Файл: Павловский М.А. Влияние погрешностей изготовления и сборки гироприборов на их точность.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.07.2024
Просмотров: 140
Скачиваний: 0
где тр! = — е, СХг — суммарная жесткость внутренней рамки и шарикоподшипников по оси Охй.
Заметим, что с учетом предположения о соотношении между частотами собственных упругих колебаний гироско па и вибрации приближенно можно принять
bt = b(l + |
« Ь. |
(111.83) |
Рассмотрим теперь движение внутренней рамки в ради альном направлении, т. е. в направлении оси Оух. Под дейст вием силы тяжести и инерции внутренняя рамка будет при подниматься (рис. 26). При этом смещение внутренней рам ки в пределах радиального люфта по координате г2 будет равно
г 2 2 = |
— s i n a = |
— |
- 7 |
? |
= |
ф |
= |
Г , |
(111.84) |
|
•* |
z |
у |
1 |
+ |
п? |
s i n a |
г|) |
|
am2 |
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
где п = — |
перегрузка |
вибрации |
по оси |
г. |
Ускорение внутренней рамки по оси г2 будет определять ся ускорением переносного движения вместе с наружной рам
кой ( I I 1.78) |
и |
ускорением относительного движения |
внут |
||
ренней рамки. |
Однако, |
учитывая |
сделанные ранее |
пред |
|
положения |
о |
том, что |
амплитуда |
колебаний основания |
|
значительно превосходит величину люфтов и амплитуды |
про |
||||
гибов рамок, можно считать, что величина абсолютного |
уско |
рения рамки практически полностью определяется ускоре
нием основания |
|
|
2tœz, |
Xgf&x. |
(III.85) |
Тогда величина прогиба внутренней рамки под действием сил инерции
(m.+ m . l o t i ' s f a i ^ |
( Ш 8 6 ) |
где 0z2 — суммарная жесткость внутренней рамки и шари коподшипников ее опор в направлении оси z2 .
Найдем смещение ротора, влияющее на величину момента относительно оси вращения наружной рамки. Это смещение состоит из прогиба наружной рамки, смещения ротора вместе с внутренней рамкой и упругого смещения центра инерции ротора относительно внутренней рамки, определяемого
4* |
9 9 |
выражениями
_ |
т3 6сог (sin (т|) + в)) |
_ |
т 3 а м 2 sin я|і |
m T |
я ~ |
|
х 3 2 |
, z3 2 |
|
ç |
, |
ЩІ.О/) |
|
где Сх,, CZ j — суммарная жесткость |
ротора и |
шарикопод |
||||
шипников по осям х2 и z2 . |
|
|
|
|
|
|
Заметим, что на отрезках времени, соответствующих |
углу |
|||||
О <с ір <СФі> я |
— е < ; і|5 < : я , когда |
внутренняя |
рамка |
дви |
||
жется в пределах осевого люфта, |
ее |
ускорение, |
а также |
|||
ускорение ротора отсутствуют, т. е. |
|
|
|
|
|
|
|
х 2 = х 3 = 0 . |
|
|
|
(111.88) |
Зная перемещения центров инерции рамок карданового подвеса и ротора, нетрудно при заданном ускорении объекта найти величину возмущающего момента, действующего• от носительно оси вращения наружной рамки
|
|
Му, = т1 {zlaz\ — x i a Z j ) + m 2 (г2 о л:2 — |
|
||||||||||||
|
|
|
— xiaz2) + ms |
(z3axs |
— x3aza), |
|
|
( |
|||||||
где |
Xia, zia — смещения |
|
наружной |
(i |
= |
1) , внутренней |
|||||||||
(i |
= |
2 ) рамок и ротора (t = 3 ) . |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
В |
формуле |
( I I 1 . 89) , |
учитывая сделанные |
предположения |
||||||||||
о |
параметрах |
вибрации |
и |
гироскопа, вместо ускорений х( |
|||||||||||
и zt |
(i = 1, 3 ) можно представить |
соответствующие |
ускоре |
||||||||||||
ния |
объекта (см. ( I I I . 7 8 ) . |
( 1 1 1 . 8 5 ) ) , |
т. е. |
|
|
||||||||||
|
|
х х |
» |
х 2 |
да xs |
|
Ä ; Х\ |
Zx |
fa |
za |
ft; z8 |
« |
z. |
( I I I . 9 0 ) |
|
В |
соответствии |
с |
формулами |
( 1 1 1 . 8 2 ) , |
( 1 1 1 . 8 4 ) , |
( I I I . 8 6 ) |
|||||||||
и |
( I I |
1 . 87 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
*1Q = |
*11; |
Z i a = Z | i ; |
|
|
|
|||||
|
|
|
# 2 а |
= |
^21 |
~Ь X12< |
z 2 a = |
2 2 1 + |
2 2 2 ; |
|
( I I I . 9 1 ) |
||||
|
|
|
|
|
# 3 а |
^ |
-^зі! |
%3а = |
Z 3 2 . |
|
|
|
Подставив соответствующие значения переменных в фор мулу ( I I I . 8 9 ) , найдем интересующий нас момент. При этом систематический уход гироскопа будет определяться сред ним за период вибрации значением момента
я
Шъ) = ±-1мУ№. |
(111,92) |
о
В развернутом виде выражение для среднего значения момента после ряда элементарных преобразований может
100
быть представлено |
в форме |
|
|
|
|
vi |
|
(Мді)= |
щ + щ |
{ j [ ^ - + 6 s l n ( a l ) + 8 ) - b ( t p + 8 ) ] x |
|
|
|
о |
|
|
|
л—s |
|
|
>Х a®2 sin tydty — |
- ^ 2 - a©2 sin ipcftp — |
• — b sin (i|) + e) — b 4- Б) -|- Ья ceo2 sin tycftp - f
|
|
л—e |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ ( m 2 4 - w 3 ) |
^ f - ^ |
gl—jaôcû4 sin i|> sin Сф4-е)Л}) |
| - f |
||||||||
2 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 - - ^ - |
\ |
( - ^ |
|
] afro4 |
sin-ф sin (i|)4- e)dty |
+ |
|
||||
|
Фі |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Л—E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
j |
( - ^ |
|
ÇT—j aba4 sin a|) sin (1|> 4- e) dty 4- |
|||||||
|
Фі |
H |
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
4- Ä |
j |
^ |
|
J afccc4 |
sin ф sin (г|) + |
e) dty |
+ |
|
|||
4- ^ |
j |
|
" c ^ ~ ) a & C ù 4 s i n |
s i n |
^ + |
e |
) ( J |
I |
1 - 9 |
3 ) |
|
It—8 |
H |
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Интегралы, входящие в выражение (III . 93), |
легко |
сводятся |
|||||||||
к табличным. Следует обратить внимание на |
|
интеграл |
вида |
||||||||
|
|
П—8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пsinт|)sin(я|>4e) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Vi |
4 я 2 sin 2 |
il) |
|
|
|
|
|
|
|
8 Î |
sin |
я|) cos |
ill dib . |
|
f |
|
sin 2 г)) |
|
|
|
rtSin |
|
' |
^—— 4- n cos e |
] Л |
|
+ n 2 |
sin2 г|> |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(Ш.94) |
101
Первый |
из приведенных интегралов |
является |
табличным, |
||||
а второй можно преобразовать так: |
|
|
|||||
Я—8 |
|
|
|
Jt—8 |
|
||
n J |
V1 + |
Ф sin 1|) |
~ |
n |
) |
J^l + rt2 |
sin i|) |
4>i |
Я—8 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
H |
|
+ rt2 |
sin ijjchj). |
(111.95) |
|
|
|
|
t. |
|
|
|
|
Если |
ввести |
новую |
переменную |
|
|
||
|
|
|
Ф = |
- 2 ~ |
|
|
(111.96) |
то интегралы (III.95) можно свести к эллиптическим ин
тегралам |
1-го и 2-го рода, |
учитывая, что |
|
|
|
|||||||||
sin2 ij) = |
sin2 |
|
|
<pj = |
cos2 |
ф = |
1 — sin2 ф. |
(III.97) |
||||||
Результаты интегрирования выражения (III.93) с уче |
||||||||||||||
том (III.94) — (III.97) можно представить в форме |
|
|||||||||||||
(МУг) |
= |
|
[(G2 + |
G3 ){J, + |
J2 |
+ |
J |
3 + J i |
+ |
J5) + |
||||
|
|
+ |
G3J, + |
G/ 7 |
+ |
Ga (/„ + |
JJ], |
|
(111.98) |
|||||
где Gt = |
m,-^; |
G = |
mg, |
а |
i , — интегралы, |
записанные |
||||||||
в такой ж е последовательности, |
как и в выражении |
(III.93), |
||||||||||||
|
Ji = |
|
|
— |
c o s |
+ 4" c o sе ~~ |
|
|
||||||
|
è cos е sin 2"фг |
|
6 sin е (cos 2"фх — |
1) — |
||||||||||
— Ь (sin |
— ^ |
cos i ^ ) + |
be (cos a]^ — 1) = |
|
||||||||||
^ - ( l - c o s ^ |
+ |
ô |
|
COS 8 |
|
cos ty^j — sin Ijjj — |
||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
— ^ - s i n (e + |
2^!) + —^- |
+ e(cos ^ — 1) |
|
|||||||||||
|
|
|
= |
— |
|
( c o s |
e |
+ c |
o s |
^і); |
|
|
||
/ 8 = |
- I 2 - (cos e — 1) + |
|
be cos e |
|
j - b cos e sin 2e — |
b sin e (1 — cos 2e) -f- b [л — (я — e) cos e — sin e] —
102