SU1756778A2

SU1756778A2 - Device for moment determination of gas static supports

Info

Publication number: SU1756778A2
Application number: SU904815315A
Authority: SU
Inventors: Виктор Васильевич Гавшин; Александр Васильевич Крылов
Original assignee: Владимирский политехнический институт
Priority date: 1990-04-17
Filing date: 1990-04-17
Publication date: 1992-08-23

Abstract

Использование: в точном мэшимо- и приборостроении. Сущность изобретена устройство содержит зубчатую передачу, уг тановленную на поворотной платформе еле д щую систему.ьгШлнТен ГуТЬ в виде усилител , св занного своим входом с выходом системы задержки посредством переключател , и двигатель-редуктор, соединенный с поворотной платформой, при этом выход усилител подключен к двигателю-редуктору . 1 ил.Usage: in the exact Meshimo and instrument making. The essence of the invented device comprises a gear transmission, which is fixed on a turntable and has a solid system. It has an amplifier connected by its input to the output of the delay system through a switch and a gear motor connected to the turntable, while the output of the amplifier is connected to engine gearbox. 1 il.

Description

Изобретение относитс к устройствам, предназначенным дл определени газодинамических моментов, возникающих в газостатических подвесах чувствительных элементов гироскопических приборов, а также в приборостроительной промышленности , где используютс газостатические опоры и вл етс усовершенствованием изобретени по авт.св. № 1525491.The invention relates to devices designed to determine the gas-dynamic moments arising in gas-static suspensions of sensitive elements of gyroscopic instruments, as well as in the instrument-making industry, where gas-static supports are used and is an improvement of the invention in accordance with the author. No. 1525491.

Целью изобретени вл етс повышение точности путем учета угловой жесткости , а также уменьшение числа технологических операций и времени замеров .The aim of the invention is to improve the accuracy by taking into account the angular stiffness, as well as reducing the number of technological operations and measurement time.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.The drawing shows the proposed device.

Устройство содержит источники 1 и 2 светового излучени , дисковый прерыватель 3 светового потока с щелевыми отверсти ми 4, соединенный с шипом 5 газостатической опоры 6, фотоэлектрический датчик 7 угловых перемещений, электронную схему 8 управлени , измерительный прибор (электросекундомер, шкала которого дополнительно проградуирована в единицах углового ускорени ) 9, арретир 10,The device contains light sources 1 and 2, a light stream disk breaker 3 with slit holes 4, connected to a spike 5 of a gas-static support 6, a photoelectric sensor 7 of angular displacements, an electronic control circuit 8, a measuring instrument (an electric stop meter, the scale of which is additionally calibrated in units angular acceleration) 9, arrest 10,

предназначенный дл фиксации дискового прерывател светоао о потока, схему 11, задержки арретированием, дополнительную схему 12 задержки арретированием, вход которой св зан с электронной схемой управлени , оптическое устройство 13, устанавливаемое на неподвижном горизонтальном основании 14, снабженным блоком подшипников 15, поворотную платформу 16, с выполненными в ней газоподво- д щими каналами, устанавливаемую в блок подшипников 15 и служащую дл поворота вокруг вертикальной оси с помощью след щей системы, выполненной в виде усилител 18, св занного своим входом с выходом системы 11 задержки посредством переключател и двигател -редуктора 17, соединенного с поворбтной платформой, вход которого подключен к выходу усилител 18, газостатической опоры 6 с чувствительным элементом, состо щего из соединенных между собой шипаигиромотора 19, питание которого осуществл етс упругими токо- подводами 20. механически соединенными с дисковым прерывателем 3 светового потока и размещенными на стойке 21, прикрепdesigned for fixing the disk breaker of the light flow, circuit 11, arresting delays, additional arresting delay circuit 12, the input of which is connected to the electronic control circuit, optical device 13 mounted on a fixed horizontal base 14 equipped with a bearing assembly 15 with the gas passage channels formed therein, installed in the bearing block 15 and serving to rotate about a vertical axis with the help of a tracking system made in the form of an amplifier 18, connected by its input to the output of the delay system 11 by means of a switch and a gear motor 17 connected to a turntable platform, the input of which is connected to the output of the amplifier 18, a gas-static support 6 with a sensing element consisting of a spike motor 19 connected to each other elastic current leads 20. mechanically connected to the disk chopper 3 of the luminous flux and placed on the rack 21, attach

С/)WITH/)

СWITH

х СЯ О х| х| 00x СЯ О х | x | 00

ГО GO

ленной к зубчатой передаче 22, приводимой в движение относительно платформы 1 б, соединенной с ней руко ткой 23.to gear 22, set in motion relative to the platform 1 b, connected with it by a handle 23.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При определении увод щего момента газостатической опоры 6, обусловленного отклонени ми формы шипа и подшипника, а также неточностью выполнени питающих отверстий, токоподводы 20 не присоедин ют к дисковому прерывателю светового потока 3. Включают устройство, подава газ (воздух) в рабочий зазор опоры и подключа питание к электронной схеме 8. Под действием увод щих моментов чувствительный элемент, соединенный с дисковым прерывателем светового потока 3, поворачиваетс вокруг вертикальной оси и происходит засветка от источников 2 и 1 светового излучени фотоэлектрического датчика 7 угловых перемещений и схемы 11 задержки арретированием, соединенной в этом случае с арретиром 10 с помощью переключател . Арретир 10 останавливает дисковый прерыватель светового потока 3, устанавлива его в положение электрического нул датчика угловых перемещений. Далее выполн етс установка на нуль измерительного прибора 9.In determining the driving moment of the gas-static bearing 6, due to deviations of the spike and bearing shape, as well as the inaccuracy of the supply holes, the current leads 20 are not connected to the disk breaker of the luminous flux 3. The device is turned on by supplying gas (air) to the working clearance of the support and connecting power to the electronic circuit 8. Under the effect of driving moments, the sensitive element connected to the disk chopper of the luminous flux 3, rotates around a vertical axis and light is emitted from sources 2 and 1 light Radiation of the photoelectric sensor 7 of the angular displacements and the arresting circuit 11, connected in this case to the arresting device 10 by means of a switch. The arresting device 10 stops the disk breaker of the luminous flux 3, setting it to the position of the electric zero of the angular displacement sensor. Next, the measurement device 9 is zeroed.

Процесс измерени углового ускорени начинаетс с включени электронной схемы 8 управлени . При этом включаетс измерительный прибор 9, а дисковый прерыватель светового потока 3 рэсарретируетс и начинает вместе с чувствительным элементом поворачиватьс без начальной скорости. На выходе датчика угловых перемещений 7 по вл етс сигнал, пропорциональный углу поворота дискового прерывател , и при достижении определенной величины срабатывает электронна схема управлени , вызывающа отключение измерительного прибора и по вление сигнала в схеме задержки арретировани .The process of measuring the angular acceleration begins with the inclusion of electronic control circuit 8. When this is done, the measuring device 9 is turned on, and the luminous flux disk breaker 3 is disarmed and begins to rotate together with the sensor element without the initial velocity. At the output of the angular displacement sensor 7, a signal proportional to the angle of rotation of the disk chopper appears, and when a certain value is reached, an electronic control circuit is triggered, causing the meter to turn off and a signal to appear in the arresting delay circuit.

Устройство предусматривает возможность измерени увод щих моментов дл различных относительных положений чувствительного элемента в газостатической опоре. Количество замеров определ етс количеством отверстий, выполненных на диске. После выполнени замеров определ етс среднее значение действукицего на шип в рабочих услови х увод щего момента .The device provides the ability to measure drift moments for different relative positions of the sensing element in the gas-static support. The number of measurements is determined by the number of holes made on the disk. After the measurements are taken, the average value of the effective spike is determined under the operating conditions of the driving moment.

Определение восстанавливающего газодинамического момента опоры в рамках линейной теории сводитс к определению ее угловой жесткости.The determination of the reducing gas-dynamic moment of the support in the framework of the linear theory reduces to the determination of its angular rigidity.

Процесс определени угловой жесткости заключаетс в следующем. После определени увод щего момента опоры выход схемы задержки 11 арретировани с помощью переключател соедин етс с входом усилител 18 и выключаетс The process for determining the angular stiffness is as follows. After determining the support drift moment, the output of the arresting delay circuit 11 is connected with the switch to the input of the amplifier 18 and turned off

дополнительна схема 12 задержки арретировани . Устанавливают дисковый прерыватель светового потока 3 только с двум взаимопротивопйложными а(елевыми отверсти ми (1-2) и ориентируют так, чтобыadditional 12 arresting delay scheme. Install the disk breaker of the luminous flux 3 with only two mutually counterclaims (spruce holes (1-2)) and orient them so that

0 ось их симметрии была параллельна оси вращени гиромотора 19, затем подключают токоподводы 20. Под действием, увод щего момента и момента от закрутки упругих токоподводов чувствительный эле5 мент будет находитьс в равновесии. После набора гиромотором номинальных оборотов с помощью руко тки 23 и зубчатой передачи 22 через стойку 21 и токоподводы 20 привод т чувствительный олеменг в поло0 жение, когда вектор кинетического момента направлен по линии MS (Север-Юг), контролируемое оптическим устройством 13.0, the axis of their symmetry was parallel to the axis of rotation of the gyromotor 19, then current leads 20 are connected. Under the action of the driving moment and the torque from twisting the elastic current leads, the sensitive element will be in equilibrium. After the gyromotor sets the nominal speed using the handle 23 and the gear train 22 through the rack 21 and the current leads 20, the sensitive shaft is set to the position when the kinetic moment vector is directed along the MS (North-South) line, controlled by the optical device 13.

При повороте через отверстие 2 засвечиваетс фотодиод схемы 11 задержки арре5 тировани , котора соединена механически с поворотной платформой 16, и с усилител 18 подаетс сигнал па двигатель-редуктор 17, который поворачивает платформу 16 и сохран ет фиксированное положение чувст0 вительного элемента в газостатической опоре . Далее отклон ют чувствительный элемент от плоскости меридиана на 10-15 (двигатель-редуктор поворачивает платформу также на эту величину) и арретируют, сWhen rotated through the hole 2, the photodiode of the arresting delaying circuit 11, which is mechanically connected to the turntable 16, is illuminated, and the signal from the motor-gearbox 17 is fed to the amplifier 18, which rotates the platform 16 and maintains a fixed position of the sensing element in the gas-static support. Next, the sensitive element is deflected from the plane of the meridian by 10-15 (the motor-reducer turns the platform also by this value) and is arrested, with

5 помощью дополнительной схемы 12, дисковый прерыватель светового потока. Включают электронную схему управлени и разарретируют дисковый прерыватель светового потока. Под действием направл ю0 щего момента чувствительный элемент начнет прецессионное движение по совмещению вектора кинетического момента с плоскостью меридиана. При совмещении щелевого отверсти 1 со световым потоком5 using an additional circuit 12, a disk light interrupter. The electronic control circuit is turned on and the light interrupter is unzipped. Under the action of the directional moment, the sensitive element will begin a precessional movement along the alignment of the vector of the kinetic moment with the plane of the meridian. When combining slot 1 with luminous flux

5 на выходе датчика угловых перемещений 7 по витс сигнал, сработает электронна схема 8 управлени , котора включит измерительный прибор 9 и подготовит дополнительную схему 12 задержки арретировани 5 at the output of the angular displacement sensor 7 for the Wits signal, the electronic control circuit 8 will operate, which will turn on the measuring device 9 and prepare an additional arresting delay circuit 12

0 к работе. Через половину периода прецессионных колебаний чувствительного элемента произойдет повторное совмещение щелевого отверсти 1 со световым потоком. В этом случае электронна схема управле5 ни 8 отключит измерительный прибор 9 и вызовет по вление сигнала в дополнительной схеме 12 задержки арретировани дл остановки чувствительного элемента.0 to work. After half a period of precessional oscillations of the sensing element, the slit hole 1 will be re-aligned with the luminous flux. In this case, the electronic control circuit5 will turn off the measuring device 9 and cause the signal to appear in the additional circuit 12 of the arresting delay 12 to stop the sensitive element.

После остановки чувствительного элемента снимаютс показани измер емойAfter stopping the sensing element, the readings of the measured

величины - врем полупериода прецессионных колебаний - и рассчитываетс углова жесткость опоры по формулеthe magnitudes — the half-time of the precessional oscillations — and the angular rigidity of the support is calculated by the formula

л2Нl2N

Н УЗ cos р г - п 4 lzH ultrasound cos p g - n 4 lz

где Н - кинетический момент ротора гиро- мотора;where H is the kinetic moment of the rotor of the gyromotor;

ufc- углова скорость вращени Земли; р- ширина места установки;ufc is the angular velocity of rotation of the earth; p is the width of the installation site;

lz - момент инерции чувствительного элемента относительно оси прецессии;lz is the moment of inertia of the sensitive element relative to the precession axis;

t- полупериод прецессионных колебаний .t- half-cycle of precessional oscillations.

Таким образом, использование изобре- тени позвол ет сократить число технологических операций (не нужно специально, если это не требуетс , определ ть коэффициенты увод щего момента опоры и жесткость токоподводов). сократить врем Thus, the use of the image allows to reduce the number of technological operations (it is not necessary specifically, if this is not required, to determine the coefficients of the driving moment of the support and the rigidity of the current leads). reduce time

замера и повысить точность определени угловой жесткости газостатической опоры. Шкала измерительного прибора - электросекундомера может быть проградуиро- вана в единицах измерени угловой жесткости.measurement and improve the accuracy of determining the angular stiffness of the gas-static support. The scale of the measuring device, the electric seconds meter, can be calibrated in units of angular stiffness.

Claims

The invention The device for determining the moments of hydrostatic supports according to ed. No. 1525491, characterized in that, in order to increase accuracy, a gear is installed in it, mounted on a turntable, and the tracking system, made in the form of an amplifier, connected by its input to the output of the delay system by means of a switch, and a gearmotor, connected to the turntable, while the output of the amplifier is connected to the motor-reducer.