RU169585U1 - Triaxial swivel dynamic stand - Google Patents

Triaxial swivel dynamic stand Download PDF

Info

Publication number
RU169585U1
RU169585U1 RU2016108400U RU2016108400U RU169585U1 RU 169585 U1 RU169585 U1 RU 169585U1 RU 2016108400 U RU2016108400 U RU 2016108400U RU 2016108400 U RU2016108400 U RU 2016108400U RU 169585 U1 RU169585 U1 RU 169585U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
angular displacement
axis
displacement sensor
stand
servo drive
Prior art date
Application number
RU2016108400U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Викторович Седышев
Дмитрий Николаевич Шаршин
Павел Евгеньевич Белочкин
Аркадий Владиславович Вахтомов
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" (ФГБОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)")
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 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" (ФГБОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)") filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" (ФГБОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)")
Priority to RU2016108400U priority Critical patent/RU169585U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU169585U1 publication Critical patent/RU169585U1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C25/00Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices referred to in the other groups of this subclass

Landscapes

  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области измерительной техники, в основном к испытательному оборудованию, и предназначена для аттестации и комплексного полунатурного моделирования относительно центра масс гироскопических приборов (датчиков угловой скорости, акселерометров и др.), систем навигации (платформенных, бесплатформенных и др.), стабилизации и ориентации. Заявленный трехосный динамический поворотный стенд, содержащий основание, установочную площадку, размещенную с возможностью вращения на внутренней оси и установленную во внутренней раме, сервопривод и датчик углового перемещения на оси внутренней рамы, сервопривод и датчик углового перемещения на оси установочной площадки, блок управления и контроля, содержащий программируемый логический контроллер, соединенный с операторной панелью и персональным компьютером, при том что содержит дополнительную наружную раму с сервоприводом и дополнительным датчиком углового перемещения, установленную с возможностью вращения на основании, по всем трем осям стенда установлены скользящие токоподводы, установочная площадка помещена в климатическую камеру, а датчики углового перемещения и сервоприводы подключены к программируемому логическому контроллеру, соединенному с операторной панелью и персональным компьютером. Технический результат полезной модели заключается в расширении возможности испытаний приборов в трех взаимно перпендикулярных плоскостях с угловым перемещением на 360°, введением датчиков углового перемещения по трем осям, беззазорного редуктора по наружной оси. 2 ил.The utility model relates to the field of measuring equipment, mainly to testing equipment, and is intended for certification and comprehensive semi-natural modeling relative to the center of mass of gyroscopic devices (angular velocity sensors, accelerometers, etc.), navigation systems (platform, strap-on, etc.), stabilization and orientation. The claimed triaxial dynamic rotary stand, comprising a base, an installation pad rotatably mounted on the inner axis and mounted in the inner frame, a servo drive and an angular displacement sensor on the axis of the inner frame, a servo and an angular displacement sensor on the axis of the installation platform, a control and monitoring unit, containing a programmable logic controller connected to the operator panel and a personal computer, while it contains an additional external frame with a servo drive and additional ADDITIONAL angular displacement sensor mounted rotatably on the base, along all three axes stand mounted sliding current leads, the mounting pad is placed in a climate chamber, while the angular displacement sensors and actuators are connected to a programmable logic controller, connected to the operator panel and the personal computer. The technical result of the utility model is to expand the ability to test devices in three mutually perpendicular planes with an angular displacement of 360 °, the introduction of angular displacement sensors in three axes, a clearanceless gearbox on the outer axis. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области измерительной техники, в основном к испытательному оборудованию, и предназначена для аттестации и комплексного полунатурного моделирования относительно центра масс гироскопических приборов (датчиков угловой скорости, акселерометров и др.), систем навигации (платформенных, бесплатформенных и др.), стабилизации и ориентации. Она может быть использована для испытаний и калибровки наилучшим образом, приближенным к реальным, динамическим натурным условиям различных измерительных приборов и систем (ИПиС) физических величин широкого применения: перемещения, температуры и т.д.The utility model relates to the field of measurement technology, mainly to test equipment, and is intended for certification and comprehensive semi-natural modeling with respect to the center of mass of gyroscopic devices (angular velocity sensors, accelerometers, etc.), navigation systems (platform, strapdown, etc.), stabilization and orientation. It can be used for testing and calibration in the best way, close to the real, dynamic field conditions of various measuring instruments and systems (IPiS) of physical quantities of wide application: displacement, temperature, etc.

Известны динамические стенды, которые предназначены для испытаний измерительных устройств, преобразователей инерциальной информации и гироскопических приборов.Known dynamic stands that are designed to test measuring devices, inertial information converters and gyroscopic devices.

Динамический стенд (Пат. 2272256 Российская Федерация, МПК G01C 25/00, G01P 21/00. Динамический стенд / В.И. Баженов, В.Л. Будкин, С.Н. Вольнов, Г.И. Джанджгава, Г.В. Зимин, В.В. Краснов. - №2004125531/28; заявл. 24.08.04; опубл. 20.03.06, Бюл. №8. - 10 с.) имеет две оси, позволяющие создавать угловое перемещение, но при этом имеет низкую точность задания угловых скоростей из-за использования в качестве датчика угловой скорости электромеханического тахогенератора постоянного тока. Это значительно сказывается при малых величинах угловых скоростей. В тоже время две оси существенно снижают реальный диапазон испытаний как гироскопических систем навигации, так и бесплатформенных систем.Dynamic stand (Pat. 2272256 Russian Federation, IPC G01C 25/00, G01P 21/00. Dynamic stand / V.I. Bazhenov, V.L. Budkin, S.N. Volnov, G.I. Dzhandzhgava, G.V. Zimin, VV Krasnov. - No. 2004125531/28; claimed 24.08.04; published on 20.03.06, Bull. No. 8. - 10 pp.) Has two axes that allow you to create angular movement, but it has low accuracy of setting angular velocities due to the use of a direct current electromechanical tachogenerator as an angular velocity sensor. This is significantly affected at low angular velocities. At the same time, two axes significantly reduce the real test range of both gyroscopic navigation systems and strapdown systems.

Известен также динамический стенд (Пат. 86731 Российская Федерация, МПК G01C 25/00, G01P 21/00. Динамический стенд / А.П. Шкадаревич, Н.К. Горбаченя, Е.П. Васенко, М.М. Татур. - №2008152969/22; заявл. 31.12.08; опубл. 10.09.09, Бюл. №25. - 7 с.), который имеет три оси углового перемещения, но эти углы ограничены в движении и позволяют приводить испытания гироскопических стабилизаторов только при гармоническом колебании по осям.A dynamic stand is also known (Pat. 86731 Russian Federation, IPC G01C 25/00, G01P 21/00. Dynamic stand / A.P. Shkadarevich, N.K. Gorbachenya, E.P. Vasenko, M.M. Tatur. - No. 2008152969/22; Dec. 31.12.08; publ. 10.09.09, Bull. No. 25. - 7 pp.), Which has three axes of angular displacement, but these angles are limited in movement and allow testing gyroscopic stabilizers only when harmonious oscillation along the axes.

Известен двухосный динамический стенд (Пат. 111634 Российская Федерация, МПК G01C 25/00. Двухосный динамический стенд / Е.Ф. Белов. - №2011131206/28; заявл. 26.07.11; опубл. 20.12.11, Бюл. №35. - 6 с.) (прототип), который предназначен для испытаний и калибровок измерительных устройств, датчиков угловой скорости, акселерометров, гироскопических устройств различного назначения, наиболее близкий к рассматриваемому техническому решению и выбран качестве прототипа. Он обладает высокой точностью измерения угловой скорости по осям, но при этом ИПиС аттестуется только в двух плоскостях, и, соответственно, выполняется угловое перемещение в двух осях. В двухосном стенде отсутствует климатическая камера.Known biaxial dynamic stand (Pat. 111634 Russian Federation, IPC G01C 25/00. Biaxial dynamic stand / EF Belov. - No. 20111131206/28; declared. 07.26.11; publ. 12.20.11, Bull. No. 35. - 6 p.) (Prototype), which is intended for testing and calibrating measuring devices, angular velocity sensors, accelerometers, gyroscopic devices for various purposes, which is closest to the considered technical solution and is selected as the prototype. It has high accuracy in measuring the angular velocity along the axes, but at the same time, the IP&S is certified only in two planes, and, accordingly, the angular displacement in two axes is performed. There is no climate chamber in the biaxial stand.

Задача полезной модели заключается в создании испытательного стенда, предназначенного для аттестации приборов измерения физических величин, который имеет широкие возможности движения при прецизионном угловом перемещении с разными частотами колебаний.The objective of the utility model is to create a test bench designed for certification of physical quantity measuring instruments, which has wide possibilities of movement with precision angular movement with different vibration frequencies.

Техническое решение обеспечивает угловое перемещение измерительных приборов и систем, повышает точность как динамическую, так и позиционную, а также улучшает эксплуатационные характеристики.The technical solution ensures the angular movement of measuring instruments and systems, increases the accuracy of both dynamic and positional, and also improves operational characteristics.

Сущность полезной модели заключается в том, что вводится третья поворотная ось, жестко соединенная с наружной рамой, вращение которой выполняется с помощью сервопривода через беззазорный редуктор, повороты по остальным двум осям осуществляются также сервоприводами, наружная рама может быть выполнена в виде короба, что обеспечивает наибольшую жесткость этой части конструкции при невысоком моменте инерции. Автоматизированное управление осуществляется при помощи программируемого логического контроллера (ПЛК), соединенного с персональным компьютером (ПК) и операторной панелью (ОП), и введения прецизионных датчиков углового перемещения по одному на каждую ось вращения, в дополнение к трем датчикам углового перемещения, входящим в состав сервоприводов.The essence of the utility model lies in the fact that a third rotary axis is introduced, rigidly connected to the outer frame, the rotation of which is carried out with the help of a servo drive through a backlash gear, rotations along the other two axes are also carried out by servos, the outer frame can be made in the form of a box, which provides the greatest the rigidity of this part of the structure with a low moment of inertia. Automated control is carried out using a programmable logic controller (PLC) connected to a personal computer (PC) and an operator panel (OP) and introducing precision angular displacement sensors, one for each axis of rotation, in addition to the three angular displacement sensors included servos.

Операторная панель через ПЛК выполняет режим задания углового перемещения по трем осям. С помощью ПК и ПЛК осуществляется мониторинг движения ИПиС.The operator panel through the PLC performs the mode of defining angular movement along three axes. Using PC and PLC, IPiS motion is monitored.

Полезная модель поясняется иллюстративными материалами.The utility model is illustrated by illustrative materials.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема трехосного динамического поворотного стенда.In FIG. 1 shows a kinematic diagram of a triaxial dynamic turntable.

На фиг. 2 изображена функциональная схема автоматизированного управления трехосным динамическим поворотным стендом.In FIG. 2 shows a functional diagram of the automated control of a three-axis dynamic rotary stand.

На фиг. 1 представлена кинематическая схема трехосного динамического поворотного стенда (ТДПС), содержащего внутреннюю раму 1, установочную площадку 2, подшипники 3 промежуточной оси YY1, сервопривод 4 промежуточной оси YY1, скользящие токоподводы 5 внутренней оси XX1, датчик углового перемещения 6, сервопривод 7 внутренней оси XX1, наружную раму 8, подшипники 9 наружной рамы с полуосью, основание 10, сервопривод 11 наружной рамы, скользящие токоподводы 12 внешней оси ZZ1, датчик углового перемещения 13, беззазорный редуктор 14, скользящие токоподводы 15 промежуточной оси YY1, датчик углового перемещения 16, климатическую камеру 17, испытываемый прибор 18.In FIG. 1 is a kinematic diagram of a triaxial dynamic rotary stand (TDPS) comprising an inner frame 1, a mounting pad 2, bearings 3 of an intermediate axis YY 1 , a servo drive 4 of an intermediate axis YY 1 , sliding current leads 5 of the inner axis XX 1 , an angular displacement sensor 6, a servo drive 7 the inner axis XX 1 , the outer frame 8, the bearings 9 of the outer frame with a half shaft, the base 10, the servo drive 11 of the outer frame, the sliding current leads 12 of the outer axis ZZ 1 , the angular displacement sensor 13, the clearanceless gearbox 14, the sliding current leads 15 prom of the daily axis YY 1 , the angular displacement sensor 16, the climate chamber 17, the device under test 18.

На фиг. 2 представлена функциональная схема автоматизированного управления трехосным динамическим поворотным стендом (ТДПС), включающим программируемый логический контроллер 19, операторную панель 20 и персональный компьютер 21.In FIG. 2 shows a functional diagram of the automated control of a triaxial dynamic rotary stand (TDPS), including a programmable logic controller 19, an operator panel 20 and a personal computer 21.

Технический результат полезной модели заключается в расширении возможности испытаний приборов 18 в трех взаимно перпендикулярных плоскостях с угловым перемещением на 360° введением датчиков углового перемещения 6, 13 и 16 по трем осям XX1, YY1 и ZZ1, беззазорного редуктора 14 по наружной оси ZZ1.The technical result of the utility model consists in expanding the possibility of testing devices 18 in three mutually perpendicular planes with 360 ° angular displacement by introducing angular displacement sensors 6, 13 and 16 along three axes XX 1 , YY 1 and ZZ 1 , a backlash-free gearbox 14 along the outer axis ZZ 1 .

Работа со стендом выполняется следующим образом. Устанавливают и закрепляют ИПиС (гироскопический прибор, стабилизированная платформа или бесплатформенная инерционная система и т.п.) 18 на установочной площадке 2. Подключают ИПиС через скользящие токоподводы 5, 12 и 15 по всем трем осям XX1, YY1, ZZ1 к ПЛК, а от них к операторной панели 20 и к ПК 21. С помощью операторной панели 20 задают режимы углового перемещения ИПиС 18 по всем трем осям XX1, YY1 и ZZ1, а также режимы работы климатической камеры 17. В режиме реального времени на персональном компьютере 21 отображается значение углового перемещения и колебания ТДПС и параметры ИПиС в пространстве. Производится сравнение показаний.Work with the stand is as follows. Install and fix the IPiS (gyroscopic device, stabilized platform or strapdown inertial system, etc.) 18 at the installation site 2. Connect the IPiS through sliding current leads 5, 12 and 15 along all three axes XX 1 , YY 1 , ZZ 1 to the PLC , and from them to the operator panel 20 and to PC 21. Using the operator panel 20, the angular movement modes of IPiS 18 are set along all three axes XX 1 , YY 1 and ZZ 1 , as well as the operating modes of the climate chamber 17. In real time mode personal computer 21 displays the value of the angular displacement and Fucking TDPS parameters and IPIC in space. Comparison of readings.

Таким образом, заявленный трехосный динамический поворотный стенд обеспечивает возможность исследовать и аттестовать приборы и системы стабилизации, навигации и ориентации, так как установочная площадка осуществляет угловые перемещения и колебания по всем трем осям пространства. ТДПС имеет раздельные режимы управления движением и режим мониторинга - сбор данных работы стенда и ИПиС.Thus, the claimed triaxial dynamic rotary stand provides the opportunity to explore and certify instruments and systems for stabilization, navigation and orientation, since the installation site performs angular movements and vibrations along all three axes of space. TDPS has separate modes of motion control and a monitoring mode - collecting data from the operation of the stand and IPiS.

Claims (1)

Трехосный динамический поворотный стенд, содержащий основание, установочную площадку, размещенную с возможностью вращения на внутренней оси и установленную во внутренней раме, сервопривод и датчик углового перемещения на оси внутренней рамы, сервопривод и датчик углового перемещения на оси установочной площадки, блок управления и контроля, содержащий программируемый логический контроллер, соединенный с операторной панелью и персональным компьютером, отличающийся тем, что содержит дополнительную наружную раму с сервоприводом и дополнительным датчиком углового перемещения, установленную с возможностью вращения на основании, по все трем осям стенда установлены скользящие токоподводы, установочная площадка помещена в климатическую камеру, а датчики углового перемещения и сервоприводы подключены к программируемому логическому контроллеру, соединенному с операторной панелью и персональным компьютером.A three-axis dynamic rotary stand comprising a base, an installation pad rotatably mounted on an internal axis and mounted in an internal frame, a servo drive and an angular displacement sensor on an axis of the internal frame, a servo drive and an angular displacement sensor on an axis of the installation platform, a control and monitoring unit comprising programmable logic controller connected to the operator panel and personal computer, characterized in that it contains an additional external frame with a servo drive and additional tive angular displacement sensor mounted rotatably on the base, on all three axes stand mounted sliding current leads, the mounting pad is placed in a climate chamber, while the angular displacement sensors and actuators are connected to a programmable logic controller, connected to the operator panel and the personal computer.
RU2016108400U 2016-03-09 2016-03-09 Triaxial swivel dynamic stand RU169585U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016108400U RU169585U1 (en) 2016-03-09 2016-03-09 Triaxial swivel dynamic stand

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016108400U RU169585U1 (en) 2016-03-09 2016-03-09 Triaxial swivel dynamic stand

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU169585U1 true RU169585U1 (en) 2017-03-23

Family

ID=58449336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016108400U RU169585U1 (en) 2016-03-09 2016-03-09 Triaxial swivel dynamic stand

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU169585U1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2684419C1 (en) * 2018-06-13 2019-04-09 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр автоматики и приборостроения имени академика Н.А. Пилюгина" (ФГУП "НПЦАП") Double swing stand
RU190692U1 (en) * 2019-04-15 2019-07-09 Акционерное общество "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" DOUBLE HANDING ROTARY DYNAMIC STAND
CN114281112A (en) * 2021-12-24 2022-04-05 中国人民解放军陆军工程大学 Device and method for measuring space angle of gun barrel based on photoelectric tracking
RU2817519C1 (en) * 2024-01-15 2024-04-16 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Антарес" Set of laboratory equipment for studying a redundant unit of inertial measurement modules

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU259444A1 (en) * Л. Л. Шалыт, Р. И. Сольницев , Степанов DYNAMIC MODELING STAND FOR TESTING GYROSCOPIC INSTRUMENTS
RU2044274C1 (en) * 1992-05-27 1995-09-20 Производственное объединение "Корпус" Stand for testing precision angular velocity gyroscopic pickup
RU2060463C1 (en) * 1990-08-03 1996-05-20 Научно-производственное объединение автоматики и приборостроения Method of measuring and compensating drift of three-axis gyrostabilizer
RU2526229C2 (en) * 2012-10-22 2014-08-20 Российская Федерация, от имени, которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Dynamic biaxial bench

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU259444A1 (en) * Л. Л. Шалыт, Р. И. Сольницев , Степанов DYNAMIC MODELING STAND FOR TESTING GYROSCOPIC INSTRUMENTS
RU2060463C1 (en) * 1990-08-03 1996-05-20 Научно-производственное объединение автоматики и приборостроения Method of measuring and compensating drift of three-axis gyrostabilizer
RU2044274C1 (en) * 1992-05-27 1995-09-20 Производственное объединение "Корпус" Stand for testing precision angular velocity gyroscopic pickup
RU2526229C2 (en) * 2012-10-22 2014-08-20 Российская Федерация, от имени, которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Dynamic biaxial bench

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2684419C1 (en) * 2018-06-13 2019-04-09 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр автоматики и приборостроения имени академика Н.А. Пилюгина" (ФГУП "НПЦАП") Double swing stand
RU190692U1 (en) * 2019-04-15 2019-07-09 Акционерное общество "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" DOUBLE HANDING ROTARY DYNAMIC STAND
CN114281112A (en) * 2021-12-24 2022-04-05 中国人民解放军陆军工程大学 Device and method for measuring space angle of gun barrel based on photoelectric tracking
CN114281112B (en) * 2021-12-24 2023-08-15 中国人民解放军陆军工程大学 Device and method for measuring space angle of gun barrel based on photoelectric tracking
RU2817519C1 (en) * 2024-01-15 2024-04-16 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Антарес" Set of laboratory equipment for studying a redundant unit of inertial measurement modules

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204831330U (en) Three -axle table's attitude sensor test system
CN103808331B (en) A kind of MEMS three-axis gyroscope error calibrating method
RU169585U1 (en) Triaxial swivel dynamic stand
RU2602736C1 (en) Method and device for calibration of inertial measurement modules
Lv et al. The compensation effects of gyros' stochastic errors in a rotational inertial navigation system
CN107121151B (en) Stable platform testing device and testing method for experimental teaching
Aktakka et al. On-chip characterization of scale-factor of a MEMS gyroscope via a micro calibration platform
RU2381511C1 (en) Comprehensive test procedure for unified positioning systems based on micromechanical accelerometres and gyroscopes and automated test bench therefor
RU2554631C2 (en) Test rig for angular oscillations in two planes
Sun et al. Sequential calibration method of nonlinear errors of PIGA on counter-rotating platform centrifuge
RU190692U1 (en) DOUBLE HANDING ROTARY DYNAMIC STAND
RU2351899C1 (en) Test bed for carrying out kinematic trials and method of its use
CN102590550A (en) Method for measuring three-dimensional torsion angular rates of linear vibration table
Zhu et al. Study of space micro-vibration active isolation platform acceleration measurement
JP2012233842A (en) Method and program for evaluating characteristic of acceleration sensor
Velikoseltsev et al. Implementation of the high accuracy variable rotation testbench: seismology options
CN104156596A (en) Modeling method for pendulous integrating gyro accelerometer (PIGA) on basis of MAPLESIM
Yang et al. Dynamic tilt testing of MEMS inclinometers based on conical motions
Spacil et al. Compensation of linear acceleration in single-mass MEMS gyroscope
Ahmed et al. Smartphones-based in educational practice works: a case study of mechanical vibration practical works
Kajánek Testing of the possibilities of using IMUs with different types of movements
Liu et al. Angular motion decoupling and attitude determination based on high dynamic gyro
RU2569407C1 (en) Bench to test instruments for exposure to complex spatial loads
Bogolyubov et al. Parametrically Excited Micromechanical Absolute Angular Velocity Sensor
RU2013146863A (en) CALIBRATION METHOD FOR A PLATFORM INERTIAL NAVIGATION SYSTEM

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20180310