Файл: Павловский М.А. Влияние погрешностей изготовления и сборки гироприборов на их точность.pdf

Проведенные здесь исследования носят в известной мере качественный характер, так как в работе не учитывается упругая податливость деталей гироскопа, которая заметно влияет на частоту свободных колебаний гироскопа [2].

Рассмотрим влияние динамического дебаланса ротора на движение гироскопа с непересекающимися осями кардано-

Рис. 23.

вого подвеса. Впервые такая задача решалась в работе [58]. В ней было показано, что если причиной динамического деба­ ланса ротора является его статическая неуравновешенность,

происходить только относительно оси врашения_внутренней рамки. Рассмотрим гироскоп, у которого оси в начальном положении взаимно перпендикулярны, но не пересекаются

жение неуравновешенной массы в роторе зададим координа­ тами г 8 и х 3 .

При вращении рамок и ротора на неуравновешенную мас­ су будут действовать три силы инерции: вращательного,

90

осестремительного и поворотного ускорений. Сила инерции осестремительного ускорения, обусловленного вращением ротора с угловой скоростью у, на несколько порядков больше остальных сил инерции и равна

С учетом (III.67), (III.68) моменты центробежной силы отно­ сительно осей кожуха имеют вид

Моменты центробежной силы относительно оси вращения наружной рамки могут быть представлены в форме

My, = МУш cos ß 4- MZl sin ß 4- zxFXl — xxFZi = = F {[zx 4- (г2 4- 2g) cos ß] cos у 4-

4- [{x2 4- Xi) sin y — y2 cos у] sin ß}.

91

Подставив моменты Мх, и МУі в правые части уравнений (III.59) с учетом (III.60), можно убедиться, что часть момен­

будет содержать постоянную составляющую, которая вызо­ вет уход гироскопа относительно оси вращения внутренней рамки. Заметим, что этот уход гироскопа будет иметь место и тогда, когда ротор гироскопа уравновешен динамически, но имеется статическая неуравновешенность, вызванная тем, что неуравновешенная масса лежит в экваториальной плос­ кости симметрии ротора, т. е. г3 = 0, х3 Ф 0.

Таким образом, причиной ухода гироскопа с непересекаю­ щимися осями является статическая неуравновешенность ротора гироскопа, обуславливающая появление центробеж­ ной силы, приложенной к ротору, и создающая постоянную составляющую момента относительно оси вращения наруж­ ной рамки, которая не обращается в нуль и при взаимно перпендикулярном положении рамок карданового подвеса

ческой балансировке прибора заданным смещением гиромотора порядок угловой скорости ухода гироскопа относитель­

~10° 1/сек, то при прочих равных условиях порядок ухода

ланса либо смещать центр инерции гиромотора на заданную величину относительно осей вращения рамок (в гироинтеграторах линейных ускорений, гиромаятниках), то возникает вопрос, какому способу балансировки (дополнительными

92

грузами или смещением гиромотора) либо какому способу смещения центра инерции гиромотора (смещением места при­ соединения цапф или присоединением дополнительного гру­ за) следует отдать предпочтение. При рассмотрении этих вопросов необходимо помнить следующее. В случае присоеди­ нения дополнительных грузов приращение осевых и центро­ бежных моментов будет больше, чем при соответствующем смещении гиромотора (см. § 1 гл. I I ) . Увеличение моментов инерции (особенно центробежных) значительно увеличивает при качке и вибрации уход гироскопа относительно обеих осей вращения карданового подвеса (см. § 1 гл . III) . Смеще­ ние же гиромотора при наличии статической неуравновешен­ ности последнего вызывает дополнительный уход гироскопа только относительно оси вращения внутренней рамки. По­ этому предпочтение следует отдавать способам, предусмат­ ривающим смещение гиромотора, а не присоединение до ­ полнительных грузов.

§ 3. Влияние люфтов на уходы гироскопов при вибрации основания

В кардановом подвесе гироскопов в качестве опор осей вращения рамок и ротора чаще всего1 применяют шарикопод­ шипники различных типов [31]. Шарикоподшипники глав­

[18] недопустимо большой уровень вибраций гиромотора, а также значительный уход гироскопа. Шарикоподшипнико­ вые опоры рамок карданового подвеса выполняют с задан­ ными осевыми и радиальными люфтами (зазорами), для того чтобы обеспечить малые величины моментов сил сухого тре­ ния и исключить заклинивание шарикоподшипников при деформациях деталей гироприборов, возникающих из-за неравномерного нагрева прибора в процессе его работы [31]. Обычно величины осевых люфтов не превышают (30—50) X

X КГ* см [18].

Необходимо подчеркнуть, что люфты в опорах ротора, внутренней и наружной рамок по-разному влияют на дви­ жение гироприбора [31]. Наибольшее воздействие на точ­ ность приборов оказывает смещение в пределах люфтов ротора гиромотора, поскольку в этом случае могут воз­ никнуть возмущающие моменты относительно осей враще­ ния обеих рамок карданового подвеса. Смещение гиромотора

93