Способ и устройство позиционирования в пространстве гироприбора при его испытаниях

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к способам и средствам калибровочных испытаний гироприборов. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Для достижения данного результата определяют необходимые для испытания позиции гироприбора, взаимную жесткость фиксации этих положений относительно друг друга, при этом используют базу, связанную с необходимыми позициями гироприбора, установочную плоскость гироприбора. Затем осуществляют контролирование положений установочной плоскости, определяемой положением контактных поверхностей установочных опор гироприбора в испытательной аппаратуре, которые при проверке совмещают с контактными поверхностями опор самого гироприбора. Устройство позиционирования гироприбора в пространстве выполнено из трех плоских плит, жестко скрепленных друг с другом, при этом эти плиты образуют многогранный пространственный угол, плоскости (грани) которого перпендикулярны между собой. Внутренняя полость многогранного пространственного угла используется для установки на одной из граней гироприбора, для чего на этой грани размещены опоры для установки на них гироприбора и жесткого его крепления. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 19 ил.

 

Изобретение относится к области приборостроения и предназначено для ортогонального позиционирования испытываемого гироприбора в пространстве относительно плоскости горизонта и плоскости меридиана.

Целью настоящего изобретения является определение необходимых условий, определяющих положения гироприбора в пространстве при его испытаниях, а также создание на этой основе конструкций, позволяющих исключить возможность ложных положений гироприбора при его точностных проверках. Одновременно это изобретение позволяет существенно упростить методику позиционирования гироприбора в пространстве, упростить само устройство с одновременным получением оперативной информации о положении установочной плоскости гироприбора в пространстве при ортогональных разворотах самого гироприбора.

Основа заявленного способа заключается в определении необходимых для испытаний положений гироприбора, взаимной фиксации этих положений, при этом для средств испытаний гироприборов характерно применение в качестве отправной базы, связанной с необходимыми положениями гироприбора, использование установочной плоскости гироприбора, которая совмещается с самим гироприбором при установке последнего на опоры в испытательной аппаратуре. Исследование положений установочной плоскости, определяемой положением контактных поверхностей опор в испытательной аппаратуре, которые при испытаниях и измерении параметров гироприбора совмещаются с контактными поверхностями опор самого гироприбора, позволило контролировать положение и самого гироприбора. Способ позволяет создать пакет жестко соединенных между собой плоскостей, позволяющих реализовать все необходимые положения гироприбора при его испытаниях и исключить возможность использования плоскостей, которые не соответствуют требованиям испытаний гироприбора.

Приборная система координат XпYпZп материализована в конструкции гироприбора типа ГИВУС (ГИВУС - гироскопический измеритель вектора угловой скорости) двумя плоскостями - установочной и направляющей. Иногда установочную плоскость гироприбора называют базовой или опорной. Одновременно с установочной плоскостью, определяемой как плоскость, касательную к установочным площадкам опор гироприбора (или под гироприбор), существует направляющая плоскость, определяемая как плоскость, касательная к внутренним поверхностям отверстий опор №1 и №2 гироприбора со стороны опоры №3 и перпендикулярная к установочной плоскости.

Материализация приборной системы координат OXпYпZп осуществляется следующим образом:

- ось OYп лежит на линии пересечения установочной и направляющей плоскостей;

- ось ОХп лежит в установочной плоскости и перпендикулярна направляющей плоскости;

- ось OZп лежит в направляющей плоскости и дополняет систему координат до правой.

Условно принято, что направление входной угловой скорости считать положительным при вращении против часовой стрелки вокруг осей приборной системы координат (если смотреть с конца оси) и отрицательным при вращении по часовой стрелке.

Все проверки проводят на неподвижном относительно Земли основании, роль которого во время испытаний гироприбора временно выполняет грузовая платформа одноосного скоростного стенда с вертикальной осью вращения.

На схеме фиг.1 изображено все вышеизложенное, при этом ХзYзZз - координаты места измерения параметров гироприбора, ось OYп направлена на Север (N), а само положение гироприбора в пространстве определяется положениями установочной и направляющей плоскостей, связанных с конструкцией и деталями корпуса гироприбора, относительно плоскости горизонта и меридиана на широте φ0 места испытаний.

В данном положении установочная плоскость XпYп горизонтальна в точке места испытаний, направляющая плоскость YпZп вертикальна и параллельна плоскости меридиана. Приборная ось OYп направлена на Север (N), а ось OZп ориентирована вертикально в точке места испытаний.

В предлагаемом способе данное положение определено как исходное, при этом сам способ основан на определении в пространстве необходимых для проведения испытаний гироприбора положений его установочной плоскости. Эти положения определяются относительно неподвижной системы координат в точке места испытаний ХзYзZз. Например, для гироприборов типа ГИВУС необходимо, как минимум, определить, кроме исходного, еще два положения ортогональных первому (исходному) положению. При совмещении всех трех положений получают многогранный пространственный угол, при этом общая точка, принадлежащая всем трем плоскостям, является вершиной многогранного угла, а линии, по которым пересекаются плоскости, называются ребрами многогранного угла, при этом сами ребра образуют при вершине плоские углы, которые, в силу перпендикулярности относительно друг друга составляющих плоскостей, являются прямыми углами. Для идентификации результатов измерений параметров гироприбора опору при вершине многогранного угла, при реализации данного способа, необходимо сделать общей для всех трех положений. Также необходимо определить и идентифицировать положение опорного треугольника для каждого выбранного положения установочной плоскости, для каждой грани (плоскости) многогранного угла.

На фиг.2 изображено устройство, реализующее схему, изображенную на фиг.1 с вертикальной относительно плоскости горизонта осью Zп в месте испытаний. Устройство, изображенное на фиг.2, содержит устройство поз.1 позиционирования гироприбора в пространстве с установленным в нем гироприбором поз.2. Устройство позиционирования гироприбора в пространстве выполнено в виде многогранного пространственного угла, составленного из ортогонально расположенных трех плоских плит (граней) поз.3, 4 и 5. На фиг.3 изображено тоже устройство, что и на фиг.2, вид со стороны плиты поз.5. На фиг.4 изображено тоже устройство, что и на фиг.2, вид против вектора Yп. На фиг.5 изображено тоже устройство, что и на фиг.2, вид сверху (вид против вектора Zп). Для крепления устройства позиционирования гироприбора поз.1 на опорной базе поз.15 все грани с внешней стороны снабжены опорами поз.6 и поз.7 на грани поз.3, опорами поз.8 и поз.9 на грани поз.4, опорами поз.10 и поз.11 на грани поз.5. Схема размещения опор на всех внешних гранях устройства позиционирования гироприбора в пространстве идентична. Опоры поз.6, 7, 8, 9, 10 и 11 выполнены регулируемыми по высоте. Третья опора для каждой грани является общей для установки на любую грань и выполнена в виде шара поз.12 размещенного на консоли поз.13, который имеет три ортогональных отверстия для пропуска переставляемого болта поз.14, предназначенного для крепления устройства позиционирования гироприбора в пространстве на опорной базе поз.15. Опорная база поз.15 имеет две приемные опоры поз.16 и поз.17 для взаимодействия с регулируемыми опорами поз.6 и поз.7, поз.8 и поз.9, поз.10 и поз.11 устройства позиционирования гироприбора поз.1 в пространстве, размещенными на внешних сторонах граней поз.3, 4 и 5, а также приемный стакан поз.18 с резьбовым отверстием на сферической поверхности днища, предназначенный для установки в него шара поз.12 размещенного на консоли поз.13, с переставляемым болтом поз.14 для крепления устройства позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 на опорной базе поз.15.

На фиг.6 изображена шаровая опора отдельно.

На фиг.7 изображена схема плоскостей устройства фиг.1, развернутого на 90° вокруг оси Хп, при этом установочная плоскость XпYп и направляющая плоскость YпZп вертикальны, направляющая плоскость YпZп параллельна плоскости меридиана, приборная ось Zп направлена на Юг (в сторону, противоположную Северу), а ось Yп ориентирована вертикально в точке места испытаний.

На фиг.8 изображено устройство, реализующее схему, изображенную на фиг.7 с ориентированной вертикально осью Yп в точке места испытаний.

Устройство, изображенное на схеме фиг.7, отличается от устройства, изображенного на схеме фиг.1, только своим положением в пространстве и положением в пространстве установленного в нем прибора поз.2 с его системой координат, относительно координат места испытаний (измерения параметров гироприбора), которое осталось неизменным.

На фиг.9 изображено устройство фиг.8, вид по направлению оси Хп. На фиг.10 изображено устройство фиг.8, вид против направления оси Zn. На фиг.11 изображено устройство фиг.8, вид сверху (против направления оси Yп). На фиг.12 изображена схема устройства фиг.7, развернутого на 90° вокруг оси Zп, при этом в данном положении установочная плоскость XпYп гироприбора вертикальна и перпендикулярна плоскости меридиана. Направляющая плоскость YпZп горизонтальна, а приборная ось Zп направлена на Юг (в сторону, противоположную направлению на Север). Ось Хп ориентирована вертикально в точке места испытаний.

На фиг.13 изображено устройство, реализующее схему, изображенную на фиг.12, с вертикальной осью Хп гироприбора в точке места испытаний.

Устройство, изображенное на фиг.13, отличается от устройств, изображенных на фиг.8 и фиг.2 только своим положением в пространстве, а также положением в пространстве установленного в нем гироприбора с его системой координат, относительно координат места испытаний (измерения параметров гироприбора), которое осталось неизменным. На фиг.14 изображено устройство фиг.13, вид по направлению оси Zп. На фиг.15 изображено устройство фиг.13, вид сверху (вид против направления оси Хп). На фиг.16 изображено устройство фиг.13, вид против направления оси Zп. На фиг.17 изображено устройство фиг.13, вид против направления оси Yп. Если обратиться к схеме, изображенной на фиг.1, то необходимо заметить, что опорная система, состоящая из трех опор и изображенная на этой фиг.1, предполагает выполнение опоры 1 жесткой и точной, опоры 2 подвижной только в направлении линии пересечения установочной и направляющей плоскостей, что отмечено на схеме фиг.1 в виде продольного паза, совпадающего с направлением оси Yп (и совпадающего с направление на опору 1) и опоры 3, имеющей свободу перемещения как в направлении, совпадающем с направлением оси Хп, так и в направлении Yп. Такая опорная система позволяет сохранять неизменными все основные направления, используемые в предложенной схеме фиг.1.

Эта же схема реализована на фиг.3 и фиг.4 в установке устройства позиционирования гироприбора поз.1 в пространстве при его креплении на опорной базе поз.15 при его испытаниях, где шаровая опора поз.12 жестко устанавливается в приемном стакане поз.18, а опора поз.17 опорной базы поз.15 позволяет некоторые смещения по призме в направлении шаровой опоры поз.12 при установлении в ее сферическое гнездо опоры поз.7 устройства позиционирования гироприбора в пространстве поз.1. Опора поз.6 устройства позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 смещает весь корпус опоры поз.16 опорной базы поз.15 при попадании сферы опоры поз.6 в приемное гнездо опоры поз.16 опорной базы поз.15, при этом корпус опоры поз.16 имеет возможность смещения в двух ортогональных направлениях. Одновременно следует заметить, что опоры поз.6 и поз.7 выполнены регулируемыми по высоте, что позволяет при установке гироприбора на приборные опоры №1 поз.19, опоры №2 поз.20 и опоры №3 поз.21, которые установлены по аналогичному принципу, как и опоры поз.12, поз.17 и поз.16, где опоры №1 под прибор поз.19 неподвижна, опора №2 под прибор поз.20 имеет возможность перемещения своей контактной поверхности в направлении приборной опоры поз.19, а опора №3 под прибор имеет некоторую возможность перемещения в двух ортогональных направлениях, сохранять прибору положение в пространстве, так как эти перемещения всегда определены в виде пределов допусков изготовления как самих опор, так и допусков на их разметку и установку на плите 1 поз.3 устройства позиционирования гироприбора в пространстве.

Одновременно на плите 1 поз.3 устройства позиционирования гироприбора в пространстве установлен изображенный на фиг.4, 8, 10, 16 и 17 нуль-индикатор поз.22, конструкция которого представлена на фиг.18 и 19, представляющий собой ампулу уровня поз.23, установленную и закрепленную внутри обоймы поз.24. Обойма поз.24 закреплена на плоской пластинчатой рессоре поз.25, при этом рессора поз.25 своим другим концом закреплена на крепежном фланце поз.26. Наклон обоймы поз.24 с ампулой уровня поз.23 регулируется регулировочным винтом поз.27, при этом между обоймой поз.24 и крепежным фланцем поз.26 установлена витая рессорная пружина поз.28. Положение обоймы поз.24 относительно крепежного фланца поз.26 фиксируется стопорным винтом поз.29. В крепежном фланце поз.26 выполнены два отверстия для установки крепления нуль-индикатора.

Устройство позиционирования гироприбора в пространстве работает следующим образом. На опорную базу поз.15 устанавливается устройство позиционирования гироприбора в пространстве поз.1, представляющее собой многогранный пространственный угол, при этом шаровая опора поз.12, размещенная при вершине многогранного пространственного угла, заводится в приемный стакан поз.18 опорной базы поз.15, опора поз.6 устройства позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 устанавливается на приемную опору поз.16 опорной базы поз.15.

После этого на опоры под гироприбор №1 поз.19, №2 поз.20 и №3 поз.21 устанавливается технологическое приспособление, которое позволяет повторить положение плоскости, определяемой контактными поверхностями опор под гироприбор №1 поз.19, №2 поз.20 и №3 поз.21, на которую можно установить средства контроля и измерения горизонтальности и вертикальности плоскости, определяемой контактными поверхностями опор под гироприбор. В простейшем случае это может быть куб-призма, установленная и закрепленная на технологическом приспособлении и которая имеет на всех других своих гранях платики для установки уровней в двух ортогональных направлениях. Таким образом, на контрольные платики куб-призмы, параллельные основанию куб-призмы, которые параллельны опорной плоскости гироприбора, устанавливаются уровни. На основании показаний уровней (при необходимости, если пузырьки ампул уровней находятся не в центре ампул) проводят регулировку положения опорной плоскости гироприбора, для чего регулируют высоту опор поз.6 и поз.7 устройства позиционирования гироприбора в пространстве поз.1. Ориентируясь на положение пузырьков уровней, установленных на контрольной куб-призме, регулировкой высоты опор поз.6 и поз.7 добиваются положения, когда в обоих контрольных уровнях пузырьки ампул будут находиться в центрах ампул этих уровней. В этом положении ввинчивают болты опор поз.6 и поз.7 в соответствующее приемные опоры поз.16 и поз.17 опорной базы поз.15, а также ввинчивают болт поз.14, через вертикальное отверстие в шаровой опоре поз.12, в резьбовое отверстие сферы приемного стакана поз.18 опорной базы поз.15. После этого затягивают болты на всех перечисленных опорах требуемым усилием. При необходимости регулировку опор повторяют, добиваясь положения, когда затянуты все болты крепления устройства позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 на опорной базе поз.15, а пузырьки ампул обоих контрольных уровней будут находиться в центрах их ампул.

После этого проводят настройку установленных в устройстве позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 нуль-индикаторов поз.31 и поз.32, которые сохраняют (контролируют) это положение опорной плоскости гироприбора, после их фиксации стопорными винтами поз.29.

Снимают с контрольной куб-призмы оба контрольных уровня.

Такое положение определяется условно как положение №1, которое устанавливает, что плоскость XпYп, определяемая на фиг.1, находится в плоскости горизонта, а ось Zп - вертикальна. (Конечно, все это отрегулировано с учетом точности примененных технологических средств и средств измерения и контроля).

Следующей операцией настройки устройства позиционирования гироприбора в пространстве будет настройка вертикального положения оси Yп фиг.7, для чего вывинчивают из опор поз.16 и поз.17 через опоры поз.6 и поз.7 болты, крепящие устройство позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 к опорной базе поз.15, а также полностью вывинчивают крепежный болт поз.14 из резьбового отверстия вогнутой сферы, расположенной в приемном стакане поз.18 опорной базы поз.15.

Не выводя шаровую опору поз.15 из премного стакана поз.8, за ручки-планки поз.33 и поз.34 приподнимают плиту 1 поз.3 устройства позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 над плитой опорной базы поз.15 и разворачивают устройство позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 таким образом, чтобы опора поз.9 устройства позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 была размещена над приемной опорой поз.17 опорной базы поз.15, а опора поз.8 устройства позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 находилась бы над приемной опорой поз.16 опорной базы поз.15. Осторожно опускают устройство позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 на опоры поз.16 и поз.17 опорной базы поз.15.

Устанавливают на куб-призму два контрольных уровня, при этом плоскость, на которую установили контрольные уровни, перпендикулярна опорной плоскости гироприбора и параллельна плите 2 поз.4 устройства позиционирования гироприбора в пространстве поз.1.

На основании показаний контрольных уровней, установленных на куб-призме (при необходимости, если пузырьки ампул уровней находятся не в центре ампул) проводят регулировку положения опорной плоскости гироприбора, для чего регулируют высоту опор поз.8 и поз.9 устройства позиционирования гироприбора в пространстве поз.1. Ориентируясь на положение пузырьков контрольных уровней, установленных на контрольной куб-призме, регулировкой высоты опор поз.8 и поз.9 добиваются положения, когда в обоих контрольных уровнях пузырьки ампул будут находиться в центрах ампул этих уровней. В этом положении ввинчивают болты опор поз.8 и поз.9 в соответствующие приемные опоры поз.16 и поз.17 опорной базы поз.15, а также ввинчивают болт поз.14, через вертикальное отверстие в шаровой опоре поз.12, в резьбовое отверстие вогнутой сферы приемного стакана поз.18 опорной базы поз.15.

После этого затягивают болты на всех перечисленных опорах требуемым усилием. При необходимости регулировку опор повторяют, добиваясь положения, когда затянуты все болты крепления устройства позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 на опорной базе поз.15, а пузырьки ампул обоих контрольных уровней будут находиться в центрах их ампул.

После этого производят настройку установленных в устройстве позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 нуль-индикаторов поз.22 и поз.36, которые сохраняют это полученное положение опорной плоскости гироприбора, запирая оба нуль-индикатора поз.22 и поз.36 стопорными винтами поз.29.

Снимают с контрольной куб-призмы оба контрольных уровня.

Полученное положение условно определяется как положение №2, которое устанавливает, что плоскость XпZп, определяемая на фиг.7, находится в плоскости горизонта, а ось Yп - вертикальна.

Дальнейшей операцией настройки устройства позиционирования гироприбора в пространстве поз.1, будет настройка вертикального положения оси Хп, для чего вывинчивают из опор поз.16 и поз.17 через опоры поз.8 и поз.9 болты, крепящие устройство позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 к опорной базе поз.15, а также полностью вывинчивают крепежный болт поз.14 из резьбового отверстия вогнутой сферы, расположенной в приемном стакане поз.18 опорной базы поз.15.

Не выводя шаровую опору поз.12 из приемного стакана поз.18, за ручки-планки поз.33 и поз.34 приподнимаем плиту 2 поз.4 устройства позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 над плитой опорной базы поз.15 и разворачиваем устройство позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 таким образом, чтобы опора поз.11 устройства позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 была размещена над приемной опорой поз.17 опорной базы поз.15, а опора поз.10 устройства позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 находилась бы над приемной опорой поз.16 опорной базы поз.15.

После чего осторожно опускаем устройство позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 на опоры поз.16 и поз.17 опорной базы поз.15.

Устанавливаем на куб-призму два контрольных уровня, при этом плоскость, определена платиками, на которые установлены контрольные уровни, перпендикулярна опорной плоскости гироприбора и параллельна плите 3 поз.5 устройства позиционирования гироприбора в пространстве поз.1.

На основании показаний уровней (при необходимости, если пузырьки ампул уровней находятся не в центре ампул) проводят регулировку положения опорной плоскости гироприбора, для чего регулируют высоту опор поз.10 и поз.11 устройства позиционирования гироприбора в пространстве поз.1. Ориентируясь на положение пузырьков уровней, установленных на куб-призме, которая также является контрольной, добиваются положения, когда в обоих контрольных уровнях пузырьки ампул будут находиться в центрах ампул этих уровней.

В этом положении ввинчивают болты опор поз.10 и поз.11 в соответствующие приемные опоры поз.16 и поз.17 опорной базы поз.15, а также ввинчивают болт поз.14, через вертикальное отверстие в шаровой опоре поз.12, в резьбовое отверстие вогнутой сферы приемного стакана поз.18 опорной базы поз.15.

После чего затягивают болты на всех перечисленных опорах требуемым усилием.

При необходимости регулировку опор поз.10 и поз.11 повторяют, добиваясь положения, когда все болты крепления устройства позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 затянуты в приемных опорах поз.16, поз.17 и поз.18, а пузырьки ампул обоих контрольных уровней будут находиться в центрах их ампул.

Следующей операцией будет регулировка установленных в устройстве позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 нуль-индикаторов поз.37 и поз.38, которые запоминают это полученное положение опорной плоскости гироприбора, запирая оба нуль-индикатора поз.37 и поз.38 стопорньми винтами поз.29.

Снимают с контрольной куб-призмы оба контрольных уровня.

Снимают контрольную куб-призму с технологического приспособления, снимают с опор поз.19, поз.20 и поз.21 само технологическое приспособление, повторяющее плоскость определяемую контактными поверхностями опор поз.19, поз.20 и поз.21.

Одновременно следует заметить, что плоскость, определяемая контактными поверхностями опор поз.19, поз.20 и поз.21 является опорной плоскостью испытываемого гироприбора и его установочной плоскостью.

Полученное последнее положение условно определяемое как положение №3, устанавливает, что условная плоскость YпZп, показанная на фиг.12, находится в плоскости горизонта, а ось Хп - вертикальна.

Возвращаем устройство позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 в положение, определяемое как положение №1, принимая его за исходное. Для этого необходимо вывернуть из опор поз.16 и поз.17 через опоры поз.10 и поз.11 болты, крепящие устройство позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 к опорной базе поз.15, полностью вывернуть болт поз.14 через шаровую опору поз.12 ввернутый в резьбовое отверстие вогнутой сферы приемного стакана поз.18, крепящий устройство позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 к опорной базе поз.15.

Не выводя шаровую опору поз.12 из приемного стакана поз.18, за ручки-планки поз.33 и поз.34 приподнять плиту 3 поз.5 устройства позиционирования гироприбора в пространстве над плитой опорной базы поз.15 и развернуть устройство позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 таким образом, чтобы опора поз.6 устройства позиционирования гироприбора в пространстве была бы размещена над приемной опорой поз.16 опорной базы поз.15, а опора поз.7 устройства позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 была бы размещена над приемной опорой поз.17 опорной базы поз.15. После этого осторожно опустить устройство позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 на опоры поз.16 и поз.17 опорной базы поз.15. Ввернуть болты опор поз.6 и поз.7 в соответствующие приемные опоры поз.16 и поз.17, опорной базы поз.15, а также болт поз.14, через вертикальное отверстие в шаровой опоре поз.12, в резьбовое отверстие вогнутой сферы приемного стакана поз.18 опорной базы поз.15. После затягивания болтов требуемым усилием на всех перечисленных опорах, проконтролировать по нуль-индикаторам поз.31 и поз.32 положение установочной плоскости гироприбора. Если отклонение пузырьков ампул обоих нуль-индикаторов не будет превышать половины деления от середины ампулы (нулевое положение), то можно считать, что устройство позиционирования гироприбора в пространстве находится в исходном для проведения точностных проверок параметров гироприбора состоянии и готово к установке гироприбора для проведения его испытаний. Само устройство позиционирования гироприбора в пространстве соответствует положению, когда плоскость XпYп - горизонтальна, а ось Zп - вертикальна, а контактные поверхности на опорах для установки гироприбора поз.19, поз.20 и поз.21, которые определяют установочную плоскость гироприбора совпадают с плоскостью горизонта.

Устройство позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 участвует в проверке точностных параметров испытуемых гироприборов следующим образом.

Предварительные условия проверки определяют, что в исходном положении ось Yп гироприбора должна быть направлена на Север (N), а установочная плоскость должна быть горизонтальна. На практике это может быть обеспечено предварительной горизонтальностью опорной базы поз.15, а с ней и плиты 1 поз.3, устройства позиционирования гироприбора в пространстве, кроме этого необходимо выставить плиту 3 поз.5 в плоскость меридиана, что автоматически установит выставку линии опор поз.19 и поз.20 в плоскость меридиана.

Испытуемый гироприбор устанавливают на резьбовые шпильки опоры №1 под прибор поз.19, опоры №2 под прибор поз.20 и опоры №3 под прибор поз.21. Производят затяжку гаек требуемым усилием и приступают к проверкам.

Исходное положение соответствует положению №1 при котором установочная плоскость прибора, определяемая плоскостью XпYп, горизонтальна, ось Zп вертикальна, при этом ось Yп совпадает с плоскостью меридиана и направлена на Север (N).

По окончании проверок гироприбора в положении №1 производят переустановку устройства позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 в положение №2, для чего последовательно вывинчивают крепежный болт опоры поз.6 из резьбы опоры поз.16 через опору поз.6 до того момента, когда резьба болта зайдет на резьбу опоры поз.6, затем вывинчивают болт опоры поз.7 из резьбы подвижной части приемной опоры поз.17 до того момента, когда резьба болта зайдет на резьбу опоры поз.7, а затем полностью вывинчивают болт поз.14 через шаровую опору поз.12 из резьбы вогнутой сферы приемного стакана поз.18 опорной базы поз.15.

Не выводя шаровую опору поз.12 из приемного стакана поз.18 опорной базы поз.15, за ручки-планки поз.33 и поз.34 приподнимают плиту 1 поз.3 устройства позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 с установленным в нем и закрепленным проверяемым гироприбором поз.2 под плитой опорной базы поз.15 и разворачиваем устройство позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 таким образом, чтобы опора поз.8 находилась под опорой поз.16 опорной базы поз.15, опора поз.9 находилась над опорой поз.17 опорной базы поз.15.

Осторожно опускают устройство позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 с установленным в нем и закрепленным гироприбором поз.2 на опору поз.16 и опору поз.17 опорной базы поз.15.

Ввинчивают болты опор поз.8 и поз.9 в соответствующие приемные опоры поз.16 и поз.17 опорной базы поз.15. Также вставляют болт поз.14 в вертикальное отверстие шаровой опоры поз.12 и ввинчивают его в резьбовое отверстие вогнутой сферы приемного стакана поз.18 опорной базы поз.15.

Затягивают болты на всех перечисленных опорах необходимым усилием затяжки.

После затягивания болтов на всех перечисленных опорах требуемым усилием затяжки, контролируют по нуль-индикаторам поз.22 и поз.36 положение установочной плоскости гироприбора. Если отклонение пузырьков ампул обоих нуль-индикаторов не будет превышать половины от середины ампулы (нулевое положение), то можно считать, что устройство позиционирования гироприбора в пространстве находится в положении №2 для проведения точностных проверок параметров гироприбора и готово для продолжения испытаний.

Установлено условное положение №2, при котором установочная плоскость прибора, определяемая плоскостью XпYп вертикальна к плоскости горизонта и вертикально к плоскости меридиана, при этом ось Yп - вертикальна, а ось Zп направлена в сторону, противоположную направлению на Север (N).

По окончании проверок гироприбора в условном положении №2 производят переустановку устройства позиционирования гироприборов в пространстве поз.1 в условное положение №3, для чего последовательно вывинчивают крепежный болт опоры поз.8 из резьбы опоры поз.16 через опору поз.8 до того момента, когда резьба болта зайдет на резьбу опоры 8, затем вывинчивают крепежный болт опоры поз.9 из резьбы поз.17 через опору поз.9 до того момента, когда резьба болта зайдет на резьбу опоры поз.9. Затем полностью вывинчивают болт поз.14 через шаровую опору поз.12 из резьбы вогнутой сферы приемного стакана поз.18 опорной базы поз.15.

На выводе шаровую опору поз.12 из приемного стакана поз.18 опорной базы поз.15, за ручки-планки поз.33 и поз.34 приподнимают плиту 2 поз.4 устройства позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 с установленным в нем и закрепленным проверяемым гироприбором поз.2 над плитой опорной базы поз.15 и разворачивают устройство позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 таким образом, чтобы опора поз.10 находилась над опорой поз.16 приемной базы поз.15, а опора поз.11 находилась бы над опорой поз.17 приемной базы поз.15.

Осторожно опускают устройство позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 с установленным в нем и закрепленным гироприбором поз.2 на опору поз.16 и опору поз.17 опорной базы поз.15.

Ввинчивают болты опор поз.10 и поз.11 в соответствующие приемные опоры поз.16 и поз.17 опорной базы поз.15. Также вставляют болт поз.14 в вертикальное отверстие шаровой опоры поз.12 и ввинчивают его в резьбовое отверстие вогнутой сферы приемного стакана поз.18 опорной базы поз.15.

Затягивают болты всех перечисленных опор с необходимым усилием затяжки.

По нуль-индикаторам поз.37 и поз.38 контролируют положение установочной плоскости гироприбора. Если отклонение пузырьков ампул обоих нуль-индикаторов не будет превышать половины деления от середины ампулы (нулевое положение), то можно будет считать, что устройство позиционирования гироприбора в пространстве находится в условном положении №3, необходимом для проведения точностных проверок параметров гироприбора и готов к продолжению испытаний.

Установлено положение №3, при котором установочная плоскость прибора, определямая плоскостью XпYп вертикальна к плоскости горизонта и вертикальна к плоскости меридиана, при этом ось Хп вертикальна, а ось Zп направлена в сторону, противоположную направлению на Север (N).

По окончании проверок гироприбора в положении №3 возвращают устройство позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 в исходное положение, которым является положение №1.

Приведя устройство позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 в положение №1, отвинчивают с резьбовых шпилек опор под гироприбор поз.19, поз.20 и поз.21, крепящие гироприбор поз.2 гайки и осторожно снимают испытанный гироприбор, оставляя устройство позиционирования гироприбора в пространстве поз.1 в состоянии готовности принять. к испытаниям следующий гироприбор.

Существенным результатом использования предлагаемого способа и реализующего этот способ устройства, является то, что в процессе проверок гироприбор не переставляется, а также не настраиваются каждый раз его положения, необходимые для проведения его точностных испытаний. Необходимые для проверок ориентации прибора жестко связаны между собой и не требуют никаких дополнительных настроек, кроме установки различными своими гранями, с установленным внутри многогранного пространственного угла гироприбором, на опорную базу поз.15.

1. Способ позиционирования гироприбора в пространстве, основанный на установке в пространстве фиксированных положений установочной плоскости гироприбора, отличающийся тем, что, с целью исключения возможности получения ложных положений гироприбора при его испытаниях, предварительно определяют необходимые при испытаниях три ортогональных положения установочной плоскости гироприбора, совмещая эти три плоскости, представляющие грани из трех ортогонально расположенных плит, определяют линии пересечения (ребра) этих плоскостей (граней из трех ортогонально расположенных плоских плит), определяющих положения гироприбора при испытаниях, при этом общая точка пересечения всех граней является вершиной многогранного угла, а для каждого плоского угла многогранного угла определяют место опорного треугольника, который идентичен для всех плоскостей (граней из трех ортогонально расположенных плоских плит), опору при вершине многогранного угла выбирают в качестве общей для всех опорных треугольников многогранного угла, а угол между перпендикулярами, восстановленными из одной точки каждой линии пересечения соседних плоскостей (граней из трех ортогонально расположенных плоских плит), определяет угол между этими плоскостями (гранями), при этом позиционирование каждой установочной плоскости гироскопа осуществляют в выбранных ортогональных положениях.

2. Устройство реализации способа позиционирования гироприбора в пространстве, содержащее систему жесткого крепления гироприбора в устройстве и систему фиксации самого устройства относительно опорной базы, отличающееся тем, что, с целью конструктивного упрощения самого устройства и упрощения методик позиционирования гироприбора в пространстве с возможностью его точной позиционной настройки, оно выполнено в виде многогранного угла, составленного из трех ортогонально расположенных плоских плит, при этом с внутренней стороны первой плиты размещены опоры для установки и крепления испытуемого гироприбора, контактные плоскости которых определяют его установочную плоскость (базу), все плиты с внешних сторон снабжены опорами для установки устройства позиционирования гироприбора на опорную базу с идентичной схемой размещения опор на всех внешних сторонах плит, при этом две опоры из трех, взаимодействующих с опорной базой, выполнены регулируемыми по высоте, а третья опора является общей опорой устройства позиционирования гироприбора и выполнена в виде размещенного на консоли шара, который имеет три ортогональных отверстия для пропуска переставляемого болта крепления устройства позиционирования гироприбора на опорной базе, а образованный плитами многогранный пространственный угол у своей вершины усечен плоскостью, которая перпендикулярна линии, равноотстоящей от ребер, образующих этот многогранный угол, и совпадающей с линией диагонали куба, при этом основание консоли с шаром закреплено на плоскости усечения вершины многогранного пространственного угла, а центр шара расположен на линии продолжения диагонали куба.

3. Устройство позиционирования гироприбора в пространстве по п.2, отличающееся тем, что, с целью отображения оперативной информации о положении установочной плоскости гироприбора, а также контроля горизонтального и вертикального ее положения при ортогональных разворотах гироприбора во время испытаний, оно снабжено тремя парами нуль-индикаторов, при этом оси чувствительности нуль-индикаторов каждой пары ортогональны друг другу, а вектора чувствительности первой пары нуль-индикаторов перпендикулярны установочной плоскости, определяемой контактными поверхностями опор для установки гироприбора, размещенными на первой плите устройства, векторы чувствительности второй пары нуль-индикаторов параллельны установочной плоскости гироприбора и перпендикулярны второй плите устройства позиционирования гироприбора, а векторы чувствительности третьей пары нуль-индикаторов параллельны установочной плоскости гироприбора и перпендикулярны третьей плите устройства позиционирования гироприбора в пространстве.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах управления подвижными объектами. .

Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано при конструировании волоконно-оптических гироскопов (ВОГ) и других датчиков физических величин на основе одномодовых световодов.

Изобретение относится к области точного приборостроения и может быть использовано для устранения зазоров и выставки осей в устройстве поворотном двухосном. .

Изобретение относится к системам измерения и индикации, обеспечивающим пилотирование летательных аппаратов в случае отказа основных пилотажно-навигационных систем.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при изготовлении роторов сверхпроводящих криогенных гироскопов для систем навигации и стабилизации морских, воздушных и космических транспортных средств.

Изобретение относится к области геодезического приборостроения и может быть использовано при установке измерительного прибора в рабочее положение. .

Изобретение относится к области промысловой геофизики, в частности к способам определения пространственной ориентации скважин и устройству калибровки скважинного прибора.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при создании гироскопических приборов на основе динамически настраиваемых гироскопов (ДНГ).

Изобретение относится к области приборостроения бесплатформенных инерциальных навигационных систем (БИНС) и бесплатформенных инерциальных систем ориентации (БИСО) на основе лазерных гироскопов (ЛГ), в частности на основе трехосных ЛГ (ТЛГ) с одним общим вибратором (ОВ)

Изобретение относится к приборостроению и, в частности, к стендовой испытательной аппаратуре, предназначенной для пространственной ориентации объектов контроля, чувствительных к угловым перемещениям

Изобретение относится к метрологии, в частности к устройствам поворотного типа для калибровки углозадающих и угломерных приборов в фиксированных точках (отметках) шкалы

Изобретение относится к приборостроению и может использоваться для изготовления упругих подвесов чувствительных элементов динамически настраиваемых гироскопов

Стенд предназначен для использования в измерительной технике. Стенд содержит корпус, вал, основную платформу, на которой установлен измеритель угловых скоростей, электродвигатель, первый усилитель мощности, кольцевой коллектор, дополнительную платформу, закрепленную на валу, на которой установлены шесть акселерометров и измерительный датчик угловой скорости; упругий торцевой токоподвод, содержащий верхнюю и нижнюю колодки, и золотые проводники подвода питания, два геркона, закрепленные на нижней колодке, взаимодействующий с герконами магнит, цилиндрическую втулку, подвешенную в корпусе на шарикоподшипниковых опорах соосно с валом, стержень. При этом верхняя колодка токоподвода закреплена на валу, а нижняя колодка - на цилиндрической втулке, ленточный торсион размещен в полости вала и прикреплен нижним концом к торцу полого участка вала, а верхним концом - к середине стержня. Механизм отслеживания содержит импульсный шаговый двигатель и зубчатую передачу, при этом шаговый двигатель закреплен на корпусе через амортизатор, выходное звено зубчатой передачи закреплено на цилиндрической втулке соосно с ней. Блок управления механизмом отслеживания состоит из первого микроконтроллера, драйвера управления и второго усилителя мощности, управляющего процессора. Также стенд содержит угловой энкодер, содержащий диск и две считывающие оптические головки, расположенные под углом 180° друг к другу. В стенд введены блок преобразования напряжения питания, блок преобразования информации, содержащий аналого-цифровой преобразователь, программируемую логическую интегральную схему, шину БПИ и второй микроконтроллер с интерфейсом, обеспечивающим дистанционную передачу информации, приемник сигналов. Технический результат - повышение точности воспроизведения угловых скоростей. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области приборостроения, в частости к устройствам для поверки геодезических приборов, лазерных измерительных систем (трекеров) и сканеров. Технический результат - повышение точности. Для этого три функционально объединенных стенда, расположенные на отдельных изолированных фундаментах, обеспечивают единую метрологическую базу при поверке метрологических параметров поверяемого прибора и построения геодезической сети с известной базовой длиной эталонных геодезического жезла и призмы-многогранника. При этом поверки прямоугольных координат X, Y, Z, а также горизонтальных и вертикальных углов и расстояний проводятся с одной установки прибора. По результатам измерений, уравнивая спроектированные через длину и количество уложений эталонного геодезического жезла геодезические сети, получают систематическую и случайную составляющие погрешности измерения поверяемым координатным прибором по трем ортогональным осям в рабочем диапазоне. 3 ил.

Изобретение предназначено для использования при изготовлении чувствительных элементов электростатических гироскопов. На сферическую поверхность ротора гироскопа после финишной балансировки и сферодоводки наносят износостойкое тонкопленочное покрытие нитрида титана методом магнетронного напыления и затем формируют на этом покрытии растровый рисунок посредством лазерного маркирования. При этом режимы лазерной обработки выбирают из условия получения растрового рисунка толщиной, меньшей, чем толщина покрытия, что обеспечивает возвратный характер технологического процесса, так как позволяет удалять методом, например, стравливания и повторно наносить износостойкое покрытие и формировать растровый рисунок при каких-либо отклонениях в параметрах готового ротора.

Способ определения погрешности формирования псевдодальности навигационного сигнала, по которому устанавливают сигнал с несущей частотой fн, равной несущей частоте имитируемого навигационного космического аппарата, с помощью имитатора навигационных сигналов, измеряют значения задержек сигнала с помощью навигационной аппаратуры потребителя, определяют погрешности измерений путем определения разности задержек сигналов имитатора навигационных сигналов и задержек, измеренных навигационной аппаратурой потребителя, разделяют суммарную погрешность измерений на погрешность навигационной аппаратуры потребителя и погрешность имитатора навигационных сигналов. При этом в двух неизменных каналах навигационной аппаратуры потребителя определяют псевдодальности навигационных сигналов, сформированных в каждом из двух каналов имитатора навигационных сигналов по результатам соответствующих измерений. Технический результат - определение погрешности формирования псевдодальности между каналами имитатора навигационных сигналов без использования линии задержки, то есть исключив дополнительную неизвестную погрешность. 1 ил.

Изобретение относится к области комплексного контроля инерциальных навигационных систем управления подвижными объектами и, в частности, к средствам аппаратурно-безызбыточного контроля систем ориентации и навигации беспилотных и дистанционно пилотируемых летательных аппаратов, минимального веса, габаритов, энергопотребления, сложности и стоимости. Способ контроля состоит в одновременном измерении и сравнении ускорений объекта. Для этого производится измерение абсолютных угловых и линейных скоростей объекта датчиками угловых скоростей и датчиками скоростей инерциальной системы. Устройство содержит сумматоры, умножители, функциональные преобразователи, преобразователи координат и компараторы, соединенные так, что выходные сигналы сумматоров сравниваются с пороговыми значениями оценок точности измеренных и вычисленных ускорений. Отличие оценок ускорений от их измеренных значений на компараторах устройства служит для фиксации отказа инерциальной навигационной системы. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к приборостроению, в частности к механической стендовой испытательной аппаратуре, предназначенной для установки, крепления и пространственной ориентации объектов контроля, чувствительных к угловым перемещениям. Техническим результатом является повышение точности пространственной ориентации контролируемых объектов. Стенд содержит основание, наружную и внутреннюю рамы, образующие карданов подвес с горизонтальной осью рамы, электроприводы их поворота. Стенд также содержит дополнительный карданов подвес с наружной и внутренней рамками, двухкоординатный акселерометр, закрепленный на внутренней рамке так, что оси его чувствительности параллельны соответствующим осям дополнительного карданова подвеса, дополнительные два электропривода поворота соответственно наружной и внутренней рамок и два круговых измерителя угловых перемещений, один из которых предназначен для измерения угла поворота рамы, другой - внутренней рамы. 2 ил.

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к способам и средствам калибровочных испытаний гироприборов

Наверх