РПЗ (3). Силовые гиростабилизаторы 2 Индикаторносиловые гиростабилизаторы 3
 Скачать 0.65 Mb.
|
Моменты остаточной несбалансированностиБалансируют вращающиеся части гиростабилизатора (платформы, рамы карданова подвеса) при сборке приборов либо на собственных подшипниках при уменьшении моментов сопротивления и трения вокруг осей карданова подвеса, либо на специальных приспособлениях. При линейных перегрузках неточность балансировки наряду с моментом трения в опорах создает значительную часть возмущающих моментов, уравновешиваемых системой стабилизации. При расчётах возмущающих моментов определяют максимальную величину моментов от остаточной несбалансированности. Величина максимального момента несбалансированности равна:  , где - момент остаточной несбалансированности; - линейная перегрузка.Считаем, что балансировка проводится в собственных подшипниках. Тогда будем оценивать как момент трения на неподвижном основании без предварительного натяга (только под действием силы тяжести).Тогда моменты остаточной несбалансированности будут равны: Вокруг рамы курса  ; ; .Вокруг рамы внутреннего крена  ; ; Вокруг рамы тангажа  ; ; Вокруг рамы наружного крена  ; ; Моменты неравножесткости карданова подвесаКарданов подвес стабилизатора состоит из упругих элементов (рам, осей, цапф, подшипников), при деформации которых появляются силы внутреннего трения. Под влиянием сил инерции, возникающих при движении основания (ЛА) с ускорением, происходят упругие деформации элементов КП и относительные перемещения его рам. Направления перемещений из-за различной жесткости элементов в разных направлениях обычно не совпадают с линией действия сил инерции, вследствие чего возникают моменты вокруг осей КП гиростабилизатора. При вибрации основания, на котором установлен прибор, на величину отклонения элементов его конструкции, т.е. на амплитуду вынужденных колебаний, влияют силы внутреннего трения в элементах, демпфирующие их колебания. Если при разработке гиростабилизаторов применяются специальные меры по обеспечению требуемой жесткости рам КП, то величина упругости КП определяется в значительной мере упругостью подшипников подвеса. Поэтому при расчете гиростабилизаторов принимают упрощенную кинематическую схему КП, в которой предполагают, что элементами, определяющими упругие деформации, являются цапфы и подшипники, т.е. вместо схем с распределенными упругостями рассматривают схемы с упругостью, сосредоточенной в опорах КП. Заметим, что жесткостные характеристики подшипников трудно поддаются расчету и обычно являются экспериментальными данными. Величины коэффициентов динамичности:  Жесткости подвеса рам по трем осям:          Момент вокруг рамы курса  Момент вокруг рамы внутреннего крена    Момент вокруг рамы тангажа     Момент вокруг рамы внешнего крена    Определение суммарного возмущающего моментаВозмущающие моменты, рассмотренные выше, либо весьма медленно изменяются во времени, как, например, моменты, возникающие при линейных ускорениях центра масс ЛА (от люфта, несбалансированности и др.), либо изменяются с частотами колебаний ЛА вокруг центра масс. Так как частоты изменения этих возмущающих моментов лежат значительно ниже частоты среза привода разгрузки стабилизаторов, то при расчете все эти моменты учитываются как постоянно действующие. В общем случае каждый из рассмотренных возмущающих моментов является случайной величиной, зависящей как от условий полета ЛА, так и от параметров гиростабилизатора, полученных при его изготовлении. Так, например, момент тяжения токоподводов по величине и направлению зависит от величины и направления поворота ЛА относительно платформы гиростабилизатора. Направление и величина момента несбалансированности зависит от величины остаточного смещения центра тяжести платформы гиростабилизатора, получившегося при изготовлении, и направления и величины линейного ускорения ЛА. Величина составляющей возмущающего момента трения, не зависящая от ускорения, определяется параметрами подшипников, примененных в гиростабилизаторе, а ее направление – направлением угловой скорости вращения ЛА. В тоже время величина составляющей момента трения, зависящая от ускорения, определяется не только характеристиками примененных подшипников, но и величиной ускорения ЛА. Отсюда следует, что величина и знак отдельных составляющих возмущающего момента являются случайными и суммируются как случайные независимые величины. Однако обычно определяют максимальный возмущающий момент арифметическим суммированием составляющих, так как известно, что даже при кратковременном превышении возмущающим моментом максимального момента разгрузки, гиростабилизатор теряет способность стабилизации из-за ограничений по углам прецессии его чувствительных элементов. Так как условия движения ЛА на отдельных участках полета различны и, следовательно, различны величины отдельных составляющих момента, то суммарный возмущающий момент определяется для наиболее характерных участков полета. При таком подходе в определении возмущающего момента и расчете максимального момента разгрузки, получается некоторый реальный запас по моменту привода разгрузки, который необходим вследствие неточного знания эксплуатационных условий работы гиростабилизатора. Суммарный момент вокруг оси рамы курса (платформы):  .Суммарный момент вокруг оси рамы внутреннего крена:  .Суммарный момент вокруг оси рамы тангажа:  .Суммарный момент вокруг оси рамы наружного крена:  .Т.к. расчеты моментов приближенные (неточные размеры, часть характеристик являются экспериментальными данными, пренебрегаются малые величины и т.д.), то следует увеличить полученные суммарные моменты на 20%., вследствие чего получим значения моментов, более соответствующие реальным. В итоге имеем: Момент вокруг оси рамы курса (платформы):  .Момент вокруг оси рамы внутреннего крена:  .Момент вокруг оси рамы тангажа:  .Момент вокруг оси рамы наружного крена:  .Выбор привода стабилизацииВ данном проекте в качестве двигателя стабилизации используется безредукторный датчик момента. Это обусловлено тем, что безредукторный датчики момента позволяют получить высокую точность стабилизации, поскольку в них отсутствуют лифтовые погрешности, высокий уровень демпфирования, а также низкая жесткость, свойственные двигателям с редуктором. К тому же безредукторный датчики момента являются стандартным изделием, что снижает себестоимость прибора и повышает его технологичность. На оси рамы наружного крена установлен ротор датчика момента ДМ-22. На осях рамы тангажа, рамы внутреннего крена и рамы курса установлены датчики момента ДМ-20. Характеристики датчиков момента
Определим коэффициенты запаса по осям всех рам: Рама наружного крена:   Рама тангажа:   Рама внутреннего крена:   Рама курса:  Вывод: Расчеты показали, что, не смотря на то, что изначально гиростабилизатор предназначался для других целей (часть навигационного комплекса), его возможно использовать и для стабилизации оси чувствительности гравиметра вдоль местной вертикали. При установке гравиметра и противовеса на раму внутреннего крена резко возрастает её суммарная масса (на 4 кг) и моменты инерции, что в свою очередь приводит к увеличению возмущающих моментов (инерционный момент увеличился в 7.5 раз, также значительно возросли моменты трения по всем осям). Но и в этом случае датчики момента уравновешивают увеличившиеся возмущающие моменты. Список использованной литературыПельпор Д.С. - Гироскопические системы. Ч1. - М.: Высшая школа, 1986 Пельпор Д.С. - Гироскопические системы. Ч2. - М.: Высшая школа, 1986 Пельпор Д.С. - Гироскопические системы. Ч3. - М.: Высшая школа, 1986 Пельпор Д.С. - Гироскопические системы. Проектирование гироскопических систем (в двух частях). Ч.II.Гироскопические стабилизаторы - М: Высшая школа,1977 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
