Динамический двухосный стенд

Авторы патента:

Фомин Борис Иванович (RU)

Волозин Алексей Николаевич (RU)

Тесаков Роман Викторович (RU)

G01C25/00 - Изготовление, калибровка, чистка или ремонт приборов и устройств, отнесенных ко всем вышеуказанным группам данного подкласса (испытание, юстировка, балансировка компасов G01C 17/38)

Владельцы патента RU 2526229:

Российская Федерация, от имени, которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) (RU)

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к испытательному оборудованию для калибровки приборов системы навигации и топопривязки. В установочной площадке внутренней рамы динамического двухосного стенда размещены цилиндрические секторы со сквозными пазами, выполненными по дугам окружности концентрично наружной и внутренней поверхностям. Каждый сектор установлен на шпильке с возможностью перемещения в окружном направлении, на внутренней поверхности каждого сектора выполнена цилиндрическая канавка, посредством которой секторы сопряжены с наружной поверхностью кольца, ось которого перпендикулярна оси вращения внешней рамы. Один конец шпильки установлен в крепежное отверстие испытываемого прибора, а другой конец ввинчен в резьбовое отверстие установочной площадки внутренней рамы. Технический результат - повышение точности динамического двухосного стенда. 5 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к испытательному оборудованию для калибровки приборов системы навигации и топопривязки.

Динамический двухосный стенд содержит внутреннюю раму, установленную посредством вала на внешней раме, которая установлена посредством двух валов в основании, следящие системы с двигателями привода для внутренней и внешней рам. Во внутренней раме установлены цилиндрические секторы с сквозными пазами, выполненными по дугам окружности концентрично наружной и внутренней поверхностям, каждый сектор установлен на шпильке с возможностью перемещения в окружном направлении. На внутренней поверхности каждого сектора выполнена цилиндрическая канавка, посредством которой каждый сектор сопряжен с наружной поверхностью кольца, ось которого перпендикулярна оси вращения внешней рамы. Один конец шпильки установлен в крепежное отверстие испытываемого прибора, а другой конец ввинчен в резьбовое отверстие установочной площадки внутренней рамы. Техническим результатом изобретения является повышение точности динамического стенда.

Известен динамический стенд [1], содержащий основание, установочную площадку, размещенную с возможностью неограниченного вращения на раме, установленной с возможностью неограниченного вращения в основании, приводы и датчики углового положения и электромеханические арретиры, установленные по осям рамы и установочной площадки, блок управления и контроля.

Наиболее близким по технической сущности является динамический стенд [2], содержащий внутреннюю раму, установленную посредством двух валов на внешней раме, которая установлена посредством двух валов в основании, следящие системы с двигателями привода для внутренней и внешней рам. На валах внутренней и внешней рам установлены балансировочные узлы. Каждый балансировочный узел содержит два кольца и грузы, расположенные по окружности колец. На внешней раме расположены наборы других грузов.

Недостатки такого динамического стенда

1. Невозможность балансировки осей стенда в широком диапазоне эксцентриситетов вследствие того, что размеры грузов в радиальном направлении ограничены длиной крепежных деталей.

2. Уменьшение жесткости конструкции стенда за счет увеличения длины осей на величину, равную ширине колец балансировочного узла.

Техническим результатом изобретения является повышение точности двухосного динамического стенда.

Данный технический результат достигается в динамическом двухосном стенде, содержащем внутреннюю раму, установленную посредством вала на внешней раме, которая установлена посредством двух валов в основании, следящие системы с двигателями привода для наружной и внутренних рам, тем, что в установочной площадке внутренней рамы размещены цилиндрические секторы со сквозными пазами, выполненными по дугам окружности концентрично наружной и внутренней поверхностям, каждый сектор установлен на шпильке с возможностью перемещения в окружном направлении, на внутренней поверхности каждого сектора выполнена цилиндрическая канавка, посредством которой каждый сектор сопряжен с наружной поверхностью кольца, ось которого перпендикулярна оси вращения внешней рамы, один конец шпильки установлен в крепежное отверстие испытываемого прибора, а другой конец ввинчен в резьбовое отверстие установочной площадки внутренней рамы.

Благодаря установке цилиндрических секторов на шпильках с возможностью перемещения секторов в окружном направлении обеспечивается статическая и динамическая балансировка внутренней рамы при установке преобразователя инерциальной информации с неравномерным распределением массы по объему.

Благодаря отсутствию крепежных деталей у цилиндрических секторов в радиальном направлении обеспечивается возможность использования секторов с большими моментами инерции, что делает возможным балансировку стенда в широком диапазоне эксцентриситетов.

Шпильки, на которых установлены цилиндрические секторы, являются одновременно крепежными деталями для преобразователя инерциальной информации, что упрощает конструкцию динамического стенда.

Благодаря тому что стенд снабжен компьютером с программным обеспечением, обеспечивается синхронизированный вывод информации, поступающей от двухосного динамического стенда и испытуемого прибора с последующим сравнением показаний и выдачей заключения о годности прибора.

Использование в двухосном динамическом стенде пульта ввода пути делает возможным проведение испытаний лазерных гироскопических измерителей.

На фиг.1 представлен общий вид динамического стенда, на фиг.2 - фронтальный вид монтажно-балансировочного узла, на фиг.3 - фронтальный вид цилиндрического сектора; на фиг.4 - горизонтальный разрез цилиндрического сектора, на фиг.5 - пульт ввода пути.

На валах основания 1 (фиг.1) установлена внешняя рама 2, в которой на валу установлена внутренняя рама 3. К установочной площадке внутренней рамы с помощью шпилек 4 крепится объект испытаний 5. К верхней части внешней рамы, расположенной противоположно установочной площадке, с помощью резьбового соединения крепится противовес 6. Между опорной поверхностью объекта испытаний и установочной площадкой внутренней рамы на шпильках установлены цилиндрические секторы 7 (фиг.2), имеющие сквозные пазы 8, выполненные по дуге окружности. Цилиндрические секторы имеют канавку 9 (фиг.3), выполненную концентрично наружной и внутренней поверхностям, с помощью которой секторы контактируют с кольцом 10.

Динамический двухосный стенд работает следующим образом. При креплении объекта испытаний 5 на установочную площадку центр масс объекта испытаний оказывается смещенным относительно оси внутренней рамы 3 на величину эксцентриситета «е», в результате чего создается вращающий момент относительно оси внутренней рамы.

Моменты, создаваемые относительно оси внутренней рамы при установке объекта испытаний, компенсируются установкой на внутренней раме цилиндрических секторов 7 и их перемещением в окружном направлении относительно направляющих шпилек 4. От самопроизвольного перемещения цилиндрические секторы фиксируются продольной силой, создаваемой путем затяжки резьбовых соединений при монтаже объекта испытаний 5. Кольцо 10 препятствует повороту цилиндрических секторов относительно осей шпилек.

Моменты, создаваемые относительно оси внешней рамы при установке объекта испытаний, компенсируются установкой противовеса 6 на внешней раме с возможностью его поступательного перемещения по направляющим перпендикулярно оси внешней рамы.

Когда объект испытаний закреплен на установочной площадке и произведена балансировка внешней 2 и внутренней 3 рам, уменьшаются пульсации мгновенной угловой скорости, что ведет к повышению точности заданной угловой скорости и точности калибровки испытываемого прибора.

Источники информации

1. Патент РФ на полезную модель №111634 U1 Двухосный динамический стенд, 2011 г.

2. Патент РФ на изобретение №2272256 С1 Динамический стенд, 2006 г.

Динамический двухосный стенд, содержащий внутреннюю раму, установленную посредством вала на внешней раме, которая установлена посредством двух валов в основании, следящие системы с двигателями привода для наружной и внутренних рам, отличающийся тем, что во внутренней раме установлены цилиндрические секторы с сквозными пазами, выполненными по дугам окружности концентрично наружной и внутренней поверхностям, каждый сектор установлен на шпильке с возможностью перемещения в окружном направлении, на внутренней поверхности каждого сектора выполнена цилиндрическая канавка, посредством которой каждый сектор концентрически сопряжен с кольцом, ось которого перпендикулярна оси вращения внешней рамы, один конец шпильки установлен в крепежное отверстие испытываемого прибора, а другой конец ввинчен в резьбовое отверстие установочной площадки внутренней рамы; динамический двухосный стенд снабжен пультом ввода пути и персональным компьютером, обеспечивающим синхронизированный вывод информации, поступающей от двухосного динамического стенда и испытываемого прибора с последующим сравнением показаний и выдачей заключения о годности прибора.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам измерения вибрационных реактивных моментов гиромоторов. Стенд содержит подвес, камеру, допускающую закрепление гиромотора экваториальной либо полярной осями вдоль оси подвеса, средство измерения вибраций в виде первого магнитоэлектрического датчика, обмотки которого закреплены в корпусе устройства в поле магнитов, установленных на оси подвеса, и состыкованы через измерительный усилитель со средством измерения сигнала и усилителем мощности, нагрузкой которого являются обмотки второго магнитоэлектрического датчика, установленного соосно с первым датчиком, подвес выполнен в виде вала, соединенного с камерой и вертикально установленного в подшипниках корпуса, расположенного на подставке; токоподводы гиромотора выполнены в виде трех пружин, противоположные концы которых через контактные платы стыкуются с камерой и корпусом стенда.

Способ изготовления газодинамического подшипника поплавкового гироскопа // 2517650

Изобретение относится к способу изготовления газодинамического подшипника поплавкового гироскопа. Осуществляют формообразование фланца и опоры с полусферическими встречно обращенными рабочими поверхностями.

Способ получения масштабного коэффициента волоконно-оптического гироскопа // 2516369

Изобретение относится к технике калибровки поворотно-чувствительных устройств без движущихся масс. В способе получения масштабного коэффициента волоконно-оптического гироскопа (ВОГ) осуществляют угловое перемещение ВОГ в виде его колебательного движения с заданной угловой скоростью в пределах выбранного угла качания между двумя фиксированными положениями.

Комплекс для полунатурных испытаний инерциальных навигационных систем внутритрубных инспектирующих снарядов // 2511057

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для заводских, отладочных или предварительных приемочных испытаний навигационных систем внутритрубных инспектирующих снарядов без использования действующих трубопроводов.

Калибровка гироскопических систем с вибрационными гироскопами // 2509981

Изобретение относится к гироскопическим системам, которые основаны на использовании вибрационных гироскопов. В гироскопической системе, содержащей по меньшей мере четыре вибрационных гироскопа, первое измерение обеспечивается вибрационным гироскопом, подлежащим калибровке, и второе измерение обеспечивается комбинацией измерений из других вибрационных гироскопов системы.

Калибровка вибрационного гироскопа // 2509980

Изобретение относится к вибрационным гироскопам. Гироскопическая система содержит по меньшей мере четыре вибрационных гироскопа, выполненных с возможностью изменения положения вибрации.

Испытательный стенд // 2504735

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

Способ и устройство контроля инерциальной навигационной системы // 2502050

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 определения погрешности формирования псевдодальности навигационного сигнала // 2498225

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.

Способ изготовления ротора электростатического гироскопа // 2498224

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.

Способ определения погрешности двухстепенного поплавкового гироскопа // 2526513

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, включение в режим обратной связи датчик угла - усилитель - преобразователь - датчик момента, запуск гиромотора, нагрев гироскопа, измерение тока в цепи датчика момента обратной связи, определение погрешности гироскопа. Нагрев гироскопа осуществляют до температуры, определяемой по минимальному значению разности токов, измеряемых в цепи датчика момента обратной связи в двух положениях статического равновесия гирокамеры, которые она соответственно занимает после отклонения вокруг оси подвеса в одну и другую стороны на углы 2÷10 угл. мин, при фиксированных значениях температуры гироскопа, изменяемой в диапазоне Ti=(Tрac+idT)°C, где Трас - расчетное значение температуры, dT=1°С - дискретность изменения температуры, -3≤i≤3. Технический результат - повышение точности определения погрешности двухстепенного поплавкового гироскопа. 3 ил.

Способ определения угла ориентации стоячей волны в твердотельном волновом гироскопе // 2526585

Изобретение относится к области точного приборостроения и может быть использовано при создании твердотельных волновых гироскопов и систем ориентации и навигации на их основе. Способ заключается в том, что предварительно располагают гироскоп на платформе поворотного стола таким образом, чтобы его входная ось совпадала по направлению с осью вращения платформы и была направлена вертикально. Задают платформе последовательно два эталонных значения угловой скорости и в угловом диапазоне ориентации стоячей волны ±90° измеряют показания гироскопа, определяют разницу в ширине трубок изменений показаний гироскопа в заданном угловом диапазоне ее ориентации при разных угловых скоростях платформы. Подбирают корректирующие коэффициенты для вырабатываемых приборных значений синфазных и квадратурных составляющих синусного и косинусного каналов датчика угла гироскопа, обеспечивающих минимизацию этой разницы в ширине трубок изменения показаний гироскопа, а в рабочем режиме определяют угол ориентации стоячей волны относительно резонатора с помощью аналитического выражения, параметры которого скорректированы в результате предварительной операции. Изобретение обеспечивает повышение точности выработки угла ориентации стоячей волны твердотельного волнового гироскопа относительно его резонатора. 3 ил.

Способ калибровки инерциальных датчиков // 2527140

Предложенное изобретение относится к средствам калибровки инерциальных датчиков, в частности, в полевых условиях. Предложенный способ калибровки инерциальных датчиков, установленных на рабочем оборудовании, включает в себя сбор данных от одного или более инерциальных датчиков и одного или более температурных датчиков, расположенных вблизи инерциальных датчиков, в период, когда оборудование не работает, и корректировку математической модели температурной систематической ошибки для инерциальных датчиков на основе собранных данных от инерциальных датчиков и температурных датчиков, при этом сбор данных начинают через заранее установленное время после выключения рабочего оборудования, при этом на инерциальные датчики и температурные датчики, образующие сенсорную подсистему, периодически подают питание для сбора данных в период, когда рабочее оборудование не работает. Инерциальное измерительное устройство, реализующее указанный способ, включает сенсорную подсистему, содержащую один или более инерциальных датчиков, один или более температурных датчиков, связанных с инерциальными датчиками, маломощный блок дискретизации, выполненный с возможностью сбора данных от инерциальных датчиков и температурных датчиков, блок обработки, имеющий запоминающее устройство для хранения математической модели температурной систематической ошибки инерциальных датчиков, и регулятор мощности, выполненный с возможностью избирательной подачи питания на сенсорную подсистему для сбора данных от инерциальных датчиков и температурных датчиков во время, когда рабочее оборудование, в котором установлено инерциальное измерительное устройство, не работает. Данная группа изобретений позволяет при калибровке датчиков исключить погрешности, обусловленные вибрацией двигателей транспортных средств, на которых такие датчики установлены. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 7 ил.

Комплекс для проверки скважинных инклинометров на месторождении // 2532439

Изобретение относится к области исследования и испытания инклинометров в полевых условиях. Техническим результатом является повышение точности и оперативности проверки магнитных и гироскопических скважинных инклинометров в полевых условиях. Предложен комплекс для проверки скважинных инклинометров на месторождении, содержащий металлический корпус с размещенными внутри опорными призмами, для расположения на них поверяемого инклинометра. Над призмами в корпусе размещены поджимные винты, на корпусе расположены геодезические приемники и цифровой наклономер. При этом при проверке скважинных инклинометров по азимутальным углам в нижней части корпуса по краям установлены оси с регулируемыми опорами. В случае проверки по зенитным углам в нижней части корпуса с одной стороны установлены оси с регулируемыми опорами, а с другой стороны установлена телескопическая опора, а также установлены дополнительные телескопические опоры. Кроме того, геодезические приемники, цифровой наклономер и поверяемый инклинометр соединены с блоком сопряжения, а блок сопряжения соединен с компьютером. 7 ил.

Способ контроля выставки гиростабилизированной платформы инерциальной системы // 2541152

Изобретение относится к навигационной технике и может быть использовано для контроля гиростабилизированных платформ инерциальной системы космического назначения при заводских и предпусковых испытаниях систем управления ракетоносителей, разгонных блоков, космических и летательных аппаратов. Технический результат - повышение достоверности контроля начальной выставки гиростабилизированной платформы. Для этого осуществляют начальную выставку гиростабилизированной платформы, определяют ориентацию системы координат, связанной с гиростабилизированной платформой, относительно местной горизонтальной системы координат, связанной с Землей, вычисляют результат автономного определения азимута гиростабилизированной платформы αη, определяют астрономический азимут АКЭ контрольного элемента гиростабилизированной платформы, положение нормали к которому совпадает с нулевым отсчетом датчика угла φ, на момент окончания начальной выставки фиксируют угол φ гиростабилизированной платформы вокруг оси карданова подвеса и определяют погрешность гирокомпасирования ΔА: ΔА=αη-АКЭ-φ, считают выставку гиростабилизированной платформы прошедшей контроль, если погрешность гирокомпасирования не превышает допустимого значения. 3 ил.

Устройство для контроля блока ориентации интегрированной системы резервных приборов // 2548056

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в системах ориентации подвижных объектов. Технических результат - повышение надежности и точности. Для этого дополнительно введены АЦП, который встроен в микроконтроллер и три канала преобразования, каждый из которых содержит измерительный резистор, подключенный к последовательно соединенным фильтру, дифференциальному усилителю, ограничителю напряжения, подключенному к входу АЦП, встроенного в микроконтроллер, причем шина питания каждого ДУС подключена к источнику питания через измерительный резистор. Предложенное устройство используется в блоке ориентации интегрированной системы резервных приборов. 1 ил.

Способ определения и компенсации девиации магнитометрических датчиков и устройство для его осуществления // 2550774

Изобретение относится к магнитному курсоуказанию и навигации и может быть использовано на летательных аппаратах для определения коэффициентов девиации, описывающих изменения напряженности магнитного поля земли (МПЗ), вносимые летательным аппаратом (ЛА) непосредственно в полете, и компенсации этих изменений при вычислении магнитного курса ψм. Способ основан на нахождении коэффициентов Пуассона, измерении компонент магнитного поля объекта и обработке результатов измерений. В качестве измеряемых компонент магнитного поля используют проекции продольной, поперечной и нормальной составляющих вектора результирующего магнитного поля на строительные оси ЛА при выполнении маневра ЛА в полете. Измерения и обработку результатов измерений производят многократно, используя метод итерации, причем обработку результатов измерений осуществляют путем определения модулей результирующих МПЗ, формирования функций чувствительности и автоматического определения на их основе приращений магнитной девиации магнитометрических датчиков. Устройство для осуществления способа содержит трехкомпонентный магнитометрический датчик 1, вычислитель 2 магнитного курса, блок 3 оценки модуля МПЗ, блок 4 формирования функций чувствительности и блок 5 определения вектора приращений коэффициентов магнитной девиации. Технический результат - упрощение определения и компенсации коэффициентов девиации, сокращение сроков подготовки ЛА к вылету, автоматическое определение коэффициентов и их компенсации при каждом вылете. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Способ выставки осевого зазора в газодинамическом подвесе оси вращения ротора гиромотора // 2554628

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 - расширение функциональных возможностей. Для этого в известном способе выставки зазора в газодинамическом подвесе оси вращения ротора гиромотора после предварительной сборки гиромотора с установкой опор на оси вращения ротора, фиксации опор гайками, определения величины перемещения опор в каждом из двух полусферических опорных узлов, разборки гиромотора, съема материала с внутренней базовой поверхности опор в каждом из двух полусферических опорных узлов, осуществляют окончательную сборку гиромотора с установкой опор на оси вращения ротора, фиксацию опор гайками с моментом затяжки равным Мрас. При этом после предварительной сборки гиромотора и установки опор с гайками на оси осуществляют их затяжку моментом Мдоп>М>Мрас, выдерживают в этом состоянии не менее 24 часов, уменьшают момент фиксации до нуля, повторно фиксируют опоры моментом затяжки равным Мрас, после чего измеряют расстояния между внешними базовыми плоскостями опор и между внешними базовыми плоскостями фланцев. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ юстировки бесплатформенной инерциальной системы ориентации // 2555515

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в системах юстировки бесплатформенных инерциальных систем ориентации. Технический результат - повышение точности. Для этого определение котировочных углов рассогласования между измерительными осями бесплатформенной инерциальной системой ориентации и строительными осями объекта осуществляют без использования специальных измерительных приспособлений. А именно, юстировочные углы формируются на основе измерительных данных от инерциальной системы ориентации в двух контрольных положениях. 3 ил.

Стенд для измерения вибрационных реактивных моментов гиромотора // 2564829

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам измерения вибрационных реактивных моментов гиромоторов. Стенд содержит подвес, камеру с возможностью закрепления гиромотора экваториальной либо полярной осями вдоль вертикальной оси подвеса, первый и второй магнитоэлектрические датчики, установленные соосно в корпусе стенда, измерительный усилитель, усилитель мощности, нагрузкой которого является обмотка второго датчика, и токоподводы, противоположные концы которых через контактные платы соединены с камерой и корпусом. При этом обмотка первого датчика соединена через измерительный усилитель со средством измерения сигнала, подвес соединен с камерой и установлен в подшипниках корпуса, токоподводы выполнены в виде пружин с возможностью изменения коэффициента жесткости. Дополнительно в конструкцию введен узкополосный фильтр, выходом соединенный с входом усилителя мощности, а входом соединенный с выходом измерительного усилителя, при этом фильтр обеспечивает усиление либо подавление отдельной гармоники сигнала с выхода измерительного усилителя. Технический результат заключается в повышении точности контроля вибраций гиромотора. 4 ил.