Гиромаятник
Изобретение относится к измерению углов отклонения подвижного объекта от положения гировертикали и позволяет повысить точность за счет уменьшения времени затухания колебаний. Гиромаятник содержит гиромотор 1, внутреннюю и наружную рамки и маятник 3, который расположен в поплавке 4 жидкостного демпфера. Поплавок через торсион 5 связан с внутренней рамкой. При отклонении оси маятника от вертикали он прецессирует под действием момента силы тяжести вокруг вертикали, а торсион деформируется. Свойства торсиона и демепфера создают момент, противодействующий прецессионными колебаниям . 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (5q)5 с и1 с у12
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АBTGPQHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
I т а %.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ГК) ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
r1PH ГКНТ СССР
{21) 43)8946/24-10 (22) 0 .01.88 (46) 1)„03.90. Бюл. 10 (1) Саратовский политехнический институт (g2) И.Ь. Рулева и С.Г. Якубович
{53) 528.541(088.8)
46) Браславский A.À. и др. Авиационные приборы. М.: Машиностроение, 1964, с, 493-498.
Там же, с. 581 "583. (54) ГИРОМАЯТНКК (57) Изобретение относится к измере нию углов отклонения подвижного обьек2 та от положения гировертикали и позволяет повысить точность э::. счет уменьшения време ни затуха ни я колеба ний . Гиромаятник содержит гиромотор 1, внутреннюю и наружную рамки и маятник 3, коiñðûé расположен в поплавке 4 жидкостного демпфера. Поплавок через торсион связан с внутренней рамкой.
При отклонении оси маятника от верти-. кали он прецессирует под действием момента силы тяжести вокруг вертикали, а торсион деформируется. Свойства торсиона и демпфера создают момент„ противодействующий прецессионным колебаниям. 1 ил.
dL (1550315
1-,+ Н + п а, + k =. 09
1" — H<+ n P,+ k 9, = 0„(1) и g9 k (k mal(б 0 < ) 09 и P, + k P mg1 (+,) = О, 40 где Н кинетический момент гиромаятника 9
45 масса и плечо маятника 3; ускорение силы тяжести; углы отклонения гиромаятника от положения вертикали; углы отклонения маятника 3 от 0 верти кали; коэффициенты жесткости торсиона коэффициенты демпфирования по втт им HM соот е с вующ ос
Нусть ь = 1., =ф, n, . = n — — n. Ха- . рактеристическое уравнение движения гиромаятника имеет вид
ИзоЬретение относится к области измерительной техники, а именно к измерению углов отклонения подвижного объекта от положения гировертикали.
Целью изобретения является повышение точности за счет уменьшения времени затухания колебания, На чертеже изображен гиромаятник. 10
Гиромаятник содержит гиромотор 1 с внутренней рамкой, наружную рамку 2, маятник 3, жидкостный демпфер 4, тор сион
Жидкостны и демпфер 4 укреплен кор- 15 пусом к внутренней рамке, а поплавком связан с торсионом g, второй конец которого соединен с гиромотором
1. Иаятник 3 укреплен на поплавке жидкостного демпфера 4. 20
При отключении оси маятника С от вертикали он начинает прецессировать под действием момента силы тяжести вокруг вертикали, при этом торсион будет деформироваться . Свойст - 25 ва торсиона g и демпфера 4 создадут моменты относительно осей гиромаятника, противодействующие прецессионным колеЬаниям. Выбором жесткости торсиона и коэффициента демпфиро- 30 вания жидкостного демпфера 4 можно снизить время прихода оси гиромаятника к положению гировертикали. уравнения движения гиромаятника имеют вид: 35
I + 21п k„+ H n 1 S +I2 Ikk<,n+ g з + 2I(k-k,)nk,+2Í n (k-1,))Б+ 2 2 +(21kk,(k-k,)+И (k-k,) + ,г 2 + n k,) S + 2nkk S+k,k — О, (г) где 1с,= mlg, Движение устройства устойчиво. Коэффициент затухания в устройстве nkki Я 2Ikk (k-k, )+Н (k-k,) +п k а частота демпфирова нных колебаний оси k k, (4) и k k 7 7 (21ЫС<(k-k „) +H (k-k, ) 2+и - k )2 Так как оЬычно Н р и; k o k,; 1. Н» 2Ik то выражение (3) можно записать в виде: nk< Н1 Пусть торсион $ выполнен с круглым сечением диаметром d = 294 мм и длиной 1, = ЧО мм из Ьронзы Бр. Сф 6,$-0,1 . Тогда коэффициент жесткости определится формулой I d k -=(161, где k - коэффициент жесткости торсиона Е - модуль упругости II рода при кручении определяется формулой Е: G = ) 2 (1+(ц) где P — модуль Пуассона (для металлов tu = 0,3);. Е - модуль упругости I рода (г. = 11000 кг/мм ). 420314 24 . кгм К =, = 09635 16 ЧО рад Формула изоЬретения Гиромаятник, содержащий гиромотор с осью соЬственного вращения, связанный с внутренней и наружной рамками, и маятник с центром тяжести, связанный с внутренней рамкой, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности за счет. уменьшения вреСоста вит ель Л. Качесова Редактор О. Спесивых Техред Л.Олийнык Корректор И, Куска 3а ка з 264 Тираж 39> Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент, r.Óæãoðîä, ул.Гагарина, 101 1 $03 мени затухания колебаний, он снабжен сосудом с жидкостью, жестко связанным с внутренней рамкой, в котором размещены введенные поплавок и торсион, жестко связанные между собой, через которые осуществлена связь маят1 6 ника, закрепленного в нижней части поплавка, с внутренней рамкой, а линия, соеди няющая центр тяжести: точкой крепления торсиона к внутренней ра мке, совмещена с ос ью собственного вращения гиромотора.
