Способ определения статического дисбаланса динамически настраиваемых гироскопов
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКОГО ДИСБАЛАНСА ДИНАМИЧЕСКИ НАСТРАИВАЕМЫХ ГИРОСКОПОВ, заключакяцийся в том, что гироскоп устанавливают в положение , соответствующее рертикальному положению оси вращения, разгоняют до рабочей частоты вращеЕ я, замеряют дрейф гироскопа, формируют опорный сигнал, синхронизированный с частотой вращения ротора, создают вдоль оси вращения вибрацию с частотой вращения гироскопа и определенной фазой относительно опорного сигнала, вновь замеряют дрейф гиро .скопа и определяют величину и угол дисбаланса/ отличающийся тем, что/с целью повышения точности определения величины и угла статического дисбаланса, дрейф гироскопа определяют по обеим осям чувстви;Телъности , устанавливают нулевую относительно .опорного сигнала начальную фазу вибр1ации при совмещенном начале отсчета дрейфа по каналу X СП с началом опорного сигнала.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
3(51) .G 01 М 1 22
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3462933/18-28 (22) 24.05.82 (46) 07.10. 83,, Бюл. (Ф 37. (72) В.N.Ñóìèíîâ, П .Н.Бараиов, Ф.Ф.Горелочкин, Е.Н.Попов и С.Н.,A6paims (71) Московский, авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского (53) 621 ° 317. 39 в 531. 717 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
Ю 664074, кл. C 01 М 1/38, 1974.
2. Патент США 9 3935746, кл. G 01 М 1/22, 1979 (прототип) . (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКОГО ДИСБАЛАНСА ДИНАМИЧЕСКИ НАСТРАИВАЕМЫХ ГИРОСКОПОВ, заключающийся в том, что гироскоп устанавливают в по ложение, соответствующее вертикальному положению оси вращения, раз„„Su„„1046635 A гоняют до рабочей. частоты вращения, .замеряют дрейф гироскопа, формируют опорный сигнал,. синхронизированный с частотой вращения ротора, создают вдоль оси вращения вибрацию с частотой вращения гироскопа и определенной фазой относительно опорного сигнала, вновь замеряют дрейф гиро,скопа и определяют величину и угол дисбаланса; о т л и ч а ю щ и и с sf тем, что с целью повышения точности определения величины и угла статического дисбаланса, дрейф гироскопа определяют по обеим осям чувствительности, устанавливают нулевую относительно .опорного сигнала начальную фазу вибрации при совмещенном Е
Ck начале отсчета дрейфа по каналу Х с началом опорного сигнала.
1046635
Изобретение относится к техноло гии приборостроения и может быть . использовано для балансировки динамически настраиваемых гироскопов.
Известен способ определения статического дисбаланса "динамически настраиваемых гироскопов, заключаю.щийся в том что устанавливают гиро- . ! скоп в положение, соответствующее . вертикальному положению оси вращения, разгоняют. его до рабочей частоты, 10 вращения, создают вибрацию гироскопа с определенной наперед заданной. частотой, замеряют. дрейф гироскопа по одному..иэ каналов и определяют величину и угол дисбаланса11(. 1.5
НЕдостатком способа является невы сокая точность определения дисбаланса..
Наибдлее близким к .изобретению. по. технической сущности .является способ определения статического дисбалан- . са динамически настраиваемых гироскопов, заключающийся в том, что ги1юскоп устанавлйвают, в полажение, соответствующее вертикальйому по-. ложению.оси вращения, разгоняют до . рабочей, частоты вращения, замеряют
Ф дрейф. гироскопа,, формируют опорный. сигнал, синхронкзированный с частотой вращения ротора,,создают. вдоль оси вращения вибрацию с частотой вращения гироскопа"и опредеЛенной фазой относительно опорного сигна-, ла, вновь замеряют дрейф гироскопа и определяют величину и угол дисбалансаГ2 g. .: .. 35
Недостатком известного способа является невысокая точность опреде:ления дисбаланса, обусловленная влиянием начального момента на результат измерения, а также фазовой .- 40 погрешностью отсчета угла дисбаланса.
Цель изобретения -. повышение. точности определения величины и угла статического дисбаланса.
Поставленная. цель достигается . 45 тем, что согласно способу определе- . ния статического дисбаланса динамически настраиваемых гироскопов, заключающемуся в том, что гироскоп устанавливают ю положение, соответствующее вертикальному йоложению оси.вращения, разгоняют до рабочей частоты вращения,,замеряют дрейф гироскопа, формируют опорный сигнал, синхронизиРованный с частотой вращения ротора, создают вдоль оси вращения вибрацию с частотой вращения гироскопа и определенной фазой относительно опорного сигнала, . вновь замеряют дрейф гироскопа и определяют величину и угол дисба- 60 ланса, дрейф гироскопа определяют по .обеим осям чувствительности, уста-. навливают нулевую относительно опорного сигнала начальную фазу вибрации при совмещенном начале отсче l g5 та дрейфа по каналу .Х с началом опорного сигнала. Способ реализуется следующим об- разом.
Гироскоп устанавливают в .положение, соответствующее вертикальному положению оси вращения, разгоняют до рабочей частоты вращения, замеряют,дрейф гироскопа по обеим осям чувствительности, формируют опорный сигнал, синхронизированный с частотой: вращения ротора, создают вдоль.оси вращения вибрацию а частотой вращения ротора, устанавливают нулевую оносительно опорного сигнала начальную фазу вибрации при совмещенном начале отсчета дрейфа по каналу Х с началом опорного сигнала. и определяют величину и угол .дисбаланса,, На чертеже приведена блок-схема устройства, реализующего способ определения:статического дисбаланса динамически настраиваемых гироскопов.
t Ю\ \
Устройство содержит основание 1 закрепленный на нем вибратор 2, при способление 3 ддя установки гироскопа 4, установленное на вибраторе 2 так,. что ocb вращения гироскопа 4 совпадает с направленим вибраци9 вибратора . 2,. два измерительных канала .5 и 6, каждый из которых содержит по следовательно соединенные датчик 7(8). угла, усилитель-преобразователь 9(10) и датчик 11 (12 )момента, опорный генератор 1:3 синусоидального напряжения, синхронизированный от гироскопа 4, выход которого связан с входом вибратора, блог 14 постоянных напря" жений, два операционных усилителя 15 и 16, первый вход -каждого иэ которых .связан с выходом .соответствующего уси-. лителя-преобразователя 9(10 ), а вто- рые входы — с выходами блока 14 постоянных величин, последовательно coe" диненные в двухканальный цифровой преобразователь 17, и микро-ЭВИ 18, причем входы двухканального аналогоцифрового преобразователя 17 связаны, с выходами операционных усилителей.
15 и. 16, и блок .19 питания, связанный с гироскопом 4. Устройство работает следующим образом.
Гироскоп 4 устанавливают в приспособление 3 в положение, соответствую- щее вертикальному положению оси его вращения, и разгоняют его, подавая" питающее напряжение с блока 19 питания до рабочей частоты вращения, включают оба измерительных канала 5 и 6, расположенные по осям чувствительности .Х и Y гироскопа 4, замеряют токи Эх„и 3 „ соответствующие дрейфам, вызванным проекциями начального момента М и на оси Х и Y чув ствительности ° Включают через генератор 13 вибратор 2 и подают с
1046635 зн
Ч Ofl CS jl1
° ВНИИПИ Заказ 7718/41 Тираж 873 Подписное
Филиал ППП "Патент"., г.ужгород, ул.Проектная,4 на гироскоп 4 вибрацию с частотой Е,1
1 и начальной фазой, соответствующей положению метки на роторе, совпадающему с осью чувствительности Х(положению у датчика 7.угла измерительного канала Х по оси чувствительности X )
Вновь замеряют токи 3„ и дрейфа гироскопа 4 по обоим измеритель- йым каналам 5 и 6 и определяют величину М и угол Ч: дисбалаНса по уравнеййям где М - -момент статического радиального дисбаланса) . Х - .Крутизна датчика момента,"
И - кинетический момент ротора,;, 3„и 7 — составляющие тока в каналах, У
Х..и У;
Э„иЗ - составляющие начального тока в каналах Х и У>. эн . 9 - угол дисбаланса.
Уравнения реализуют задачу непос. редственного определенмк статическо
Ю го дисбаланса. путем получения разно.стного вектора из двух .составляющих: суммарн6го вектора и вектора начального момента, причем выполнение синхронизации.положения отметки на роторе с положением начальной .фазы внешней вибрации позволяет производить отсчет угла Ч дисбаланса от метки на роторе. ,Это определяется расположением
10 датчика метки {входит в состав гене; ратора 13 и на чертеже не изображен) на оси Х соосно с датчиком 7 угла карала Х
Расчет величины статического момента М и угла Ч дисбаланса осуществляется в микро-ЭВМ 18, реализующей алгоритм в соответствии с .приведенными выше уравнениями,, на вход которой поступают сигналы с аналого-цифрового преобразователя 17, преобразующего в цифровой код велй чины токов 3 (. 3 у ЭХH и нпо ступающие на его входй через опера .ционные усилители 15 и 16.
Изобретение позволяет повысить точность, определения величины и угла статического дисбаланса динамически настраиваемых гироскопов.
