Устройство для балансировки поплавковых гироузлов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

<>983476 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15. 12. 80 (21) 3218278/25-28 (Д) М.Кл.з с присоединением заявки ¹

G 01 М 1/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 231282, Бюллетень ¹ 47

Дата опубликования описания 231282 (53) УДК 620.1, .05:531.24 (088.8) Р.М. Гоцеридзе, A.È. Коцюбинский и.lO.Е. Нитусов (72) Авторы изобретения

Московское ордена Ленина, ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного Знамени. высшее техническое училище им. Н.Э. Баумана (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БАЛАНСИРОВКИ ПОПЛАВКОВЫХ

ГИРОУЗЛОВ

Изобретение относится к приборостроению, преимущественно к балансировке поплавковых гироскопических приборов.

Известно устройство для балансировки поплавковых гироузлов, содержащее основание, балансировочную рамку для установки поплавкового гироузла, измерительный механизм, выполненный в виде чувствительного перемещению пьезокварцевого элемента с двумя электродами, и блок измерения, выполненный из последовательно соединенных усилителя и регистрирующего приборa С1З. 15

Недостатком устройства является сложность конструкции и низкая точность измерения, связанная с малой чувствительностью пьезокварцевого элемента, измеряющего статический дис- 2О баланс поплавкового гироузла.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.является устройство для балансировки поплавковых гироузлов, содержащее основание, балансировочную рамку для установки поплавкового гироузла, источник опорного напряжения, блок измерения и два электромагнитных подвеса, установленных по обе стороны рамкй и выполненных каждый в виде четырехполюсно«

ro статора с внутренним расположением полюсов, закрепленного на основании так, что два полюса направлены горизонтально, а два других — вертикально, якоря, закрепленного на оси рамки, четырех конденсаторов и четырех обмоток возбуждения., установленных на полюсах статора, соединенных одним выводом непосредственно с источником опорного напряжения, а другимчерез конденсатор.

Дисбалансы поплавкового гироузла определяют измерением токов в обмотках возбуждения (2).

Недостатком устройства является то, что сигнал дисбаланса, снимаемый с обмоток возбуждения, характеризует лишь факт наличия дисбалансов гироузла, однако не позволяет оценить его знак ° Это вызывает неоднозначность измерения, усложняет процесс балансировки.

Пелью изобретения является упрощение процесса балансировки и облегчение работы оператора.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для балансировки поплавковых гироузлов, содер983476 жащем основание, балансировочную рамку для установки поплавкового гироузла, источник опорного напряжения, блок измерения и два электромагнитных подвеса, установленных по обе стороны рамки и выполненных каждый в виде четырехполр>сного статора внутренним расположением полюсов, закрепленного на основании так, что два полюса направлены горизонтально, а два других — вертикально, якоря, закрепленного на оси рамки, четырех конденсаторов и четырех обмоток возбуждения, установленных на полюсах статора, соединенных одним выводом непосредственно с источником опорного напряжения, а другим — через кон- 15 денсатор, блок измерения выполнен в виде двухлучевого осциллографа и двух каналов, каждый из которых со- держит фазовый детектор, выходы ко-, торых связаны с входами двухлуче- 2О вого осциллографа, а входы подключены к точкам соединения конденсаторов и обмоток возбуждения, установленных на вертикально расположенных полюсах статора соответствующего электро- 25 магнитного подвеса.

На фиг. 1 представлена структурная блок-схема устройства, на фиг. 2различные случаи неуравновешенного состояния поплавкового гироузла, в отображении на экране осциллографа.

Устройство содержит основание 1, балансировочную рамку 2 для установки поплавкового гироузла 3, источник

4 опорного переменного напря>кения, блок 5 измерения и два электромагнитных подвеса 6 и 7, установленных по обе стороны рамки 2 и выполненных каждый в виде четырехполюсного статора 8 (9 ) с внутренним расположением полюсов 10-13 (14-17), закрепленного на основании 1 так, что два полюса

10 и 12 (14 и 16) направлены горизонтально, а два других 11 и 13 (15 и

17) — вертикально, якоря 18 (19), закрепленного на оси рамки 2, четы- 45 рех конденсаторов 20-23 (24-27) и четырех обмоток 28-31 (32-35) возбуждения, установленных на полюсах 1013 (14-17) статора 8 (9 ), соединенных общим выводом непосредственно с 50 источником 4 опорного напряжения, а другим — через конденсаторы 20-23 (24-27) .

Блок 5 измерения выполнен в вида двухлучевого осциллографа 36 и двух каналов 37 и 38, каждый из которых содержит последовательно соединенные блок 39 (40) усилителей и фазовый детектор 41 (42 ), выходы которых связаны с входами двухлучевого осцил-Я лографа 36, а входы блока 39 (40) усилителей подключены к точкам соединения конденсаторов 21 и 23 (25 и 27). и обмоток 29 и 31 (33 и 35) возбуждения, установленных на вертикально, Q5 расположенных полюсах 11 и 13 (15 и

17) статора 8 (9) соответствующего электромагнитного подвеса 6 или 7.

Устройство работает следующим образом.

При проведении балансировки гироузел 3 закрепляют в предварительно отбалансированной рамке 2 и опускают в балансировочную ванну с жидкостью (условно не показана). При несбалансированности гироузла 3 якори 18 и 19 электромагнитных подвесов б и 7, закрепленные на балансировочной рамке 2, смещаются в вертикальном направлении. Это приводит к изменению индуктивностей обмоток

29 и 31 (33 и 34 ), расположенных на вертикальных полюсах 11 и 13 (15 и 17) и образующих с подключенными к ним конденсаторами 21 и 23 (25 и 27) электрический мост, питае.>ый от источника 4 опорного напряжения.

Как известно, такой мост обладает свойствами фазовращателя: при изменении индуктивностей будет менять ся фаза напряжения в диагонали моста, причем знак фазы зависит от того, какая индуктивность увеличивается, а какая уменьшается, т. е. от направления смецения якоря 18 (19 ) подвеса 6 (7) из-за неуравновешенности гироузла 3. Само значение фазы пропорционально изменению индуктивности, т. е. смецению якоря 18 (19). Напряжения, снимаемые <.: .-:.агоналей мостов . †.одвесов б и 7, .. :-.ветственно, чере=, блоки 39 и .::0 ..::лителей, п,>даютс í.-:. в::."..од фа=. . з . де-: текторов 41 и 42. Напряжения «.х выхода, пропорци=нальные фазе входных напряжени:;- ::,:-.;-e-.ñçàòåëüí", c,äåðæàLdHB информаци«; О еличине «. направле нии смещения якоря 18 (19),. подаются на соответству:-вшие входы дв;;хлучевого осциллографа 36 . Параметры GGQHx каналов схемы, à -акже усиление осциллографа 36 пс каждому канал - одинаковы.

Блоки развертки обоих лучей осциллографа 36 отключаются. При отсутствии сигналов на экране будут наблюдаться две светящиеся точки. С помощью регулировок перемещений лучей по горизонтали и вертикали добиваются совмещения этих точек по вертикали и разводят их по горизонтали (фиг. 2 а).

При подаче на входы осциллографа

Зб сигналов с фазовых детекторов 41 и 42 и при наличии неуравновешенности поплавкового гироузла 3 точки на экране осциллографа 36 сместятся по вертикали, причем направление и величина смещения будут зависеть от знака и величины напряжения на выходе каждого фазового детектора 41 и 42.

Так, при наличии остаточной пла(вучести (веса ) и при отсутствии диф-1

983476 ферента на экране осциллографа 36 будут наблюдаться две равноудаленных от центральной линии точки в верхней (нижней) половине экрана (Фиг.2б я 2в) соответственно. Это объясняется тем, что напряжения на выходе фазовых детекторов 41 и 42 одинаковы по величине и знаку и пропорциональны величине.и направлению смещения якорей 18 и 19, вызванному неуравновешенностью гироузла 3.

В случае, когда имеет место остаточная плавучесть (вес )и левый дифферент, происходит смещение якорей

18 и 19 вверх (вниз) и разворот балансировочной рамки ? вместе с якорями 18 и 19, пропорциональный дифференту..

Последнее приводит к тому, что результирующее смещение якорей 18 и

19 неодинаково по величине. Вследствие этого напряжения на выходе фазовых детекторов 41 и 42 одинаковы по знаку, но разные по величине.

В этом случае на экране осциллографа 36 будут наблюдаться две светящиеся точки в верхней (нижней) половине экрана, удаленные от центральной линии на разные расстояния (фиг. 2г и 2д). То же, но с правым дифферентом, показано на фиг. 2е и

2ж. Наличие только дифферента буцет отражено на экране, как показано на фиг. 2и (правый дифферент) и фиг. 2к (левый дифферент).

Имеющаяся на современных осциллографах экранная сетка с делениями может быть протарирована в единицах веса, что дает возможность непосредственно измерять параметры неурав-. новешенности поплавкового гироузла.

A анесенные на сетку риски в окрестности т. Ь от центральной горизонтали (Фиг. 2 л) дают возможность определить находятся ли параметры неуравновешенности в поле допуска, где полуширина окрустности на экране осциллографа, соответствующая допустимому отклонению величин параметров неуравновешенности от номинальных.

Таким образом, новое построение блока измерения обеспечивает возможность измерения величины и знака дисбалансов гироузла, а, следователь-. но, позволяет упростить процесс балансировки и облегчить работу оператора.

Формула изобретения

Устройство для балансировки поплавковых гироузлов, содержащее осно10 вание, балансировочную рамку для установки поплавкового гироузла, ис- . точник опорного напряжения, блок измерения и два электромагнитных подвеса, установленных по обе стороны

f5 рамки и выполненных каждый в виде четырехполюсного статора с внутренним расположением полюсов, закрепленного на основании так, что два полиса направлены горизонтально, а два других вертикально, якоря, закрепленного на оси рамки, четырех конденсаторов и четырех обмоток возбуждения, установленных на полисах статора, соединенных одним выводом непосредственно с источником опорного напряжения, а другим — через конденсатор, о т л и ч а ю rq е е с я тем, что, с целью упрощения процесса балансировки и облегчения работы оператора, блок измерения выполнен в виде двухлучевого осциллографа и двух каналов, каждый из которых содержит фазовый детектор, выходы которых связаны с входами двухлучевого .осциллографа, а входы подключены к точкам соединения конденсаторов и обмоток возбуждения, установленных на вертикально расположенных полисах статора соответствующего электромагнитного подвеса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 697818, кл. G 01 М 1/12,G 01 С 9/00, 45 1978.

2. Гоцеридзе Р.M. Универсальная установка для уравновешивания поплавковых чувствительных элементов в жидкости.-Сб. "Уравновешивание роторов и механизмов". Под ред проф. Щепетильникова B.Í. M., "Машиностроение"

1978,. с. 207-210 (прототип).

983476

Составитель П. Варанов

Редактор О. Юрковецкая ТехредМ.Гергель Корректор A. Дзятко

Заказ 9895/47 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Х-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4