Измеритель угловой скорости
Патент 678422
Авторы
Измеритель угловой скорости
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11 678422
Союз Советскив
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 26.0877 (21) 2519133/18-10 (5()М. Кл.2
G P 9/02
G 01 С 19/04 с присоединением заявки ¹
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 050879 Ькзллетень И2 29
Дата опубликования описания 050879 (53) УДК 531. 77 (088.8) (72) Авторы изобретения
М. С. Орлова, В. С. Бобрышев, Н.Е. Семина и Л. Д. Г ал акт ионов (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ, УГЛОВОЙ СКОРОСТИ
Изобретение относится к гироскопическим приборам — гиротахометрам и может быть использовано в системах автоматического управления летательных аппаратов.
В настоящее время нашли широкое применение вибрационные или динамические настраиваемые гироскопы jl) .
Измерители угловой скорости, работающие на этом принципе, имеют чувствительный элемент, расположенный внутри быстро вращающегося ротора, который реагирует на измеряемую угловую скорость.. Отличаются также измерители от классических тем, что 15 они могут измерять угловые скорости по двум направлениям, т.е. имеют измерительную плоскость, сухие моменты трения заменены упругим трением самого материала и имеют невысокую ?0 стоимость. Наиболее близким по технической сущности является измеритель угловой скорости, содержащий полый ротор, приводимый во вращение приводом, внутри которого имеются система съема сигнала (датчик угловых колебаний) и чувствительный элемент, .укрепленный через торсионный .подвес (21. Угол колебаний чувствительного элемента, подвешенного
ЗО внутри быстро вращающегося ротора на упругом торсионном подвесе, пропорционален измеряемой угловой скорости, причем амплитуда колебаний характеризует величину вектора угловой скорости, а фаза колебаний — направление вектора угловой скорости в пространстве. Недостатками известных измерителей угловой скорости являются небольшая чувствительность к малым угловым скоростям и незначительная крутизна выходного сигнала. При измерении угловой скорости величина сигнала будет зависить от величины и скорости отклонения чувствительного элемента относительно системы съема сигнала. Так как система съема сигнала жестко крепится на роторе и неподвижна относительно чувствительного элемента, скорость отклонения чувствительного элемента относительно этой системы съема будет не- большая,.следовательно, будет небольшая крутизна выходного сигнала к чувствительности измерителя.
Цель изобретения заключается в увеличении чувствительности. и ïîâûшении крутизны выходного сигнала. указанная цель достигается тем, что полый ротор выполнен из двух концент67842 рично расположенных и снабженных самостоятельными приводами тел враще- ния, ось каждого из которых укреплена в подшипнике;при этом торсионный поднес чувствительного элемента укреплен на одном из тел вращения, а система съема сигнала укреплена через второй торсионный поднес, установленный соосно с первым, на другом теле вращения. Такая конструкция двух частей ротора и крепление на них системы съема сигнала и чувствительного элемента, увеличивает скорость движения системы съема сигнала относительно чувствительного элемента, в результате чего в системе съема наводится большой сигнал.
Применяя принцип суперпозиции, можно показать, что на системе съема наводится сигнал от колебаний чувствительного элемента, равный
15
LI1=lC1Sirl QМ, 02= К„S1n М
Откладывая U< и U получим
1 2 1 >
35 т.е. величина сигнала будет в два раза больше, чем в известном устрой-, стве.
На чертеже показан измеритель угловой скорости, общий вид.Измеритель содержит- внешнюю часть
1, в которой на торсионном подвесе
2 укреплена система съема 3 сигнала, выполненная в виде катушки, обхватывающей внутреннюю часть 4 ротора, 45 внутри которого на торсионном подвесе 5 укреплен чувствительный элемент б, обхваченный катушкой 3 съема.
Части 1 и 4 ротора вращаются в подшипниках 7 с помощью днигателей, 50 ротор 8 которых установлен на частях полого ротора, а статор 9 — на корпугде U — сигнал, нанодимый и системе съема от колебаний чувствительного элемента;
К вЂ” коэффициент преобразования; 25
1 и — частота вращения ротора;
- время.
И на той же системе съеМа наводится сигнал от колебаний ее относительно чувствительного элемента, равный г 4 се прибора 10, к которому крепятся крышки 11.
При действии измеряемой угловой скорости чувствительный элемент б отклоняется от своего нейтрального положения относительно оси торсиона
5 на некоторый угол, совершая за один оборот части 4 ротора полный период колебаний. Одновременно катушка 3 отклоняется на такой же угол относительно оси торсиона 2, но .в сторону, противоположную отклонению чувствительного элемента б, и со.зершает за один оборот части 1 ротора полный период колебаний, т.е. катушка съема и чувстнительный элемент будут колебаться н протинораэЕ, что увеличивает скорость перемещения катушки съема относительно чувствительного элемента н дна раза, увеличиная выходной сигнал при действии измеряемой угловой, скорости и чувствительность к малым угловым скоростям, т.е. чувстнительность и крутизна выходного сигнала увеличивается н два раза.
Формула изобретения
Измеритель угловой скорости, содержащий полый ротор, приводимый но вращение приводом, внутри которого размещены система съема сигнала и чувствительный элемент, укрепленный на торсионном подвесе, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения чувствительности и крутизны выходного сигнала, полый ротор выполнен из двух концентрично расположенных и снабженных самостоятельными приводами тел вращения, ось каждого из которых укреплена в подшипнике, при этом торсионный поднес чувствительного элемента укреплен на одном из тел вращения, а система съема сигнала укреплена через второй торсионный поднес, установленный соосно с первым, на другом теле вращения.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9390359 кл. G 01 С 19/04, 1973.
2. Авторское свидетельство СССР
9371515, кл. G 01 P 9!02, 1972. б 7842 Z
91fСоставитель Ю.Артемьев
Техред С.Мигай Корректор В.Сйнйцкая
Редактор Л.Тюрина
Филиал ППП Патент, r.Óæãîðoä, ул.Проектная,4
Заказ 4550/35 Тираж 1090 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, E-35, Раушская наб., д. 4/5