×
24.05.2019
219.017.5d7c

Способ определения погрешности двухстепенного гироблока

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002688915
Дата охранного документа
22.05.2019
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при разработке и производстве двухстепенных гироблоков. Достигаемый технический результат - повышение точности (достоверности) определения составляющей погрешности гироблока, обусловленной резонансом его конструкции. Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения погрешности двухстепенного гироблока, заключающемся в установке гироблока на неподвижном основании, выставке его продольной оси в вертикальное положение, измерительной оси в положение, перпендикулярное плоскости меридиана, включении в режим обратной связи по моменту, путем замыкания цепи датчик угла усилитель-преобразователь датчик момента, включении питания гиромотора, разгоне его ротора до скорости вращения на 10-30% выше номинальной, выключении питания гиромотора, непрерывном измерении тока в обмотке датчика момента и скорости вращения ротора гиромотора на его выбеге, после остановки ротора дополнительно разворачивают гироблок вокруг продольной оси на угол α, определяемый из соотношения: где Н - кинетический момент ротора гиромотора в момент выключения питания гиромотора; I - значение тока в обмотке датчика момента гироблока, измеренное в момент выключения питания гиромотора; ω - горизонтальная составляющая угловой скорости вращения Земли; К - коэффициент передачи гироблока по току в обмотке датчика момента, а затем при такой ориентации производят дополнительный запуск гиромотора и измерение тока в обмотке датчика момента гироблока и скорости вращения ротора гиромотора непрерывно на его выбеге со скорости вращения, равной скорости вращения в предыдущем запуске.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при разработке и производстве двухстепенных гироблоков. Известно, что с механической точки зрения, такие гироблоки представляют собой многомассовые динамические системы, функционирующие в условиях различных (внешних и внутренних) периодических воздействий [Е.А. Никитин, С.А. Шестов, В.А. Матвеев // Гироскопические системы // часть III, М.: Высшая школа, 1988, стр. 117]. К источникам внутренних периодических воздействий можно отнести: несбалансированность ротора гиромотора, наличие дефектов в элементах газодинамической опоры. При частотах воздействий близких к частотам собственных колебаний конструкции гироблока появляются резонансы, приводящие к увеличению его погрешности.

Известен способ определения погрешности двухстепенного гироблока [У. Ригли, У. Холлистер, У. Денхард // Теория, проектирование и испытания гироскопов // М.: Мир, 1972, стр. 367-371], заключающийся в выполнении следующих технологических операций:

1. Установка гироблока на платформе неподвижного относительно Земли поворотного основания (например, делительной головки).

2. Выставка гироблока путем разворота платформы поворотного основания (вместе с гироблоком) в положение, при котором измерительная ось гироблока перпендикулярна плоскости меридиана, а его продольная ось направлена по вертикали.

3. Включение гироблока в режим обратной связи по моменту. При этом выходной сигнал датчика угла гироблока, через усилитель-преобразователь, подается на датчик момента гироблока.

4. Включение источника питания гиромотора гироблока.

5. Разгон ротора гиромотора до номинальной (рассчитанной при проектировании) частоты вращения (далее - скорости вращения).

6. Измерение, после разгона ротора гиромотора, тока протекающего в обмотке датчика момента, величина которого пропорциональна действующему относительно оси подвеса гирокамеры гироблока моменту.

7. Выключение источника питания гиромотора.

8. Изменение параметров источника питания, определяющих скорость вращения ротора гиромотора.

9. Повторение операций по пп. 4-8 при нескольких фиксированных значениях скорости вращения ротора гиромотора.

10. Построение графика зависимости измеренных значений тока в обмотке датчика момента от скорости вращения ротора гиромотора.

11. Определение составляющей погрешности гироблока, обусловленной наличием резонансов в конструкции гироблока, по изменению формы графика, в частности, по наличию/отсутствию на графике отдельных участков с увеличенным/уменьшенным значением тока.

Недостатками способа являются:

1. Малая достоверность. При дискретном изменении скорости вращения ротора имеется вероятность пропуска задаваемых скоростей вращения ротора гиромотора, совпадающих с резонансными частотами конструкции.

2. Значительная трудоемкость, обусловленная необходимостью проведения многократных изменений параметров источника питания гиромотора, определяющих скорость вращения ротора и, соответственно, необходимостью проведения многократных измерений тока в обмотке датчика момента гироблока.

Известен также способ определения погрешности двухстепенного гироблока [Патент РФ №2638176], заключающийся в выполнении следующих технологических операций:

1. Установка гироблока на платформе неподвижного относительно Земли поворотного основания (например, делительной головки).

2. Выставка гироблока путем разворота платформы поворотного основания (вместе с гироблоком) в положение, при котором измерительная ось гироблока перпендикулярна плоскости меридиана, а его продольная ось направлена по вертикали.

3. Включение гироблока в режим обратной связи по моменту. При этом выходной сигнал датчика угла гироблока, через усилитель-преобразователь, подается на датчик момента гироблока.

4. Включение источника питания гиромотора.

5. Разгон ротора гиромотора до скорости вращения на 10-30% выше определенной при проектировании гиромотора гироблока.

6. Выключение источника питания гиромотора. После выключения начнется процесс выбега ротора гиромотора, в течение которого скорость вращения ротора будет непрерывно изменяться в сторону уменьшения.

7. Одновременное непрерывное измерение в процессе выбега ротора гиромотора тока в обмотке датчика момента и измерение скорости вращения ротора гиромотора.

8. Построение графика зависимости тока измеряемого в обмотке датчика момента гироблока от скорости вращения ротора гиромотора.

9. Определение составляющей погрешности гироблока, обусловленной наличием резонансов в конструкции гироблока, по изменению формы графика, в частности, по наличию/отсутствию на графике отдельных участков с увеличенным/уменьшенным значением тока.

Недостатком способа является низкая точность. Указанный недостаток обусловлен наличием в результатах измерений тока в обмотке датчика момента переменной составляющей, на фоне которой определяется составляющая, обусловленная проявлением ре-зонансов конструкции гироблока (по наличию участков с увеличенным/уменьшенным значением тока). Причиной появления переменной составляющей является гироскопический момент, возникающий из-за погрешности угла выставки измерительной оси гироблока перпендикулярно плоскости меридиана. Погрешности угла выставки, в свою очередь, определяется технологическими погрешностями изготовления гироблока, в частности, технологическими погрешностями устройства установки гироблока на поворотном основании.

Решаемой технической проблемой настоящего изобретения является совершенствование технологического процесса изготовления двухстепенных гироблоков.

Достигаемый технический результат - повышение точности (достоверности) определения составляющей погрешности гироблока, обусловленной резонансом его конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения погрешности двухстепенного гироблока, заключающемся в установке гироблока на неподвижном основании, выставке его продольной оси в вертикальное положение, измерительной оси в положение, перпендикулярное плоскости меридиана, включении в режим обратной связи по моменту, путем замыкания цепи датчик угла усилитель-преобразователь датчик момента, включении питания гиромотора, разгоне его ротора до скорости вращения на 10-30% выше номинальной, выключении питания гиромотора, непрерывном измерении тока в обмотке датчика момента и скорости вращения ротора гиромотора на его выбеге:

после остановки ротора разворачивают гироблок вокруг продольной оси на угол α, определяемый из соотношения:

где:

Но - кинетический момент ротора гиромотора в момент выключения питания гиромотора;

Io - значение тока в обмотке датчика момента гироблока, измеренное в момент выключения питания гиромотора,

ωГ - горизонтальная составляющая угловой скорости вращения Земли;

К - коэффициент передачи гироблока по току в обмотке датчика момента,

затем при такой ориентации производят дополнительный запуск гиромотора и измерение тока в обмотке датчика момента гироблока и скорости вращения ротора гиромотора непрерывно на его выбеге со скорости вращения, равной скорости вращения в предыдущем запуске.

Реализация предлагаемого способа осуществляется при выполнении следующей последовательности технологических операций:

1. Установка гироблока на платформе неподвижного относительно Земли поворотного основания (например, делительной головки).

2. Выставка гироблока путем разворота платформы поворотного основания (вместе с ги-роблоком) в положение, при котором измерительная ось гироблока перпендикулярна плоскости меридиана, а его продольная ось направлена по вертикали. При этом, вследствие наличия технологических погрешностей изготовления гироблока, в частности, устройства его установки на поворотном основании, измерительная ось перпендикулярно плоскости меридиана выставляется с погрешностью. Появляется проекция горизонтальной составляющей угловой скорости вращения Земли на измерительную ось гирокамеры.

3. Включение гироблока в режим обратной связи по моменту. При этом выходной сигнал датчика угла гироблока, через усилитель-преобразователь, подается на датчик момента гироблока. Датчик момента создает момент, приводящий гирокамеру в положение при котором уравновешиваются действующие на гирокамеру возмущающие моменты.

4. Включение питания гиромотора.

5. Разгон ротора гиромотора до скорости вращения на 10-30% выше номинальной скорости, определенной при проектировании гиромотора. При этом относительно оси подвеса гирокамеры действует гироскопический момент, величина которого определяется кинетическим моментом ротора гиромотора и значением проекции угловой скорости вращения Земли на измерительную ось.

6. Выключение питания гиромотора. При этом ротор гиромотора начнет выбегать с изменением скорости вращения и соответственно кинетического момента.

7. Одновременное непрерывное измерение в процессе выбега ротора гиромотора тока в обмотке датчика момента и измерение скорости вращения ротора гиромотора. При этом в результатах измерения тока в обмотке датчика момента будет присутствовать переменная составляющая от воздействия переменного гироскопического момента и составляющая обусловленная проявлением резонансов конструкции гироблока.

8. Определение, после остановки ротора, значения погрешности угла выставки измерительной оси гироблока относительно плоскости меридиана из соотношения

9. Разворот гироблока вокруг его продольной оси на угол α. В уточненной ориентации проекция горизонтальной составляющей угловой скорости вращения Земли на измерительную ось гироблока равна нулю.

10. Дополнительный запуск гиромотора с разгоном ротора до скорости вращения равной скорости вращения в предыдущем запуске.

11. Выключение источника питания гиромотора. При этом ротор гиромотора начнет выбегать.

12. Одновременное непрерывное измерение в процессе выбега ротора гиромотора тока в обмотке датчика момента гироблока и скорости вращения ротора гиромотора. При этом в результатах измерения тока в обмотке датчика момента составляющая, обусловленная действием переменного гироскопического момента, будет отсутствовать.

13. Построение графика зависимости тока в обмотке датчика момента гироблока от скорости вращения ротора гиромотора.

14. Определение составляющей погрешности гироблока, обусловленной наличием резонансов в конструкции гироблока, по изменению формы графика, наличию/отсутствию на графике отдельных участков с увеличенным/уменьшенным значением тока.

По сравнению со способом принятым за прототип предлагаемый способ позволяет повысить точность (достоверность) определения составляющей погрешности гироблока, обусловленной резонансом его конструкции. Точность повышается за счет исключения из результатов измерений тока в обмотке датчика момента гироблока переменной составляющей от действия гироскопического момента, путем уточнения выставки измерительной оси перпендикулярно плоскости меридиана. Таким образом, поставленная цель достигнута.

На предприятии АО концерн ЦНИИ «Электроприбор» предлагаемый способ проверен на двухстепенных поплавковых гироблоках. Получены положительные результаты. В настоящее время разрабатывается техническая документация для использования предлагаемого технического решения в производстве.


Способ определения погрешности двухстепенного гироблока
Способ определения погрешности двухстепенного гироблока
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 87.
27.06.2015
№216.013.5a2b

Способ измерения физической неэлектрической величины

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при разработке и производстве измерительных преобразователей неэлектрических величин типа датчиков угловых скоростей, датчиков линейных, угловых ускорений и т.д. Согласно заявленному изобретению преобразуют измеряемую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554624
Дата охранного документа: 27.06.2015
27.06.2015
№216.013.5a2f

Способ выставки осевого зазора в газодинамическом подвесе оси вращения ротора гиромотора

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при разработке и производстве гиромоторов с газодинамическим подвесом оси вращения ротора, состоящего из двух полусферических опорных узлов, каждый из которых содержит опору и фланец. Технический результат -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554628
Дата охранного документа: 27.06.2015
27.06.2015
№216.013.5a32

Стенд для выработки угловых колебаний в двух плоскостях

Предложенное изобретение используется для оценки динамических погрешностей микромеханических и других малогабаритных инерциальных систем. Заявленный стенд предназначен для выработки угловых колебаний в двух плоскостях, изменяющихся по гармоническому закону в расширенном частотном диапазоне,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554631
Дата охранного документа: 27.06.2015
10.07.2015
№216.013.5e5e

Устройство для напыления тонкопленочных покрытий на сферические роторы электростатического гироскопа

Изобретение относится к устройствам для напыления покрытий на сферические роторы электростатических гироскопов и может быть использовано в точном приборостроении. Устройство содержит вакуумную камеру, внутри которой размещены источник распыления и механизм вращения ротора в виде двух рамок,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555699
Дата охранного документа: 10.07.2015
27.07.2015
№216.013.6863

Способ обнаружения и сопровождения целей циклически работающей системой наблюдения, состоящей из нескольких разнородных приемных каналов

Изобретение относится к области создания систем наблюдения, состоящих из нескольких разнородных приемных каналов. Существо предлагаемого изобретения состоит в том, что если условию идентичности наблюдаемой и комплексной цели удовлетворяет несколько комплексных целей, то из них выбирается та,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558276
Дата охранного документа: 27.07.2015
20.08.2015
№216.013.72fc

Микромеханический вибрационный гироскоп

Изобретение относится к области точного приборостроения и может быть использовано при создании таких средств измерения угловой скорости движения основания, как вибрационные гироскопы. Микромеханический вибрационный гироскоп содержит основание, инерционный диск, имеющий одинаковую толщину и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561006
Дата охранного документа: 20.08.2015
10.12.2015
№216.013.96cb

Способ определения погрешностей двухстепенного поплавкового гироскопа с газодинамическим подвесом ротора гиромотора

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при разработке и производстве двухстепенных поплавковых гироскопов с газодинамическим подвесом оси вращения ротора гиромотора. Технический результат - повышение точности. Для этого в известном способе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570223
Дата охранного документа: 10.12.2015
20.03.2016
№216.014.ca96

Способ бесплатформенной инерциальной навигации на микромеханических чувствительных элементах

Изобретение относится к навигационной технике, а именно к способам бесплатформенной инерционной навигации малогабаритных движущихся объектов. Способ бесплатформенной инерциальной навигации заключается в том, что на борту подвижного объекта устанавливают микромеханические гироскопы и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002577567
Дата охранного документа: 20.03.2016
10.06.2016
№216.015.4665

Способ изготовления ротора электростатического гироскопа

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при производстве электростатических гироскопов. Способ изготовления ротора электростатического гироскопа содержит этапы, на которых: формируют из сплошной заготовки сферическую поверхность ротора, выполняют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586396
Дата охранного документа: 10.06.2016
20.08.2016
№216.015.4bcf

Двухстепенной поплавковый гироскоп

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при разработке и производстве двухстепенных поплавковых гироскопов. Двухстепенной поплавковый гироскоп содержит корпус с двумя торцевыми крышками, цилиндрическую поплавковую гирокамеру, установленную в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594628
Дата охранного документа: 20.08.2016
Показаны записи 1-10 из 29.
20.08.2014
№216.012.ed21

Способ определения погрешности двухстепенного поплавкового гироскопа

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при разработке и производстве двухстепенных поплавковых гироскопов. Заявлен способ определения погрешности двухстепенного поплавкового гироскопа, включающий установку гироскопа на неподвижном основании,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526513
Дата охранного документа: 20.08.2014
20.10.2014
№216.012.feb4

Электростатический гироскоп с оптическим считыванием положения оси ротора и способ определения углового положения оси ротора

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при производстве и эксплуатации электростатических гироскопов со сферическим ротором и оптической системой съема информации об угловом положении оси ротора относительно корпуса. Достигаемым техническим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531060
Дата охранного документа: 20.10.2014
27.06.2015
№216.013.5a2b

Способ измерения физической неэлектрической величины

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при разработке и производстве измерительных преобразователей неэлектрических величин типа датчиков угловых скоростей, датчиков линейных, угловых ускорений и т.д. Согласно заявленному изобретению преобразуют измеряемую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554624
Дата охранного документа: 27.06.2015
27.06.2015
№216.013.5a2f

Способ выставки осевого зазора в газодинамическом подвесе оси вращения ротора гиромотора

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при разработке и производстве гиромоторов с газодинамическим подвесом оси вращения ротора, состоящего из двух полусферических опорных узлов, каждый из которых содержит опору и фланец. Технический результат -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554628
Дата охранного документа: 27.06.2015
10.12.2015
№216.013.96cb

Способ определения погрешностей двухстепенного поплавкового гироскопа с газодинамическим подвесом ротора гиромотора

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при разработке и производстве двухстепенных поплавковых гироскопов с газодинамическим подвесом оси вращения ротора гиромотора. Технический результат - повышение точности. Для этого в известном способе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570223
Дата охранного документа: 10.12.2015
20.03.2016
№216.014.ca96

Способ бесплатформенной инерциальной навигации на микромеханических чувствительных элементах

Изобретение относится к навигационной технике, а именно к способам бесплатформенной инерционной навигации малогабаритных движущихся объектов. Способ бесплатформенной инерциальной навигации заключается в том, что на борту подвижного объекта устанавливают микромеханические гироскопы и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002577567
Дата охранного документа: 20.03.2016
10.06.2016
№216.015.4665

Способ изготовления ротора электростатического гироскопа

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при производстве электростатических гироскопов. Способ изготовления ротора электростатического гироскопа содержит этапы, на которых: формируют из сплошной заготовки сферическую поверхность ротора, выполняют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586396
Дата охранного документа: 10.06.2016
20.08.2016
№216.015.4bcf

Двухстепенной поплавковый гироскоп

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при разработке и производстве двухстепенных поплавковых гироскопов. Двухстепенной поплавковый гироскоп содержит корпус с двумя торцевыми крышками, цилиндрическую поплавковую гирокамеру, установленную в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594628
Дата охранного документа: 20.08.2016
13.01.2017
№217.015.68eb

Способ определения момента дифферента поплавковой гирокамеры двухстепенного поплавкового гироскопа

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при изготовлении и эксплуатации двухстепенных поплавковых гироскопов с бесконтактными опорами подвеса гирокамеры. Способ заключается в том, что работающий гироскоп с бесконтактными опорами подвеса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002591287
Дата охранного документа: 20.07.2016
25.08.2017
№217.015.afe5

Гистерезисный гиромотор

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при разработке и производстве гистерезисных гиромоторов для двухстепенных поплавковых гироскопов. Гистерезисный гиромотор содержит ротор с размещенным внутри статором, два газодинамических подшипника с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611070
Дата охранного документа: 21.02.2017
+ добавить свой РИД