件的加工误差和组件的装配误差，使信号器距陀螺转子导磁面的间隙的离散度很大，而此间隙直接影响信号器的梯度，进而影响测试电路的放大倍数，使陀螺转子的静平衡测试精度大大降低。
发明内容
本发明的目的是提出一种测试误差小、平衡精度高的挠性陀螺惯性转子组件的平衡测试模具及测试方法。本发明的技术解决方案是，模具包括底座、信号器、力矩器、测试台，其特征是，信号器安装在底座的上表面，并使信号器的X轴、Y轴与底座的X轴、Y轴对齐，力矩器安装在底座的上端面的定位台阶上，力矩器与信号器同轴且在其外侧，使力矩器的X轴、Y轴与底座的X轴、Y轴对齐，调整杆安装在位于底座中心的螺纹孔内，被测陀螺转子安装在调整杆中心孔中并通过拉紧螺钉的螺钉孔旋入被测陀螺转子螺纹孔固定。
所述平衡测试模具及测试方法是，
(a)打开激磁电源和双通道毫伏表开关；
(b)将调整螺杆装入底座，将被测陀螺转子装入调整螺杆，用拉紧螺钉将被测陀螺转子固定在调整螺杆上，逆时针旋转调整螺杆，使被测陀螺转子与信号器接触；顺时针旋转调整螺杆一圈，保证被测陀螺转子相对信号器有固定的间隙，将平衡测试模具与测量电路接通；
(c)松开拉紧螺钉，将被测陀螺转子的一个轴对准底座上的X轴，且将底座X轴面向下并放之于测试平台上；
(d)调整测量电路使X轴信号器零位输出为零，将X轴力矩器闭路，读取双通道毫伏表数值，计为X0；
(e)将带有被测陀螺转子的底座翻转180°，将底座-X轴面向下并放之于测试平台上，读取双通道毫伏表数值计为X180°。通过公式(X0-X180°)计算出X轴的不平衡量，即为转子的X轴的轴向不平衡量；
(f)将X轴力矩器开路，将底座顺时针翻转90°，将底座Y轴面向下并放之于测试平台上，重复上述(d)、(e)步骤，通过公式(Y0-Y180 °)计算出Y轴的轴向不平衡量；
(g)将装有被测陀螺转子的底座Z轴朝上放在测试平台上，分别调整测量电路使信号器两个轴的零位为零；将X轴、Y轴力矩器闭路，分别读取X、Y力矩采样电压在双通道毫伏表数值，计为X’0、Y’0；
(h)将装有被测陀螺转子的底座-Z轴朝上放在测试平台上，分别读取X、Y轴力矩采样电压在双通道毫伏表数值，计为X’180°、Y’180°；通过公式(X’180°-X’0)、(Y’180°-Y’0)分别计算出被测陀螺转子绕X、Y轴的径向不平衡量。
本发明具有的优点和有益效果，本发明通过制作测试模具及改进测试过程，在测试模具中增加了调整螺杆，可以对测试基准严格控制，实现了惯性转子相对挠性头移动的距离可测量、可控制，保证惯性转子组件平衡的精度和重复性。测试模具可将信号器距陀螺转子导磁面的间隙控制在±0.005mm以内，信号器的梯度一致性控制在10-3mV/″量级，通过测试模具的使用，能保证惯性转子组件平衡的测试精度0.02°/h/g和重复性0.05°/h/g，这对提高陀螺整体性能是有益的。
附图说明
图1是本发明为测试系统示意图；
图2是本发明的整体装配示意图；
图3是本发明测试工装外形示意图；
图4是本发明测试电路示意图.
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细说明。模具包括底座1、信号器2、力矩器3、测试台6，其特征是，信号器2安装在底座1的上表面，并使信号器2的X轴、Y轴与底座1的X轴、Y轴对齐，力矩器3安装在底座1的上端面的定位台阶7上，力矩器3与信号器2同轴且在其外侧，使力矩器3的X轴、Y轴与底座1的X轴、Y轴对齐，调整杆4安装在位于底座1中心的螺纹孔内，被测陀螺转子8安装在调整杆4中心孔中并通过拉紧螺钉5的螺钉孔旋入被测陀螺转子(8)螺纹孔固定。转子平衡方法是：
(a)打开激磁电源和双通道毫伏表开关；
(b)将调整螺杆4装入底座1，将被测陀螺转子8装入调整螺杆4，用拉紧螺钉5将被测陀螺转子8固定在调整螺杆4上，逆时针旋转调整螺杆4，使被测陀螺转子8与信号器2接触；顺时针旋转调整螺杆4一圈，保证被测陀螺转子8相对信号器2有固定的间隙，将平衡测试模具与测量电路接通；
(c)松开拉紧螺钉5，将被测陀螺转子8的一个轴对准底座1上的X轴，且将底座1X轴面向下并放之于测试平台6上；
(d)调整测量电路使X轴信号器2零位输出为零，将X轴力矩器(3)闭路，读取双通道毫伏表数值，计为X0；
(e)将带有被测陀螺转子8的底座1翻转180°，将底座1-X轴面向下并放之于测试平台6上，读取双通道毫伏表数值计为X180°。通过公式(X0-X180°)计算出X轴的不平衡量，即为转子的X轴的轴向不平衡量；
(f)将X轴力矩器开路，将底座1顺时针翻转90°，将底座1Y轴面向下并放之于测试平台6上，重复上述(d)、(e)步骤，通过公式(Y0-Y180°)计算出Y轴的轴向不平衡量；
(g)将装有被测陀螺转子8的底座1Z轴朝上放在测试平台6上，分别调整测量电路使信号器2两个轴的零位为零；将X轴、Y轴力矩器3闭路，分别读取X、Y力矩采样电压在双通道毫伏表数值，计为X’0、Y’0；
(h)将装有被测陀螺转子8的底座1-Z轴朝上放在测试平台6上，分别读取X、Y轴力矩采样电压在双通道毫伏表数值，计为X’180°、Y’180°；通过公式(X’180°-X’0)、(Y’180°-Y’0)分别计算出被测陀螺转子8绕X、Y轴的径向不平衡量。
实施例
如图1，本方法的实现主要包括两部分：测试模具、测量电路系统。测试模具为测试提供基准，并提供调整信号器间隙一致的功能；测量电路系统包括信号器测试电桥、力反馈回路等，均为挠性陀螺测试通用电路，测试仪表及电源测量系统包括信号源(型号33220A)、双通道数字交流毫伏表(型号TH2290A)提供测量的电源和测试输出。
1、测试模具
陀螺转子静平衡测试包括：轴向不平衡测试和径向不平衡测试两部分，轴向不平衡测试过程需要对被测陀螺转子水平放置时，分别在0°和180°两个位置进行测试。径向不平衡测试过程需要对被测陀螺转子竖直放置时，分别在0°和180°两个位置进行测试。这需要测试模具提供良好的测试基准。测试模具可以对测试基准严格控制，实现了惯性转子相对挠性头移动的距离可测量、可控制，保证惯性转子组件平衡的精度和重复性。
测试模具图见图3，六个面为测试提供基准面，通过调整螺杆4保证被测陀螺转子相对信号器2距离，从而保证信号器2的梯度。
2、测量电路系统
测量电路系统见图4
测量电路系统包括：信号器测试电桥、力反馈回路等，均为挠性陀螺测试通用电路，测试仪表及电源测量系统包括信号源(型号33220A)、双通道数字交流毫伏表(型号TH2290A)提供测量的电源和测试输出。
3、测试过程说明
下面描述平衡过程的具体步骤：
3.1、打开激磁电源和双通道毫伏表开关；
3.2、将调整螺杆装入底座1，将被测陀螺转子8装入调整螺杆4，用拉紧螺钉5将被测陀螺转子8固定在调整螺杆4上，逆时针旋转调整螺杆4，使被测陀螺转子8与信号器2接触；顺时针旋转调整螺杆4一圈，保证被测陀螺转子8相对信号器2有固定的间隙，将平衡测试模具与测量电路接通；
3.3、松开拉紧螺钉5，将被测陀螺转子8的一个轴对准底座1上的X轴，且将底座1的X轴面向下并放之于测试平台6上；
3.4、调整测量电路使X轴信号器零位输出为零。将X轴力矩器3闭路，读取双通道毫伏表数值，计为X0；
3.5、将带有被测陀螺转子的底座翻转180°，将底座1-X轴面向下并放之于测试平台6上，读取双通道毫伏表数值计为X180°。通过公式(X0-X180°)计算出X轴的不平衡量，即为被测陀螺转子8的X轴的轴向不平衡量；
3.6、将X轴力矩器3开路，将底座1翻转90°，将底座1的Y轴面向下并放之于测试平台6上，重复上述3.4、3.5步骤，通过公式(Y0-Y180°)计算出Y轴的轴向不平衡量；
3.7、将装有被测陀螺转子8的底座1的Z轴朝上放在测试平台6上，分别调整测量电路使信号器2两个轴的零位为零。将X轴、Y轴力矩器3闭路，分别读取X、Y力矩采样电压在双通道毫伏表数值，计为X’0、Y’0；
3.8、将装有被测陀螺转子8的底座1的-Z轴朝上放在测试平台6上，分别读取X、Y力矩采样电压在双通道毫伏表数值，计为X’180°、Y’180 °。通过公式(X’180°-X’0)、(Y’180°-Y’0)分别计算出被测陀螺转子8绕X、Y轴的径向不平衡量。
3.9、松开拉紧螺钉5将被测陀螺转子8从调整螺杆4上取出。
3.10、如需被测陀螺转子批量测试，重复3.2～3.9步骤对其它被测陀螺转子平衡测试；
3.11、本批陀螺转子平衡测试完成后，关闭电源，完成测试过程。

Claims (1)

1.一种挠性陀螺惯性转子组件的平衡测试模具，模具包括底座（1）、信号器（2）、力矩器（3）、测试平台（6），其特征是，信号器（2）安装在底座（1）的上表面，并使信号器（2）的X轴、Y轴与底座（1）的X轴、Y轴对齐，力矩器（3）安装在底座（1）的上端面的定位台阶（7）上，力矩器(3)与信号器(2)同轴且在其外侧，使力矩器(3)的X轴、Y轴与底座(1)的X轴、Y轴对齐，调整螺杆（4）安装在位于底座（1）中心的螺纹孔内，被测陀螺转子（8）安装在调整螺杆（4）中心孔中，并通过拉紧螺钉（5）的螺钉孔旋入被测陀螺转子（8）螺纹孔固定；
所述挠性陀螺惯性转子组件的平衡测试模具的平衡测试方法是，
（a）打开激磁电源和双通道毫伏表开关；
（b）将调整螺杆（4）装入底座（1），将被测陀螺转子（8）装入调整螺杆（4），用拉紧螺钉（5）将被测陀螺转子（8）固定在调整螺杆（4）上，逆时针旋转调整螺杆（4），使被测陀螺转子（8）与信号器（2）接触；顺时针旋转调整螺杆（4）一圈，保证被测陀螺转子（8）相对信号器（2）有固定的间隙，将平衡测试模具与测量电路接通；
（c）松开拉紧螺钉（5），将被测陀螺转子（8）的一个轴对准底座（1）上的X轴，且将底座（1）X轴面向下并放之于测试平台（6）上；
（d）调整测量电路使X轴信号器（2）零位输出为零,将X轴力矩器（3）闭路，读取双通道毫伏表数值，计为X0；
（e）将带有被测陀螺转子（8）的底座（1）翻转180°，将底座（1）-X轴面向下并放之于测试平台（6）上，读取双通道毫伏表数值计为X180°，通过公式（X0-X180°）计算出X轴的不平衡量，即为转子的X轴的轴向不平衡量；
（f）将X轴力矩器开路，将底座（1）顺时针翻转90°，将底座（1）Y轴面向下并放之于测试平台（6）上，重复上述（d）、（e）步骤，通过公式（Y0-Y180°）计算出Y轴的轴向不平衡量；
（g）将装有被测陀螺转子（8）的底座（1）Z轴朝上放在测试平台（6）上，分别调整测量电路使信号器（2）两个轴的零位为零;将X轴、Y轴力矩器（3）闭路，分别读取X、Y力矩采样电压在双通道毫伏表数值，计为X’0、Y’0；
（h）将装有被测陀螺转子（8）的底座（1）-Z轴朝上放在测试平台（6）上，分别读取X、Y轴力矩采样电压在双通道毫伏表数值，计为X’180°、Y’180°;通过公式（X’180°-X’0）、（Y’180°-Y’0）分别计算出被测陀螺转子(8)绕X、Y轴的径向不平衡量。
CN201110267182.5A 2011-09-01 2011-09-01 挠性陀螺惯性转子组件的平衡测试模具及测试方法 Expired - Fee Related CN102435395B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110267182.5A CN102435395B (zh) 2011-09-01 2011-09-01 挠性陀螺惯性转子组件的平衡测试模具及测试方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110267182.5A CN102435395B (zh) 2011-09-01 2011-09-01 挠性陀螺惯性转子组件的平衡测试模具及测试方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102435395A CN102435395A (zh) 2012-05-02
CN102435395B true CN102435395B (zh) 2014-05-28

Family

ID=45983575

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110267182.5A Expired - Fee Related CN102435395B (zh) 2011-09-01 2011-09-01 挠性陀螺惯性转子组件的平衡测试模具及测试方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102435395B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102679970B (zh) * 2012-05-11 2014-11-05 北京航空航天大学 一种用于陀螺位标器转轴的静平衡测试方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1046635A1 (ru) * 1982-05-24 1983-10-07 Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского Способ определени статического дисбаланса динамически настраиваемых гироскопов
US4527439A (en) * 1982-09-27 1985-07-09 Allied Corporation Gyroscope erection system
CN1687708A (zh) * 2005-06-07 2005-10-26 中国航天时代电子公司 一种具有高抗振性能的光纤陀螺惯性测量系统
CN1955706A (zh) * 2005-10-24 2007-05-02 中国科学院电工研究所 陀螺仪球形转子三维静平衡测量方法及装置
CN101059384A (zh) * 2007-05-18 2007-10-24 南京航空航天大学 一种捷联mems惯性测量单元及安装误差标定方法
RU2334205C1 (ru) * 2007-01-29 2008-09-20 Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") Способ динамической балансировки гироскопа и устройство для его осуществления
CN201186157Y (zh) * 2008-04-30 2009-01-28 蔡美峰 一种拆装方便的玩具陀螺
CN101750054A (zh) * 2008-11-28 2010-06-23 国营三四○五厂 一种基于dsp的挠性陀螺数字再平衡装置
CN101907505A (zh) * 2010-08-19 2010-12-08 中国航空工业第六一八研究所 一种动力调谐陀螺的移轴动平衡方法
CN102095540A (zh) * 2010-11-04 2011-06-15 中国航天科技集团公司第九研究院七一○七厂 反作用力矩测试方法及测试仪

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3467634B2 (ja) * 1994-12-09 2003-11-17 株式会社トキメック ジャイロコンパス

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1046635A1 (ru) * 1982-05-24 1983-10-07 Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского Способ определени статического дисбаланса динамически настраиваемых гироскопов
US4527439A (en) * 1982-09-27 1985-07-09 Allied Corporation Gyroscope erection system
CN1687708A (zh) * 2005-06-07 2005-10-26 中国航天时代电子公司 一种具有高抗振性能的光纤陀螺惯性测量系统
CN1955706A (zh) * 2005-10-24 2007-05-02 中国科学院电工研究所 陀螺仪球形转子三维静平衡测量方法及装置
RU2334205C1 (ru) * 2007-01-29 2008-09-20 Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") Способ динамической балансировки гироскопа и устройство для его осуществления
CN101059384A (zh) * 2007-05-18 2007-10-24 南京航空航天大学 一种捷联mems惯性测量单元及安装误差标定方法
CN201186157Y (zh) * 2008-04-30 2009-01-28 蔡美峰 一种拆装方便的玩具陀螺
CN101750054A (zh) * 2008-11-28 2010-06-23 国营三四○五厂 一种基于dsp的挠性陀螺数字再平衡装置
CN101907505A (zh) * 2010-08-19 2010-12-08 中国航空工业第六一八研究所 一种动力调谐陀螺的移轴动平衡方法
CN102095540A (zh) * 2010-11-04 2011-06-15 中国航天科技集团公司第九研究院七一○七厂 反作用力矩测试方法及测试仪

Non-Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开平8-159773A 1996.06.21
Liu Yu *
Sun Baisheng *
Yue Ping.Study of A MEMS Gyroscope Sensing Unit Simulate and Process.《INTERNATIONAL CONFERENCE ON CONTROL, AUTOMATION AND SYSTEMS》.2010,第1205-1208页. *
侯煜,程明.动力调谐挠性陀螺仪、光纤陀螺仪的测试及分析.《现代仪器》.2007,(第6期),第6-10页. *
史晓锋，谢晋东，王鑫.动调式陀螺测斜系统伺服控制电路的设计与实现.《测井技术》.2008,第32卷(第2期),第169－172页. *
张代义,李星.动力调谐陀螺激光去重平衡设备的研发.《工程与试验》.2009,第49卷(第4期),第57-61页. *
李丙乐，王厚生，王晖，王秋良.陀螺转子的称重静平衡实验研究.《工程设计学报》.2006,第13卷(第5期),第332－335页. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN102435395A (zh) 2012-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106568537B (zh) 一种电磁铁吸力测量装置
CN203405303U (zh) 一种高精度扭矩标准机
CN102880013B (zh) 一种掩模台工作台
CN103543613A (zh) 一种动铁式无线缆的六自由度磁浮运动平台
CN102435395B (zh) 挠性陀螺惯性转子组件的平衡测试模具及测试方法
CN203731986U (zh) 一种汽轮机胀差及轴位移仪表便携式校验台
CN106123939A (zh) 一种磁悬浮传感器刚度测试系统及测试方法
CN201653643U (zh) 凸轮式独立加卸砝码静重式标准力源装置
CN103630039B (zh) 一种用于中间有轴的浅止口零件的在线测量装置
CN202693204U (zh) 一种惯性转子倒装的挠性陀螺转子平衡测试夹具
CN103439477B (zh) 一种玻璃下垂度测试平台
CN103673862B (zh) 三浮陀螺仪磁悬浮对中装配检测装置
CN201844806U (zh) 一种组配角接触球轴承轴向游隙测量装置
CN204881972U (zh) 一种高精度非接触式三维微小力发生装置
CN105823993A (zh) 磁偏角测量系统
CN203053640U (zh) 一种无人直升机旋翼桨叶静矩和重心测量装置
CN113899432B (zh) 一种磁悬浮天平及质量测量方法
CN105278070A (zh) 光学元件夹持装置
CN103148869B (zh) 一种大过载与线振动复合测试设备
CN202255258U (zh) 数字式大尺寸内孔键槽对称度测量仪
CN107214530A (zh) 一种超精密气浮定位平台
CN103471492B (zh) 轴承空心圆柱滚动体精度检测仪
CN105277312A (zh) 弹性零件的力加载机构的校准装置
CN201156003Y (zh) 激光粉末焊接动平衡调整装置
CN104764555B (zh) 一种全自动活塞式压力计

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140528

Termination date: 20180901