упругий подвес динамически настраиваемого гироскопа

Формула изобретения

Упругий подвес динамически настраиваемого гироскопа, содержащий выполненные из единой заготовки втулку, на которую устанавливается кольцеобразный маховик, вал, два кардановых кольца, развернутых относительно друг друга в плоскости вращения маховика на 90^o, наружные упругие перемычки, соединяющие каждое карданово кольцо с маховиком, внутренние упругие перемычки, соединяющие каждое карданово кольцо с валом и развернутые в плоскости вращения маховика на 90^o относительно наружных перемычек, отличающийся тем, что крепление упругих перемычек каждого карданова кольца к втулке и валу осуществляется в одной плоскости, а плоскости крепления кардановых колец параллельны и расположены симметрично относительно экваториальной плоскости маховика.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области точного приборостроения и предназначено для улучшения эксплуатационных характеристик прецизионных динамически настраиваемых гироскопов (ДНГ), которые находят широкое применение в авиационных, морских и космических навигационных системах. Цель изобретения - повышение точности гироскопа путем уменьшения смещения центров масс кардановых колец за счет крепления упругих перемычек к втулке подвеса и валу в одной плоскости.

Известен упругий подвес ДНГ, который изготавливается из одной заготовки [1]. Перемычки такого подвеса образованы двумя рядом расположенными отверстиями, а кардановы кольца секторными щелями, расположенными в трех концентрических окружностях. На фиг.1 и фиг.2 показана конструкция такого подвеса, состоящая из втулки 1, на которую устанавливается кольцеобразный маховик, вала 2, двух кардановых колец 3 и 6, развернутых относительно друг друга в плоскости вращения маховика на 90^o, наружных упругих перемычек 4, соединяющих карданово кольцо с маховиком, и внутренних перемычек 5, соединяющих карданово кольцо с валом и развернутых в плоскости вращения маховика на 90^o относительно наружных перемычек. Такой подвес называется подвесом с параллельным соединением кардановых колец.

I-I - плоскость, в которой наружные перемычки 4 соединяются с втулкой 1 (фиг.1) или внутренние перемычки 5 с валом 2 (фиг.2).

II-II - плоскость, в которой внутренние перемычки 5 соединяются с валом 2 (фиг.1) или наружные перемычки 4 с втулкой 1 (фиг.2).

Плоскости I-I и II-II параллельны и расположены симметрично относительно координатных осей Х и Y, образующих экваториальную плоскость маховика. Исходя из того, что материалы маховика и подвеса имеют разные коэффициенты линейного расширения, то при изменении температуры под действием растягивающей или сжимающей силы в перемычках подвеса будут возникать напряжения. Для одного карданова кольца растягивающая сила F₁ будет расположена в плоскости I-I, а для другого кольца сила F₂ в плоскости II-II. Под действием силы F₁ происходит изгиб перемычек 5 и смещение центра тяжести карданова кольца вдоль оси Z в положительном направлении. Аналогично под действием силы F₂ изгиб перемычек 5 другого карданова кольца и смещение его центра тяжести в отрицательном направлении. Из-за несимметрии теплового поля силы F₁ и F₂ будут неравны. Реальная жесткость перемычек 4 и 5 не является идентичной. Поэтому появится разностный момент от смещения центров кардановых колец и температурный дрейф ДНГ.

Изобретение позволяет повысить точность гироскопа путем уменьшения смещения центров масс кардановых колец при изменении температуры за счет крепления упругих перемычек к втулке подвеса и валу для одного карданова кольца в одной плоскости. Принципиальная конструкция такого подвеса показана на фиг.3 и фиг.4.

Упругий подвес содержит втулку 1, на которую устанавливается кольцеобразный маховик, вал 2, два кардановых кольца 3 и 6, развернутых относительно друг друга в плоскости вращения маховика на 90^o, наружные упругие перемычки 4, соединяющие карданово кольцо с маховиком, и внутренние перемычки 5, соединяющие карданово кольцо с валом и развернутые в плоскости вращения маховика на 90^o относительно наружных перемычек. Плоскости I-I и II-II параллельны и расположены симметрично относительно координатных осей Х и Y, образующих плоскость маховика.

Основания упругих перемычек, соединяющих карданово кольцо 3 (фиг.3) с валом 2 и втулкой 1, находятся в одной плоскости II-II. Для второго карданова кольца 6 (фиг.4) основания упругих перемычек расположены в плоскости I-I. В этом случае растягивающая сила F₁ лежит в плоскости крепления упругих перемычек карданова кольца к валу 2 и втулке 1 и не вызывает их изгиба, а следовательно, и смещения центра тяжести карданова кольца вдоль оси Z. Аналогично растягивающее действие силы F₂ не приведет к смещению центра тяжести другого карданова кольца.

При опробовании новой конструкции подвеса было установлено, что замена в ДНГ упругого подвеса уменьшает температурный дрейф гироскопа с 0,04 ^o/час ^oС до 0,004 ^o/час ^oС.

Источник информации

1. Пельпор Д. С. и др. Динамически настраиваемые гироскопы. М.: Машиностроение, 1888, c.121-155.