Наземный гирокомпас

Наземный гирокомпас

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Республик

К АВТОРСНОМУ СВИДИТВЛЬСТВМ (61) Дополнительное к авт. ñâè -ву (22) Заявлено19.03.76 (21) 2337138/23 с присоединением заявки №(23) Приоритет (43) Опубликовано 05.09.77. Бюллетень №3 (45) Дата опубликования описания,26.10,77 (51) М. Кл. и Ol С 1 1/38

Государствеииый комитет

Совета Миииотроа СССР по деяам изооретвиий и открытий, у Д 6 2 É . /,,058.8 2 (088.8 ) (72) Авторы изобретения

В. И. Глейзер, М, С. Кон и Ю. С. Пуковатый

Всесоюзный научно-исследовательский1 институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (71) Заявитель (54) НАЗЕМНЫЙ ГИРОКОМПАС„

Изобретение относится к гироскопичному приборостроению и может быть использовано в тех случаях, когда требуется получить за время разгона гиромотора малую амплитуду колебаний чувствительного элемента око- 5 ло положения меридиана, например, в наземных торсионных гирокомпасах, Известен наземный торсионный.гирокомпас с ускоренным приведением чувствитель» ного элемента в плоскость меридиана, на- 10 пример маркшейдерский торсионный гирокомпас, содержаший чувствительный элемент (ЧЭ) с торсионным подвесом, датчик углового положения ЧЭ относительно корпуса гирокомпаса, программный эпектропривод . 15

1ютора и азимутальную следяюшую систему с сервоприводом и усилителем (1)

Однако в таком гирокомпасе степень уменьшения амплитуды колебаний ЧЭ, установившихся после окончания разгона ротора, 20 ограничена, В частности, при начальных ото клонениях ЧЭ в азимуте +20 от меридиана (такие начальные отклонения главной оси гирокомпаса допускаются при работе с маркшейдерскими гирокомпасами) минимальн-" 25 значение амплитуды установившихся црецесо сионных колебаний на широте 60 составо ляет 1 . Ограничение минимальной величины амплитуды колебаний, установившихся после окончания разгона ротора, объясняетсятследуюшим образом, Приведение ЧЭ во время разгона осушесчвляется за счет инерционного момента М вознитомошего при разгоне ротора где 3 - момент инерции ротора, Р— угол подъема главной о и гироксмпаса над плоскостью горизонта.

Величина этого момента ограничена, так как ограничены величины ф и, ф . Поэтому за счет использования момента Ми не удается уменьшить амплитуду ниже определенного предела.

Цель изобретения — повышение точности ускоренного приведения гирокомпаса, осуществляемого за время разгона ротора.

Для этого предлагаемый гирокомпас снабжен временным командным устрсРсгвзм, в в азнмутальную следяшую систему до550862 попнитепьно введены инвертор, сумматор и У запоманаюшее устройство, причем вход ин вертора через первый размыкаюший контакт временного командного устройства и один вход сумматора подключены к выходу llaT- 5 чика углового положения чувствительного элемента, а выход инвертора через второй размыкаюший контакт временного командного устройства подсоединен ко второму входу сумматора и непосредственно ко входу запоминаюшего устройства, выход которого через третий замыкаюший контакт. временного командного устройства соединен со вторым вхо. дом сумматора, связанным с шиной нулевого потенциала через четвертый замыкаю- !5 ший контакт временного командного устройства, при этом выход сумматора подсоединен к усилителю сервопривода, а вход временного командного устройства к выходу программного электропривода ротора. 20

На фиг. 1 приведена блок-схема наземного гирокомпаса с ускоренным приведением чувствительного элемента в меридиан во время разгона ротора гиродвигателя;; на фиг, 2 представпен закои, изменения кинетического Z5 момента гирокомпаса, 3к и закон изменения момента сопротивления подвеса М во время разгона ротора.

Схема включает гиродвигатель 1, чувст- 30 витальный элемент 2, торсион 3, корпус 4, зеркало 5, оптический датчик 6 углового попожения чувствительного элемента, программный эпектропривод 7 ротора, временное командное устройство 8, первый размыкаю- 35 щий контакт 9 временного командного уст ройства, инвертор 10, второй размыкаюший контакт 11 временного командного устройства, запоминающее устройство 12, третий замыкающий контакт 13 временного команд- 4р ного устройства, сумматор 14, четвертый замыкаюший контакт 15 временного командного устройства, шина 16 нулевого положения, усилитель 17 сервопривода, сервопривод 18.

В этом гирокомпасе используется момент 45

М сопротивления кручению упругих сип тор-сионного подвеса во время осушествпенного по заданной программе разгона ротора (см. фиг, 2). Момент М, изменяется по закону с ° (А, — о (t)j при 0 14

М, = С (А.р- А(1 )). при t>(tits

О и ) где C — удельный момент сопротивления кручению подвеса;

Х вЂ” начальное отклонение ЧЭ; 55

Й!)-текушее значение угпового отклонения ЧЭ от меридиана;

t> — время закручивания подвеса; — время окончания разгона гирок двигатс пя. 60! ирокомнас работ» ° г снедуюшим эо!1 зэм.

При вкпючс нии нрограммногз эн

7 начинает разгоняться ротор 1, и чувствительный эпемен1 2, подвегиенныИ на торсионе 3, начинает двш атьси >тносительно корпуса 4 по направнепию к меридиану вокруг вертикальной оси. !!ри этом перс. мешается световой луч, отраженный от зеркала 5, и с оптического датчика 6 углового положения чувствительного элемента возрастает сигнал рассогласования, поступаюший через замкнутый контакт 9 временного командного устройства на вход инвертора 10 и одновременно на один вход сумматора 14.

С выхода инвертора инвертированный сигнал через замкнутый контакт 11 временного командного устройства поступает на второй вход сумматора 14. На выходе сумматора суммарный сигнал равен нулю, поэтому отсутствует сигнал на входе усилителя 17 сервопривода и сервопривод 18 не разворачивает верхний зажим торсиона 3, В результате торсион закручивается и создает момент сопротивления. Далее через заранее рассчитанный промежуток времени по первой команде от временного командного устройства 8 контакты 9 и 11 размыкаются, а контакт 13 замыкается. При этом сигнал с оптического датчика 6 углового положения поступает только на один вход сумматора 14, а на второй вход сумматора поступает сигнал с запоминающего устройства 12, подключенного к выходу ипвертора 10. Этот сигнал соответствует углу рассогласования между чувствительным элементом 2 и корпусом 4 и момент подачи первой команды от временного командного устройства 8.

Появившийся на выходе сумматора 14 сигнал поступает на вход усилителя 17 сервопри-, вода и сервопривод. 18 разворачивает верхний зажим торсиона 3.

Таким образом, после первой команды от временного командного устройства 8 чувствительный элемент двигается с постоянным углом закручивания торсиона 3. В момент окончания разгона гиродвигателя 1, осушествпяемого от программного электропривода 7, временное командное устройство

8 вырабатывает команду, по которой контакт 15 замыкается и один вход сумматора подсоединяется к шине 16 нулевого потенциала, В результате этого на выходе сумма-тора 14 сигнал резко возрастает и сервопривод 18 разворачивает верхний зажим торсиона 3, уменьшая угол закручивания до нулевого значения. Таким образом, по окончании разгона происходят малые колебания чув-. ствительного элемента, а угол закручивания

To}jcHoHQ сохраняс!тся !эавным нуJIH>

Введение в гиГюломпас указанных ы»»е дополнительных элементов позволяет за время разгона ротора добнтьсн дополнительного умень »ения амплитуды установившихся около положения меридиана колебаний чувствительного элемента. В таком гирокомпасе амплитуда установившихся около положения меридиана прецессионных колебаний в зависимости от удельного момента сопротивления кручению в 2-10 раз меньше по срав- р нению с гирокомпасом, в котором для ускоренного приведения используется только программный разгон ротора.

Формула изобретения

Наземный гирокомпас, содержащий чувствительный элемент с торсионным подвесом, Я датчик углового положения чувствительного элемента относительно корпуса гирокомпаса, программный электропрнвод ротора и азимутальную следящую систему, включающую сервопривод с усилителем, о т л и ч а ю — 35 ш и и с я тем, что, с целью повышения точности ускоренного приведения в меридиан, он снабжен временным командным устройством, а в азимутальную следящую систему гирокомпаса дополнигельно введены .»чвертор, сумматор и запоминаюшее устройство, причем вход инвертора через первый размыкаюш ий конта кт времен ноги командного уc тройства и один вход сумматора подключены к выходу датчика углового положения чувствительного элемента, а выход инвертора через второй размыкаюший контакт временного командного устройства подсоединен ко второму входу сумматора и непосредственно ко входу запоминающего устройства, выход которого через третий замыкаюший контакт временного командного устройс. :-. соединен со вторым входом сум-.атора, который чере. «r четвертый замыкающий контакт временного командного устройства связан с шиной нулевого потенциала, при этом выход сумматора подсоединен к усилителю сервопривода, а вход временного командного устройства к выходу программного электропривода ротора.

Источники информации, принятые эо в»н— мание при экспертизе:

1. Луковатый K). С., Глейзер В. И„

Кон М, С., Смирнов Л С. Широтпая зависимость режима приведения гирокомпас=

ИВТ2, труды ВНИМИ, сб. No 03, 1. с. 79-84.

ЦНИИПИ 3 (яр 907

Фипиап ППП "Патент, г. Ужгород, уп, Проекп ая, 4