Використання: в області точного приладобудування і може бути використано при розробці прецизійних динамічно настроюються гіроскопів для систем управління літальних апаратів. Суть винаходу: динамічно настроюється гіроскоп з пружним обертовим підвісом містить ротор, приводний вал з обмежувальним упором, датчик кута, електродвигун і корпус, на зовнішній циліндричній поверхні обмежувального упору нарізана спіральна канавка прямокутного поперечного перерізу. 1 мул.
Винахід відноситься до області точного приладобудування, більш конкретно - до гідроскопічне приладобудування, і може бути використано при розробці прецизійних динамічно настроюються гіроскопів для систем управління літальних апаратів.
Динамічно настроюються гіроскопи (ДНГ) з пружним обертовим підвісом ротора добре відомі в технічній літературі (див, наприклад, Брозгуль Л.І. Смирнов Е. Л. Вібраційні гіроскопи. В зб. "Історія механіки гіроскопічних систем". М. Наука, 1975; огляд "Інтерціальние навігаційні системи на динамічно настроюються гіроскопах". Питання ракетної техніки, N 2, 1974). У таких гіроскопах ротор-носій кінематичного моменту пов'язаний з валом приводу за допомогою пружного підвісу, що включає дві пари тріснув і проміжне карданова кільце. Пружний підвіс забезпечує свободу кутових переміщень ротора щодо будь-якої осі, що лежить в його екваторіальній площині. Однак кути прокачування пружного підвісу, як правило, дуже малі, оскільки при відносно великих кутах відхилення ротора напруги, що виникають при крученні тріснув, перевищують межу пружності. Тому на практиці чутливий елемент ДНГ зазвичай постачають циліндричним обмежувальним упором (або упорами), жорстко пов'язаним з приводним валом. Такий упор не тільки обмежує кути кручення тріснув, а й оберігає обертається ротор від торкання об нерухомі корпусні деталі, наприклад, датчик кута, розташований в безпосередній близькості з ротором.
Перші доданки в цих висловах характеризують догляд гіроскопа під впливом демпфуючих моментів, які виникають головним чином через взаємодію карданового кільця і ротора з навколишнім газом. Для зниження демпфуючого ефекту внутрішню порожнину, як правило, вакуумируют. Однак стабілізувати малий тиск вельми складно, оскільки деякі конструкційні матеріали (мастило, підшипників, клеї та ін.), Завдяки своїй пористості або присутності легко розкладаються компонентів, виділяють гази в вакуум (Розберн Ф. Довідник по вакуумній техніці і технології, пров. З англ . М. Енергія, 1972 г.). Кількість газів, що виділяються визначається робочою температурою і часом, протягом якого підтримується ця температура. Оскільки в процесі експлуатації робоча температура може бути високою протягом досить тривалого часу, стабілізувати тиск на необхідному рівні не вище 0,01-0,05 мм рт.ст. виявляється скрутним.
В реальних конструкціях ДНГ швидкість догляду, обумовлена в'язким тертям, становить.
Метою даного винаходу є усунення зазначеного недоліку. Пропонується, з метою підвищення точності, на зовнішній циліндричній поверхні обмежувального упору нарізати спіральну канавку прямокутного поперечного перерізу.
На кресленні показано пропонований пристрій в розрізі. Ротор 1 гіроскопа за допомогою пружного підвісу пов'язаний з приводним валом 2, на якому є фланець 3, що обмежує кути прокатки ротора і виконує функції обмежувального упору. На зовнішній циліндричній поверхні упору виконана спіральна канавка 4 поперечного прямокутного перетину. Обертається вузол ДНГ встановлений в шарікоподшипникових опорах в корпусі 5, внутрішня поверхня якого утворює малий зазор з бічною поверхнею упору, що містить спіральну канавку.
При обертанні упору 3 молекули газу, що потрапляють в канавки, отримують імпульс руху в осьовому напрямку відповідно до переміщенням гребеня між канавками уздовж осі. Таким чином, встановлюється потік газу в осьовому напрямку, і при певному напрямку обертання упору молекули залишкового газу "перекачуються" з порожнини ротора ДНГ в порожнину корпусу, що лежить по іншу сторону упору. Це явище використовується в молекулярних насосах і широко висвітлено в літературі по вакуумній техніці (наприклад, Грошковський Я. Техніка високого вакууму, М. Світ, 1975 р. Стор 208). Для отримання ефективної молекулярної відкачки зазор між зовнішньою поверхнею упору і відповідної поверхнею корпусу слід робити мінімальним.
У реалізованому варіанті пропонованої конструкції при діаметрі упору 50 мм, швидкості обертання. глибині (і ширині) канавки 2,5 мм і величиною зазору 0,035 мм отримано відношення тисків в порожнинах корпусу, розділених упором, рівне 3500. Для цієї ж конструкції отримано тиск в порожнині ротора (на вході насоса) 2,5 10 -3 мм рт .ст. при тиску на виході насоса 2 мм рт.ст.
Такий тиск в порожнині ротора ДНГ дозволяє отримати постійну часу гіроскопа близько 80-100 сек, що відповідає швидкості догляду.
Таким чином, реалізація пропозиції дозволить зменшити догляд ДНГ приблизно на. що в плані сучасних вимог має велике значення.
Динамічно настроюється гіроскоп з пружним обертовим підвісом, що містить ротор, приводний вал з обмежувальним упором, датчик кута, електродвигун і корпус, який відрізняється тим, що, з метою підвищення точності на зовнішній циліндричній поверхні обмежувального упору нарізана спіральна канавка прямокутного поперечного перерізу.