Okna-zdes48.ru

Лучшие окна здесь
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Кинематических деструкторов с инерциальной стабилизацией гсн кирпич

Особенности кинематических схем токарных и фрезерных станков ЧПУ

Основополагающим фактором, влияющим на качество изделий, изготавливаемых на станках с числовым программным управлением, является кинематика последних. Это понятие включает в себя установление заданных кинематических связей между отдельными узлами устройства для обеспечения необходимого движения рабочего инструмента относительно обрабатываемой поверхности.

Что такое кинематика?

Любой станок, оснащенный блоками ЧПУ, обладает рабочими органами, которым с помощью управляющих программ сообщаются определенные движения, зависящие от характера выполняемых работ. В ходе эксплуатации устройств используются стандартные кинематические схемы.

Кинематическая схема станка с компьютерным управлением состоит из нескольких кинематических цепей, каждая из которых включает в себя кинематические пары и звенья.

Термин кинематическое звено определяет деталь станка (или в некоторых случаях группа деталей, которые жестко соединены между собой), связанная с другими узлами устройства. Кинематическими звеньями принято считать:

  • зубчатые колеса станка;
  • ходовые винты;
  • шкивы и др.

ВАЖНО! Все кинематические схемы должны быть составлены в соответствии с требованиями ГОСТ 3462-61.

Несмотря на огромное число разнообразных станков и многообразие конструкций, движения рабочих органов в них во многом похожи. Это облегчает процесс изучения таких устройств и делает возможным создание единой для всех методики настройки.

Кинематическая настройка станка – установка и определение кинематических связей между его отдельными узлами для получения заданного относительного движения детали, подвергаемой обработке, и непосредственно режущего инструмента.

Движения в станках с ЧПУ делятся на два типа:

  • основные;
  • вспомогательные.

Так и кинематические типы, предназначенные для реализации этих движений, носят название основных и вспомогательных.

К основным относят движения резания и подачи. Главное движение может быть вращательного типа или возвратно-поступательным. Движение подачи также бывает, в зависимости от цели, прямолинейным или вращательным.

Кинематическая цепь главного движения обеспечивает заданную скорость резания (V), которая измеряется в м/мин.

Скорость подачи обозначается буквой S и может измеряться в миллиметрах:

  • на 1 зуб (для многозубых инструментов);
  • на 1 оборот детали;
  • в минуту в случае минутной подачи;
  • на 1 двойной ход.

Под вспомогательными движениями понимаются те, которые не участвуют в процессе резания и формовки деталей, но требуются для того, чтобы беспрепятственно устанавливать и снимать обрабатываемые детали, подводить и отводить рабочие инструменты, автоматизировать систему управления устройством, контролировать размеры и качество воздействия на поверхность.

В некоторых станках с ЧПУ отдельно выделяются также специальные движения, которые присущи только одному типу станков. Например, в процессе производства зубчатых колес по технологии обката в кинематическую схему добавляются движения деления и обката, обеспечивающие образование необходимого зубчатого венца у обрабатываемой заготовки.

Кинематические схемы

При формировании кинематических схем основополагающее значение имеют кинематические группы.

  1. Источник возникновения движения (двигатели различных типов).
  2. Органы, отвечающие за исполнение (звенья, которые принимают непосредственное участие в формировании траектории исполнительного движения. К ним относят шпиндели, суппорты, рабочие столы и т. д.).
  3. Органы настройки двигательных параметров (коробки скоростей, вариаторные установки и др.).
  4. Кинематические связи.

Фрезерного

В кинематическую схему фрезерного станка с ЧПУ включают:

  • Шпиндель. Он состоит из нескольких узлов (корпуса, вращающейся части, нескольких подшипников, зажимающих устройств, системы охлаждения и обдува, балансиров и др.).
  • Оси. Отвечают за перемещение по заданным управляющим блоком координатам. Чаще всего используется декартова система координат, предполагающая наличие трех осей Y, X и Z.
  • Контроллер. Представляет собой электронный мозг станка с ЧПУ, в котором находится вся управляющая электроника, отвечающая за движение относительно координатных осей. Устройство предназначено для принятия G-кода и команд, отдаваемых оператором станка с ЧПУ.
  • Затяжной винт. Этот элемент предназначен для фиксации вспомогательных инструментов в шпинделе устройства. От того, насколько качественно закреплен рабочий инструмент, напрямую зависит уровень обработки детали. Если нож закреплен неправильно – это может привести к порче материала и поломке станка.

Токарного

Станки с числовым программным управлением, предназначенные для токарных работ, отличаются повышенным коэффициентом жесткости, который обеспечивается за счет утяжеленных направляющих и шпинделей. Это помогает нейтрализовать эффект от воздействия крутящего момента во время обработки деталей и связанной с этим повышенной нагрузкой.

В кинематическую схему входят:

  • Направляющие. В отличие от оборудования фрезерного типа направляющие токарных станков следует надежно закрепить, при их установке должен быть исключен даже минимально возможный сдвиг.
  • Ходовой винт. В токарных станках использование стандартных ходовых винтов неэффективно, поэтому в устройствах с блоком ЧПУ используются шариковые винты реверсивного типа. Такие детали обеспечивают замену трения скольжения на трение качения. Эффективность узла такого типа достигает 90 %. Достоинствами являются: увеличение срока эксплуатации; снижение сопротивления к тернию; сравнительно более низкий вращательный момент.
  • Станина станка.
  • Шпиндель и режущие инструменты.
Читайте так же:
Кирпич силикатный полуторный 250х120х88 мм гкз м200 желтый лицевой

Таким образом, классическая кинематическая схема универсального токарного станка включает в себя:

  1. Станину устройства.
  2. Переднюю бабку, которая компонуется шпиндельным узлом и коробкой скоростей.
  3. Заднюю бабку, которая предназначена для поддержания конца заготовок избыточной длины и обеспечения жесткости системы.
  4. Фартук, где располагаются управляющие органы.
  5. Суппорт, служащий для перемещения режущего инструмента относительно закрепленной заготовки.
  6. Фрезы.

Анализ кинематики

Анализ кинематической схемы станка производится для того, чтобы определить состав приводов главного движения и подач. Ключевым параметром при этом является тип применяемого в станке двигателя.

Для проведения анализа необходимо составить уравнение кинематического баланса для возможных типов работы привода, в том числе: максимальных и минимальных частот вращения шпинделя, скорости движения рабочих органов и т. д.

Далее с помощью кинематических параметров и показателя частоты вращения nэ определяется частота и скорость вращения шпинделя nшп.

На основании полученных показателей кинематическая схема станка с ЧПУ корректируется и дополняется в соответствии с заданными параметрами.

Кинематика станка с ЧПУ – совокупность параметров, от которой зависит качество итогового изделия. Для того чтобы работа устройства осуществлялась максимально эффективно, следует своевременно проводить кинематическую настройку станка, то есть корректировать и определять кинематические связи между его отдельными органами для получения относительного движения обрабатываемого изделия и рабочих инструментов.

  • 23 ноября 2020
  • 1827

Инерциальный системы навигации

Инерциальные системы не нуждаются во внешних источниках информации (наземные станции, маяки, радиолокационные ориентиры и т. п.) Сами системы также не излучают никакой энергии. Кроме того, им не мешают никакие помехи. Поэтому они являются наиболее автономными системами.

Составляющими частями инерциальных систем являются такие хорошо известные устройства, как акселерометры, гироскопы, следящие приводы, счетно-решающие приборы. Однако в условиях больших перепадов температур, ударов, вибраций и значительных ускорений использование этих систем в целях навигации стало возможным лишь тогда, когда техника сумела обеспечить высочайшую точность их изготовления и регулирования, и, следовательно, сохранения ими заданных параметров.

Принцип действия. Механическая энергия всех тел и частей, составляющих самолет, в полете непрерывно меняется в зависимости от изменений режима полета, воздействий внешней среды и т. п. Определяя специальным прибором изменения механической ^энергии, преобразуя их и регистрируя, можно вычислить скорость движения самолета и пройденный им путь.

Измерители ускорений называются акселерометрами. Простейшим акселерометром является груз с массой т, подвешенной на пружинах. Если такой измеритель поместить на тележку, а к его грузу прикрепить движок потенциометра, укрепленного на этой же тележке, то при неподвижной тележке движок будет неподвижно стоять в середине потенциометра и разности потенциалов наблюдаться не будет. Если применить к тележке силу F, она начнет двигаться и груз т приобретает ускорение, в результате чего он начнет смещаться относительно платформы (потенциометра) до тех пор, пока сила не уравновесится сжатием и растяжением пружин.

Очевидно, что величина смещения груза (и движка потенциометра) будет пропорциональна силе F и, следовательно, ускорению и появившейся разности потенциалов, знак которой зависит от направления ускорения.

Если в момент приложения силы скорость тележки была равна нулю, то, зная ускорение (по акселерометру), можно рассчитать скорость, приобретенную тележкой через некоторое время, и пройденный ею за это время путь. Для этого пользуются интегрированием.

Ускорение является приращением скорости в единицу времени:

Если проинтегрировать ускорение с начала движения до момента, то получим скорость в этот момент.

А интегрируя скорость, получим расстояние, пройденное тележкой за это время:

Поместив на ту же тележку (или самолет) другой измеритель ускорения с грузиком, перемещающимся не по направлению движения, а перпендикулярно ему, легко замерить ускорение, действующее на тело в боковом направлении.

По этому ускорению аналогично вычисляют и боковое уклонение тела (самолета).

Таким образом, можно в ортодромической системе координат с началом в месте взлета самолета указать его место относительно ЛЗП. Для этого необходимо электрически связать парами интеграторов продольный и боковой акселерометры с индикатором пройденного пути, по которому можно в любой момент отсчитать величину пути с момента старта и линейное уклонение от заданного направления движения.

Акселерометры. В инерциальных системах в основном используются линейные акселерометры, предназначенные для измерения действующих на тело линейных ускорений, т. е. воздействий только тех сил, которые направлены вдоль измерительной оси прибора. Действие простейшего из таких акселерометров основано на измерении перемещения упруго подвешенной массы.

Трудности в разработке новых акселерометров для целей самолетовождения связаны с диапазоном ускорений (отношения максимального и минимального ускорений). Это отношение должно быть порядка 100 000. У акселерометра с упруго подвешенной массой при таком отношении максимального и минимального измеряемых ускорений в случае малого ускорения на работу прибора будут оказывать вредное влияние силы трения, а при больших ускорениях возникнут ошибки за счет зоны нечувствительности и гистерезиса упругой подвески. Если даже зона нечувствительности составляет 0,001 д, ошибка в счислении пути за час полета достигнет величины до 70 км.

Одним из решений этого вопроса является применение «электрической пружины». Это устройство основано на движении в соленоиде массы стержня акселерометра. При движении самолета с ускорением на вход усилителя подается ток определенного напряжения, который после усиления пропорционально выходной величины тока усилителя подается на соленоид для противодействия перемещению массы. После первоначального ускорения при движении массы в обратном направлении возникает восстанавливающий ток также обратного направления. Таким образом, каждое перемещение массы можно измерять напряжением на входе в усилитель или силой восстанавливающего тока, поступающего в соленоид.

Акселерометры подобного типа удовлетворяют своей чувствительностью, которую можно увеличивать почти во всем диапазоне работы.

Множество подобных устройств отличается одно от другого лишь видом кинематической связи с корпусом летательного аппарата.

Гиростабилизированная платформа. Для удержания платформы с акселерометром или с блоком акселерометров в горизонтальной плоскости используется свойство свободного гироскопа сохранять положение оси своего ротора неизменным в инерциальном пространстве (относительно звезд).

Свободным называется гироскоп с тремя степенями свободы, не подвергающийся действию никаких моментов внешних сил, включая силы трения. Центр тяжести такого гироскопа должен совпадать с точкой пересечения осей карданного подвеса.

Основой устройства гиростабилизированной платформы является принцип силовой гироскопической стабилизации. При силовой стабилизации гироскопический момент компенсирует вредный внешний момент, т. е. является разгружающим только до тех пор, пока происходит прецессия и разгрузочный момент двигателя (имеется в виду, что на всех трех осях гироскопа установлены разгрузочные двигатели) не достиг необходимой величины. В дальнейшем ось гироскопа разгружается уже за счет момента, создаваемого двигателем, а не за счет гироскопического момента. Момент двигателя можно сделать достаточно большим.

Стабилизированная платформа, таким образом, воплощает в себе идею гироскопа с невращающимся ротором, который, однако, сохраняет неизменным положение оси ротора относительно инерциального пространства. Все это дает возможность использовать силовую гироскопическую платформу для стабилизации в горизонтальной плоскости аппаратуры инерциальной навигации, радиолокационных антенн и ряда других устройств.

ЗРК «Стрела-10»

Военная кафедра Казахского национального университета имени аль-Фараби

3. Оптическая ГСН ракеты 9М37 ЗРК «Стрела-10»

1. Назначение, состав, основные характеристики оптической головки самонаведения

Пассивная двухдиапазонная оптическая головка самонаведения (ГСН) 9Э47 является основным элементом ракеты и предназначена для захвата цели, ее автосопровождения и выдачи в автопилот управляющих сигналов, пропорциональных угловой скорости вращения линии РАКЕТА–ЦЕЛЬ и углу пеленга.

Угол пеленга – угол между продольной осью ракеты и осью ГСН, в ЗУР 9М37 он может изменяться от 0 до 40° в любом направлении (рис. 1).

Рис. 1. Понятие угла пеленга ГСН

Конструктивно ГСН состоит из двух основных узлов: гирокоординатора и электронного блока.

Функционально в состав ГСН входят (рис. 2):

— следящий координатор цели;

— система электронного арретирования;

— система разгона и поддержки оборотов гироскопа;

— система охлаждения фотоприемника инфракрасного канала;

Рис. 2. Функциональная схема ЗУР 9М37

Основные технические характеристики ГСН:

— поле зрения — 1º;

— максимальные углы пеленга — 40°;

— время готовности к работе — 5 с;

— время непрерывной работы ГСН — 10 мин с последующим перерывом на 30 мин.

2. Назначение и общее устройство основных элементов оптической головки самонаведения

Следящий координатор цели предназначен для измерения угловой скорости вращения линии РАКЕТА-ЦЕЛЬ.

Состав следящего координатора:

— электронный тракт усиления;

— магнитная система коррекции.

Оптическая система предназначена для фокусирования потока лучистой энергии от цели, его модуляции и преобразования в электрический сигнал.

Оптическая система представляет собой зеркально-линзовый объектив, рассчитанный для двух диапазонов длин волн. Состоит из системы оптических устройств, модулирующих дисков и фотоприемников (рис. 3).

Оптическая система принимает энергию от цели, разделяет ее на два канала: фотоконтрастный (ФК) и инфракрасный (ИК) и фокусирует на модулирующих дисках (МД).

В ФК-канале используется модуляция светового потока вращающимся МД, а в ИК-канале — вращением изображения цели по неподвижному МД.

Рис. 3. Оптическая система следящего координатора цели:

1 — обтекатель; 2 — плоское контрзеркало; 3 — мениск-держатель; 4 — малое плоское зеркало; 5 — интерференционные фильтры; 6 — асферическое прием­ное зеркало; 7 — модулирующий диск ФК-канала; 8 — конденсоры; 9 — фото­приемник ФК-канала; 10 — модулирующий диск ИК-канала; 11 — фотосопротнвление ИК-канала

Эти диски модулируют поток лучистой энергии цели, который поступает в фотоприемник. В нем поток энергии преобразуется в электрический сигнал, параметры которого зависят от взаимного положения цели и ракеты — величины и направления угла между осью ГСН и направлением на цель.

В общем виде принцип модуляции сигнала от цели модулирующим диском показан на рис. 4. В этом примере в изменении частоты полученного электрического сигнала содержится информация об отклонении цели от оптической оси ГСН, то есть осуществляется частотная модуляция сигнала от цели.

Рис. 4. Принцип модуляции сигнала от цели

В оптической системе ГСН 9М37 применены более сложные модулирующие диски, которые обеспечивают: в ФК-канале – амплитудно-фазовую модуляцию (рис. 5), а в ИК-канале — частотно-фазовую модуляцию сигнала от цели (рис. 6).

Рис. 5. Модулирующий диск ФК- канала

Рис. 6. Модулирующий диск ИК- канала

Для повышения чувствительности ГСН, фотоприемник в ИК-канале охлаждается микрохолодильником, работающем на сжатом азоте, охлажденном до -200° С.

Гироскопическая система предназначена для создания системы отсчета, относительно которой измеряются угловая скорость линии РАКЕТА–ЦЕЛЬ и угол пеленга, необходимые для слежения ГСН за целью.

Основной элемент гироскопической системы — трехстепенной гироскоп, на роторе которого собрана оптическая система ГСН. При этом оптическая ось ГСН совпадает с осью вращения ротора гироскопа.

Электронный тракт усиления предназначен для усиления сигналов фотоприемников до величины, обеспечивающей работу магнитной системы коррекции положения ротора гироскопа при слежении за целью.

Магнитная система коррекции обеспечивает перемещение ротора гироскопа в направлении цели при ее сопровождении.

Система электрического арретирования обеспечивает совмещение оптической оси ГСН (оси ротора гироскопа) с продольной осью ракеты во время прицеливания.

Система разгона и поддержки оборотов гироскопа предназначена для быстрого разгона и поддержания номинальной частоты вращения гироскопа.

Система охлаждения фотоприемника ИК-канала обеспечивает подачу жидкого азота в микрохолодильник ГСН в целях повышения чувствительности ГСН.

Координатный преобразователь предназначен для преобразования сигналов от цели и выработки команд управления рулями ракеты.

3. Принцип действия оптической головки самонаведения

Оператор наводит ракету на цель, и ГСН начинает работу.

Поток лучистой энергии от цели принимается оптической системой, спектрально разделяется фильтрами и фокусируется с помощью зеркал в плоскостях модулирующих дисков ФК- и ИК-канала.

Фотоприемники каждого из каналов преобразуют падающий на них модулированный поток лучистой энергии в электрические сигналы, поступающие в усилительный тракт ГСН. Параметры сигнала, снимаемого с фотоприемника ФК-канала, зависят от положения изображения цели на МД, а в ИК-канале — от положения орбиты сканирования относительно края МД.

Управляющий сигнал в электронном тракте усиления усиливается до необходимой величины. Нагрузкой усилительного тракта являются магнитная система коррекции и координатный преобразователь.

В магнитной системе коррекции управляющий сигнал поступает на катушку коррекции. При прохождении по ней тока создается магнитное поле, пропорциональное управляющему сигналу. Взаимодействие магнитных полей вращающегося ротора гироскопа и катушки создает корректирующий момент, заставляющий ротор перемещаться в направлении цели. Оптическая ось ГСН перемещается в направлении линии визирования до тех пор, пока отметка от цели не спроектируется в центр МД ФК-канала или орбита сканирования не займет положение по краю МД в ИК-канале. В этом случае модуляции лучистой энергии не будет, и управляющий сигнал станет равным нулю.

Таким образом, осуществляется автоматическое сопровождение цели следящим координатором.

В координатном преобразователе управляющий сигнал преобразовывается в управляющее напряжение, пропорциональное угловой скорости линии РАКЕТА-ЦЕЛЬ и углу пеленга. Это напряжение поступает на вход автопилота для выработки углов поворота рулей ракеты.

Кроме этого управляющее напряжение поступает:

— в электрический привод ПУ для работы приводов наведения при автоматическом слежении ПУ за целью,

— в аппаратуру оценки зоны для выработки углов упреждения ПУ при старте ракеты;

— в аппаратуру запуска для управления положением следящей марки в оптическом визире.

    • Учебное пособие
    • Авторский коллектив
    • Сдать экзамен экстерном
  • Содержание

    • 1. Общее устройство ЗРК «Стрела-10»
    • 2. Общее устройство ракеты 9М37 ЗРК «Стрела-10»
    • 3. Оптическая ГСН ракеты 9М37 ЗРК «Стрела-10»
    • 4. Автопилот ракеты 9М37 ЗРК «Стрела-10»
    • 5. Двигательная установка ракеты 9М37 ЗРК «Стрела-10»
    • 6. Боевой отсек ракеты 9М37 ЗРК «Стрела-10»
    • 7. Энергоблок и пусковой контейнер ракеты 9М37 ЗРК «Стрела-10»
    • 8. Пусковая установка ЗРК «Стрела-10»
    • 9. Аппаратура запуска ЗРК «Стрела-10»
    • 10. Аппаратура оценки зоны ЗРК «Стрела-10»
    • 11. Система прицеливания и привод пусковой установки ЗРК «Стрела-10»
    • 12. Средства обнаружения воздушных целей ЗРК «Стрела-10»
    • 13. Аппаратура приема целеуказаний ЗРК «Стрела-10»
    • 14. Аппаратура реализации целеуказаний ЗРК «Стрела-10»
    • 15. Устройство и работа средств связи ЗРК «Стрела-10»
    • 16. Устройство базовой машины ЗРК «Стрела-10»
    • 17. Устройство ЗРК ближнего действия
    • 18. Ходовая часть и электрооборудование МТ-ЛБ

Тоекин М.Р., КазНУ им. аль-Фараби, г.Алматы, 2017 г. | Free CSS Templates | TurboSite

Кинематических деструкторов с инерциальной стабилизацией гсн кирпич

Изобретение относится к области измерительной техники и приборостроения и может быть использовано в летательных аппаратах (самолетах и космических летательных аппаратах), наземных и морских транспортных средствах для измерения векторов линейного ускорения и угловой скорости.

Известен блок преобразователей механической величины в виде линейного ускорения или угловой скорости (патент РФ №2432548), в котором использованы шесть однотипных преобразователей механической величины, например, акселерометров или датчиков угловой скорости (ДУС), измерительные оси (ИО) которых ориентированы по многограннику (додекаэдру). Направление ИО каждого измерителя механической величины совпадает с нормалью к грани додекаэдра. Причем на одной из граней пары граней из шести пар граней додекаэдра, параллельных друг другу, установлено по одному преобразователю механической величины.

Недостатком этой конфигурации является невозможность одновременного измерения параметров движения: линейного ускорения и угловой скорости, так как в изделии устанавливается шесть преобразователей одного типа.

Задачей предлагаемого изобретения является создание бесплатформенного инерциального блока, который будет измерять проекции вектора линейного ускорения и вектора угловой скорости и позволит повысить точность и надежность бесплатформенной инерциальной навигационной системы (БИНС).

Поставленная задача достигается тем, что известный прототип, в котором установлены шесть однотипных преобразователей механической величины, шесть акселерометров или шесть ДУС, ориентированных по додекаэдру, причем на одной из граней пары граней из шести пар граней додекаэдра, параллельных друг другу, установлено по одному преобразователю механической величины с направлением ИО относительно нормали к грани додекаэдра, дополнен тем, что в нем установлены шесть акселерометров и шесть ДУС, причем ИО центрального ДУС совпадает с нормалью к грани додекаэдра и с осью направления движения объекта в связанной с объектом движения системе координат, ИО остальных пяти ДУС направлены по нормалям к каждой из пяти граней додекаэдра, примыкающих к грани додекаэдра центрального ДУС, ИО центрального акселерометра совпадает с нормалью к грани додекаэдра и отклонена от оси направления движения объекта на угол 25°, ИО остальных пяти акселерометров направлены по нормалям к каждой из пяти граней додекаэдра, примыкающих к грани додекаэдра центрального акселерометра, таким образом, ИО акселерометров, ориентированные по додекаэдру акселерометров отклонены от ИО ДУС, ориентированных по додекаэдру ДУС на угол 25°.

На фиг. 1 приведено расположение ИО ДУС, где принимается, что XпYпZп — приборная система координат (ПСК) БИНС с точностью до технологических погрешностей установки совпадает с XсвYсвZсв — связанной системой координат (ССК) объекта движения.

Конфигурация, в основе которой используется додекаэдр — правильный двенадцатигранник, каждая грань которого представляет собой правильный пятиугольник, строится на ИО шести ДУС (ДУСi, i=1, 2…6). ИО ДУС направлены по нормалям к попарно непараллельным граням додекаэдра.

Для расположения конфигурации додекаэдра ИО ДУС в ССК объекта (XсвYсвZсв) принимается положение, согласно которому ИО центрального в конфигурации ДУС1 совпадает с осью ОХп. Причем, ИО i=1 (ДУС1) это продольная ось ОХп (ОХсв) объекта. ИО центрального в конфигурации ДУС1 совпадает с нормалью к грани додекаэдра. Другие пять ИО ДУС с индексами i=2…6 расположены по нормалям к каждой из пяти граней додекаэдра, примыкающих к грани додекаэдра центрального ДУС1.

Принимается, что одна из осей, а именно i=6 (ДУС6), лежит в плоскости (XпOYп), таким образом ИО ДУС6 лежит в плоскости XпOYп, а ИО ДУС с индексами i=2…6 составляют с плоскостью основания, которая перпендикулярна плоскости ОХп, угол 26°34′.

Додекаэдр ИО акселерометров строится на шести акселерометрах (АКСi, i=1, 2…6) по аналогии с додекаэдром ДУС. ИО центрального акселерометра совпадает с нормалью к грани додекаэдра и отклонена от оси направления движения объекта на угол 25°. ИО остальных пяти акселерометров направлены по нормалям к каждой из пяти граней додекаэдра, примыкающих к грани додекаэдра центрального акселерометра.

На фиг. 2 показан угол ϕу, где ϕу — угол поворота додекаэдра ИО акселерометров относительно оси OYсв в плоскости XпOZп, причем угол ϕу=25°.

На фиг. 3 приведено положение додекаэдра ИО акселерометров и додекаэдра ИО ДУС, при котором угол между направлениями любых двух соседних ИО (ДУС1, … ДУС6) и ИО (АКС1, … АКС6) оказывается равным 63°26’18», а угол между любыми двумя соседними гранями додекаэдра равен 116°33’42». Тогда значения углов ориентации ИО ДУС и ИО акселерометров относительно ПСК составляют значения, приведенные в таблице 1, где α — угол ИО АКС и ДУС к оси ОХп, β — угол ИО АКС и ДУС к оси OYп, γ — угол ИО АКС и ДУС к оси OZп.

Таким образом, акселерометры и ДУС установлены в изделии таким образом, что ИО акселерометров, ориентированные по додекаэдру акселерометров отклонены от ИО ДУС, ориентированных по додекаэдру ДУС на угол 25°.

Установка ИО акселерометров под углом относительно оси OYсв в плоскости связанной с БИНС, целесообразна так же за счет того, что ИО трех из шести акселерометров занимают приблизительно одинаковое (с точностью до погрешности установки) угловое положение относительно оси ОХсв. Таким образом, измерения данными акселерометрами кажущегося ускорения вдоль направления полета летательного аппарата будут приблизительно равны. Выход из строя какого-либо из них не окажет заметного влияния на функционирование системы управления, то есть за счет такого поворота повышается точность и надежность БИНС.

Таким образом, предложен бесплатформенный инерциальный блок, особенность которого заключается в том, что в нем, в отличии от прототипа, установлены шесть акселерометров и шесть ДУС, причем ИО центрального ДУС совпадает с нормалью к грани додекаэдра и с осью направления движения объекта в связанной с объектом движения системе координат, ИО остальных пяти ДУС направлены по нормалям к каждой из пяти граней додекаэдра, примыкающих к грани додекаэдра центрального ДУС, ИО центрального акселерометра совпадает с нормалью к грани додекаэдра и отклонена от оси направления движения объекта на угол 25°, ИО остальных пяти акселерометров направлены по нормалям к каждой из пяти граней додекаэдра, примыкающих к грани додекаэдра центрального акселерометра, таким образом, ИО акселерометров, ориентированные по додекаэдру акселерометров отклонены от ИО ДУС, ориентированных по додекаэдру ДУС на угол 25°.

Предлагаемый бесплатформенный инерциальный блок позволяет повысить точность и надежность БИНС за счет избыточности измерителей и за счет рационального выбора конфигурации ориентации ИО.

Бесплатформенный инерциальный блок

Бесплатформенный инерциальный блок, в котором установлены шесть однотипных преобразователей механической величины, шесть акселерометров или шесть датчиков угловой скорости (ДУС), ориентированных по додекаэдру, причем на одной из граней пары граней из шести пар граней додекаэдра, параллельных друг другу, установлено по одному преобразователю механической величины с направлением измерительной оси (ИО) относительно нормали к грани додекаэдра, отличающийся тем, что в нем установлены шесть акселерометров и шесть ДУС, причем ИО центрального ДУС совпадает с нормалью к грани додекаэдра и с осью направления движения объекта в связанной с объектом движения системе координат, ИО остальных пяти ДУС направлены по нормалям к каждой из пяти граней додекаэдра, примыкающих к грани додекаэдра центрального ДУС, ИО центрального акселерометра совпадает с нормалью к грани додекаэдра и отклонена от оси направления движения объекта на угол 25°, ИО остальных пяти акселерометров направлены по нормалям к каждой из пяти граней додекаэдра, примыкающих к грани додекаэдра центрального акселерометра, таким образом, ИО акселерометров, ориентированные по додекаэдру акселерометров, отклонены от ИО ДУС, ориентированных по додекаэдру ДУС, на угол 25°.



голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector