Файл: Теория и практика балансировочной техники..pdf

и надежно замерить период колебаний, необходимый для опре­ деления величины статической неуравновешенности.

Устранить явление изменения ориентации плоскости колеба­ ний можно путем выбора вполне определенной оси выведения

Минимальная неуравновешенность, которая может быть за­ фиксирована маятниковым способом,

При меньших значениях статической неуравновешенности ко­ лебания ротора приобретают апериодический характер.

БАЛАНСИРОВКА ГИРОСКОПОВ С ВРАЩАЮЩИМСЯ УПРУГИМ ПОДВЕСОМ

Появление свободных гироскопов на упругом подвесе, таких как «Гирофлекс», гироскоп со свободным подвесом, динами­ чески настраиваемый гироскоп и т. д., поставило перед раз­ работчиками ряд проблем, связанных с их балансировкой и ре­ гулировкой. Отличие всех этих гироскопов заключается в том, что балансировку как статическую, так и динамическую прихо­ дится вести во вращающейся системе, когда гироскоп обладает всеми тремя степенями свободы. Методы балансировки гироско­ пов подобного типа рассмотрим на примере динамически наст-

раиваемого гироскопа (рис. 1 ) . При балансировке гироскопов этого типа различают два этапа: балансировка относительно оси собственного вращения ротора; балансировка относительно осей прецессии.

На первом этапе балансировку проводят для разгрузки упру­ гих осей подвеса и подшипниковых опор приводного вала, на втором — для совмещения центра тяжести гироскопа с точкой пересечения осей подвеса. Балансировку первого этапа проводят обычными методами (удаление, нанесение и перемещение мас­ сы) с той лишь особенностью, что все операции должны исклю­

чать нагружение упругих опор. Этим условиям удовлетворяют ав­ томатическая лазерная баланси­ ровочная машина (АЛБМ — МАТИ) и балансировочные ма­ шины, разработанные Закавказ­ ским филиалом ЭНИМС.

Устранение смещения центра тяжести при динамической балан­ сировке относительно оси привод­ ного вала вызывает необходи­ мость в последовательной балан­ сировке вращающихся элементов гироскопа по мере сборки. Это достаточно просто показать на примере.

Допустим, что центр тяжести системы вал — карданное кольцо смещен на величину А/, тогда,

снимая или добавляя массу к ротору гироскопа для компенсации момента М = А1Р, где Р — масса системы вал карданное коль­ цо, можно отбалансировать всю систему в целом. Однако если отбросить ротор и заменить его действие реакциями связи, убеждаемся, что несмотря на то, что система в целом отбалан­ сирована, на упругие оси, связывающие карданное кольцо с ва­ лом, действует сила

карданное кольцо с валом.

При проставлении общего допуска на величину разбалансированности без разделениястатических и динамических состав-

ляющих весь допуск с равной степенью достоверности можно отнести как к той, так и к другой величине. Мало того, если ба­ лансировка производится с поочередным исключением плоско­ стей коррекции, можно получить остаточный статический дисбаланс, эквивалентный двойному допуску на величину сме­ щения центра тяжести. Это вызывает необходимость разделения динамических и статических составляющих величин дисбаланса, которое может быть осуществлено за счет смещения плоскостей балансировки относительно оси колебаний измерительной си­ стемы балансировочной машины (например, типа «Луна»). Если учесть изменение чувствительности и тарировки системы, то по приведенной разнице показаний разбалансированности можно судить о статическом дисбалансе, так как динамический дисба­ ланс, представляющий собой пару сил, не изменяет своего воз­ действия на измерительную систему, в то время как изменение плеча приложения силы, вызванной смещением центра тяжести, отражается на ее показаниях.

Балансировка гироскопа относительно оси собственного вра­ щения не исключает несовпадение центра тяжести как кардан­ ного кольца, так и ротора гироскопа с геометрическим центром вращающихся упругих осей, что приводит к появлению дополни­ тельного дрейфа при ускорениях и указывает на необходимость балансировки относительно осей прецессии. Рассмотрим влияние указанного фактора на дрейф гироскопа более подробно.

Очевидно, что на ротор при действии ускорений вдоль чувст­ вительных осей х и у и наличии разбаланса действуют следую­ щие моменты:

разбалансированности удобней рассматривать во вращающейся системе координат xxy\Z. При действии ускорений моменты име­ ют вид

подвижной системе координат дополнительные моменты, пере­ даваемые на ротор, можно представить в виде

Таким образом, при наличии ускорений вдоль чувствитель­ ных осей х и у из-за несовпадения центров тяжести ротора и карданного кольца с геометрическим центром подвеса на ротор гироскопа действуют следующие моменты:

тяжести ротора гироскопа вдоль оси приводного вала. Это воз­ можно выполнить двумя спаренными диаметрально располо­ женными грузами на роторе гироскопа, имеющими возможность перемещения в указанном направлении.

Определение величины разбалансированности относительно осей прецессии у рассматриваемого гироскопа вызывает опреде­ ленные трудности, так как в статике ввиду наличия значитель­ ной жесткости упругого подвеса величина разбалансированности