Чувствительный элемент гирокомпаса

 

ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ГИРОКОМПАСА, содержащий экранирующий корпус со свётопропуекающим элементом и закрепленный в корпусе гиродвигатель со статором и ротором, выполненным из магнитотвердого материала , на торцовых поверхностях которого установлены кольцевые зеркала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности гирокомпаса путем уменьшения постоянной составляющей момента, обусловленного нелинейным взаимодействием внешнего и внутреннего магнитных полей, на торцовых поверхностях ротора между лобовыми частями обмоток статора и зеркалами установлены магнитные J экраны. to

(19 (1И

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(5В 0 01 С 19 38

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3557612/40-23 (22) 16.02.83 (46) 07.07.84. Бюл. 9 25 (72) Г.М.Найшулер, В.И.Глейзер, Б.A.делекторский, Е.И.Кириллов и A.Ï.Ñåëåýíåâ (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханики .и маркшейдерского дела и Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской

Революции энергетический институт (53) 528.526.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 522413, кл. 0 01 С 19/38, 1976.

2. Автбрское свидетельство СССР

Р 676866, кл. 0 01 С 19/38, 1979 (прототип). (54 ) (57) ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ

ГИРОКОМПАСА, содержащий экранирующий корпус со светопропускающим элементом и закрепленный в корпусе гиродвигатель со статором и ротором, выполненным из магнитотвердого материала, на торцовых поверхностях которого установлены кольцевые. зеркала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности гирокомпаса путем уменьшения постоянной составляющей момента, обусловленного нелинейным взаимодействием внешнего и внутреннего магнитных полей, на торцовых поверхностях ротора между лобовыми. частями обмоток статора и зеркалами установлены магнитные экраны.

11016 76

15

Изобретение относится к гироскопическому приборостроению и может быть использовано в гирокомпасах высокой точности, например наземных.

Известен торсионный гирокомпас, включающий корпус с магнитным экраном и чувствительный элемент с гиродвигателем. В этом гирокомпасе используется угломерное устройство, содержащее многогранный зеркальный отражатель, жестко закрепленный на чувствительном элементе, и автокол- лиматор с источником света, расположенные на корпусе гирокомпаса.

Магнитный экран на корпусе гирокомпаса защищает чувствительный элемент от влияния внешних по отношению к гирокомпасу магнитных полей

Р1 3.

Однако при этом электромагнитное поле рассеивания статора гиродвигателя и поле от намагниченнЬсти магнитотвердых элементов его ротора индуктируют (наводят ) в теле магнитного экрана на корпусе гирокомпаса вторичное магнитное поле котоРое является внешним по отношению к чувствительному элементу гироприбора. Нелинейное взаимодействие внутреннего первичного и внешнего вторичного магнитных полей вызывает появление возмущающего момента, IIo-. стоянная составляющая которого обуславливает возникновение дополнительной погрешности определения положения меридиана гирокомпасом.

Для уменьшения указанной погрешности в такой гирокомпас вводят второй магнитный экран, располагая его на корпусе чувствительного элемента (экранирующий корпус чувствительного элемента ); 40

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является высокоточный маркшейдерский гирокомпас, чувствительный элемент которого содержит экранирующий корпус 45 со светопропускающим элементом и гиродвигатель,, на торце ротора которого укреплено кольцевое зеркало. Информация об азимутальном положении чувствительного элемента считы-50 вается оптическим путем с помощью автоколлиматора через светопропускающий элемент непосредственно с вращающегося ротора. Ввиду того, что в этом гирокомпасе осуществляется непосредственное наблюдение за движением оси кинематического момента, в нем устраняется ряд погрешностей, присущим другим гирокомпасам (23.

Однако .необходимость оптического контакта между зеркалом на роторе гиродвигателя и оптической системой, расположенной на корпусе гирокомпаса, приводит к тому, что экран ,на корпусе гирокомпаса и экранирую- 65 щий корпус чувствительного элемента имеют отверстия. В результате не обеспечивается необходимый малый уровень постоянной составляющей момента, обусловленного взаимодействием внешнего и внутреннего магнитных полей чувствительного элемента.

Причем принимаются во внимание нелинейные взаимодействия этих полей. Таким образом,-высокая точность определения направления меридиана,,принципиально заложенная в конструкции такого гирокомпаса, в данном случае не достигается.

Целью изобретения является повышение точности гирокомпаса путем уменьшения постоянной составляющей момента, обусловленного нелинейным взаимодействием внешнего и внутреннего магнитных полей чувствительного элемента.

Указанная цель достигается тем, что в чувствительном элементе гирокомпаса, содержащем экранирующий корпус со светопропускающим элементом и закрепленный в корпусе гиродвигатель со статором и ротором, выполненным из магнитотвердого материала, на торцовых поверхностях которого установлены кольцевые зеркала, на этих поверхностях между лобовыми частями обмоток статора и зеркалами дополнительно установлены магнитные экраны.

На чертеже изображен чувствительный элемент гирокомпаса с гиродвигателем, несущим зеркало на роторе.

Чувствительный элемент 1 с магнитным экраном 2 расположен внутри корпуса 3, на котором закреплены магнитный экран 4 и автоколлиматор

5. Через светопропускающий элемент

6 автоколлиматор 5 оптически связан с кольцевым зеркалом 7, жестко закрепленным с торцовой поверхностью ротора 8 гиродвигателя внутри которого расположен статор 9. Активная часть ротора выполнена из магнитотвердого материала. Между лобовыми частями обмоток 10 статора 9 и кольцевыми зеркалами 7 установлены магнитные экраны 11.

После подключения электропитания к обмотке 10 статора 9 и разарретирования чувствительного элемента

1 ротор гиродвигателя 8 вращается, и чувствительный элемент совершает колебательные движения вокруг вертикальной оси. С помощью автоколлиматора 5 наблюдают за движением чувствительного элемента 1 по световому сигналу, проходящему через светопропускающий элемент 6 и отраженному от кольцевого зеркала 7. Электромагнитное поле Рассеивания, излучаемое обмоткой статора и намагниченной

1101б76

8 7

Составитель Н.Станкевич

Редактор Г.Волкова Техред M. Кузьма Корректор А.ференц

Заказ 4749/25 Тираж 587 Подписное

RHHHIIH ГосударственногО комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб ., д.4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 активной частью ротора гиродвигателя, замыкается магнитными экранами 11, которые существенно снижают уровень и градиенты магнитного поля в облас:ти,прилегающ и к отверстию в экране

2 чувствительного элемента 1. Вслед в 5 ствие этого уменьшается магнитное взаимодействие, между магнитным полем рассеивания гиродвигателя 8 и магнитным экраном 4, расположенным на корпусе гирокомпаса. Соответственно уменьшается возмущающий момент от этого взаимодействия, а следовательно, повышается точность гирокомпаса.

Экраны 11 могут быть как однослойными, так и многослойными. В некоторых конструкциях фланцы и маховик гиродвигателя. могут быть выполнены из магнитомягкого материала целиком.

Таким образом, введение в чувствительный элемент гирокомпаса дополнительных магнитных экранов, расположенных на торцовых поверхностях ротора между лобовыми частями обмотки статора и кольцевыми зеркалами, позволит повысить точность гирокомпаса.