Поплавковий гіроскоп

Реферат: Поплавковий гіроскоп містить частково заповнений робочою рідиною корпус з сферичною внутрішньою поверхнею і розташований в порожнині корпусу сферичний гіровузол з кронштейнами і датчиками кутів і моментів для визначення курсу. Зовнішня поверхня корпусу виконана в формі куба, який має однаково зрізані вершини. UA 75574 U (54) ПОПЛАВКОВИЙ ГІРОСКОП UA 75574 U UA 75574 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до інерціальної техніки, а саме до поплавкових гіроскопів, і може бути використана у складі інерціальних навігаційних систем літаків, ракет та інших рухомих об'єктів, рушійні установки яких генерують в навколишнє середовище аеродинамічний шум високого рівня. Відомий кріогенний гіроскоп, який містить частково заповнений зрідженим гелієм корпус з екранно-вакуумною ізоляцією і технологічними патрубками розміщений в корпусі сферичний ротор (гіровузол) з оптичним датчиком кута для визначення курсу, а також зв'язану з приводом крильчатку [А. с. СССР № 1810759, G01C19/20, 1993]. Недолік цього гіроскопа полягає в складності конструкції. Відомий також поплавковий гіроскоп (ПГ), який містить частково заповнений робочою рідиною корпус з сферичною внутрішньою поверхнею і розміщений в порожнині корпусу сферичний гіровузол (поплавок) з опорами у вигляді кронштейнів і датчиками кута і моментів для визначення курсу [А. С. СССР № 1779129, G01С 19/20, 1996]. Цей ПГ є найбільш близьким до корисної моделі за технічною суттю та ефектом, що досягається, і прийнятий за найближчий аналог. Відомий ПГ простіший від попереднього у виготовленні та експлуатації, але він недостатньо ефективно захищає гіровузол від збудження аеродинамічним шумом звукової частоти, що знижує точність вимірювань і є основним його недоліком. Зазначений недолік обумовлений тим, що сферична поверхня порожнини корпусу та прилеглий до неї шар робочої рідини мають гладку сферичну форму, а, отже, і сталу (постійну) жорсткість, а тому, під дією звукових хвиль деформуються з підвищеними амплітудами пружних коливань (переміщень), які сприймаються гіровузлом за вхідний сигнал, який в дійсності є "хибним" (див., наприклад: 1) Карачун В.В., Лозовик В.Г., Мельник В.Н. Дифракция звуковых волн на подвесе гироскопа. - К.: "Корнейчук", 2000. - С. 49, рис. 1.13, 1.14 та с. 11, рис. 1.3; 2) Карачун В.В., Мельник В.Н., Лозовик В.Г., Одинцов А.А. Погрешности гироскопического интегратора линейных ускорений в натурных условиях. - К.: "Корнейчук", 2001. - С. 117, табл. 3.1; C. 123, рис. 3.9). В основу корисної моделі поставлена задача зменшення амплітуд генерованих звуковими хвилями в стінках корпусу та робочій рідині коливань шляхом зміни форми зовнішньої поверхні корпусу. Поставлена задача вирішується тим, що в ПГ, який містить частково заповнений робочою рідиною корпус з сферичною внутрішньою поверхнею і розташований в порожнині корпусу сферичний гіровузол з кронштейнами (опорами) і датчиками кута і моментів для визначення курсу, згідно з корисною моделлю, новим є те, що зовнішня поверхня корпусу виконана в формі куба, який має однаково зрізані вершини. Виконання зовнішньої поверхні корпусу в формі куба зі зрізаними вершинами надає стінкам корпусу багаторазову зміну їх товщини в будь-якому з напрямків, що відсутнє в найближчому аналозі, а це зменшує амплітуди генерованих звуковими хвилями коливань в стінках корпусу та робочій рідині, а, отже, і зменшує збурення ними гіровузла. Зменшення збурення гіровузла пройдешніми звуковими хвилями приводить до зростання точності визначення курсу. На фіг. 1 схематично зображений заявлюваний ПГ, загальний вигляд; на фіг. 2 - вигляд зверху на фіг. 1. ПГ містить частково заповнений робочою рідиною корпус 1 із сферичною радіуса R внутрішньою поверхнею і розташований в порожнині корпусу сферичний гіровузол 2 з кронштейнами 3, роторами 4 та статорами 5 датчиків кутів для визначення курсу та датчиками моментів. Зовнішня поверхня корпусу 1 виконана в формі куба зі сторонами "а", який має однаково зрізані вершини 6. Працює ПГ наступним чином. При дії на корпус 1 звукового тиску 7 великого рівня його стінки набувають пружнонапруженого стану і приходять в коливальний рух 8. Оскільки стінки корпусу 1 в будь-якому з напрямків мають багаторазово змінну товщину h, замість сталої в найближчому аналозі, а, отже, і змінну жорсткість, то амплітуди, збуджуючих гіровузол 2 і його датчики генерованих звуковими хвилями коливань, зменшуються (див., наприклад: 1) Карачун В.В., Мельник В.М. Рухомі міражі. - К.: "Корнійчук", 2009. - С. 54, рис. 2.9 та с. 9 рис. 1.2; 2) Карачун В.В., Каюк Я.Ф., Мельник В.Н. Волновые задачи поплавкового гироскопа. - К. "Корнейчук", 2007. - С. 79-203). Зменшення амплітуд генерованих звуковими хвилями коливань в будь-якому з напрямків, що відсутнє в найближчому аналозі із-за сталої товщини (жорсткості) стінок, знижує збурення гіровузла і приводить до зростання точності вимірювань, тобто точності визначення ПГ курсу рухомого об'єкта. 60 1 UA 75574 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Поплавковий гіроскоп, що містить частково заповнений робочою рідиною корпус з сферичною внутрішньою поверхнею і розташований в порожнині корпусу сферичний гіровузол з кронштейнами і датчиками кутів і моментів для визначення курсу, який відрізняється тим, що зовнішня поверхня корпусу виконана в формі куба, який має однаково зрізані вершини. 2 UA 75574 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3