Гирокомпас

761 А 1 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК, . (9) 38 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРЙ ГКНТ СССР 5 601 САНИЕ ИЗО О ВУ ТОРСКОМУ СВИДЕТ 2(21) 4797034/22 :. :,:.:.;,: ,являетсяповышенйетчностй гирокомпаса (22)27.02.90 ": :.:"::;, ;и его эксплуатацйонных характеристик,46) 23.08.92. Бел. М 31:;: .,:.; .:, Расйоложение контрольных элементов 7 . (71) Производственное объединейие "Заводпод углом 1800 друг к другу, введение дополАрсенал .:,.:":.:,",.- .:,::,:.: .:нительных поворотных фланцев 10 и 11 72) Э,С.Машинистов, С;И, Есипенко, между наружным корпусом 5 гирокомпаса и В.И.Пугач и С,В.Соловьев" .; -.: .;.: внутреннйм кольцом 13 устройства горизон- (56) Комплект гирокомпаса 1 Г 4 О. Техниче- . тирования 14, а также использованиям юсское ойисание и инструкция по экснлуата-тировочного механизма 9 с переменным ции БЦ 1.620.176 ТО, - :,; - "передаточным отношением позволяет за ко- (54) ГИРОКОМПАС .;:, .,. , :. роткое время производить развороты на- (57) Изобретение относится к области йри-:ружного корпуса 5 гирокомпаса на 180 и боростроения и может быть использовановставку нуль-пунктоа уровней 8 с высокой . для определейия истинногоазимутаориен-точностью "с целью-исключения влияния тирных направлений. Целью изобретения ошибок горизонтирования. 2 ил,ВИзобретение относится к приборостро- . прибора, заключающийся в увеличении чисению и может быть использовано для ла измеренийи последующем усреднении определенияазимутов ориентирных на- их результатов не приносит требуемого эфправлений,фекта, Кроме того, выставка нулевого полоизвестны гирокомпасы, содержащие 5 жения уровйей, согласование теодолита и электронный блок, чувствительныйэле- контрольного элемента, поворотынаружно- мент, подвешенный вследящЕм" корпусе, го корпуса требуют мнОго времени и неуснабженном фотоэлектрическим" датчиком добны для оператора.угла" рассогласования следящей системы, Целью изобретения является" повыше- Следящий корпус установлен в трегер, на 10 ние точности" и эксплуатационных характекотором с возможйостью вращеййя уста- рйстйк,новлена угломерная часть со зрительной Эта цель достигается тем, что в гирокомтрубой и статорной частью датчика угла. ро- пасе, содержащем чувствительный элемент, торная часть-которого имеется на следящем. взвешенный в следящей корпусе, датчик угкорпусе, Такие гирокомпаса имеютпогреш ла поворота чувствительногоэлемента, ности, связанные-с изменениями впромежу- триппель-призму, устройство горизонтиро "токвремени между" 3"талойй 3 ЮвайЙями - вания с вйутренним кольцом, наружный поправки,эависящейотвзаимногойоложе- корпус, в котором установлен следящий ния оптической оси зрительной трубы иста- корпус, датчик угла поворота следящего тора датчика угла. ротора датчика угла и 20 корпуса, оптические контрольные элементы оптической оси фотоэлектрического датчи- и два взаимно ортогональных уровня с амка,пулами и юстировочными механизмами, выИзвестен гирокомпас,содержащий сис- полненные каждый в виде винтовой пары, тему преобразования информациии уп- при"этом наружный корпус установлен на равления, чувствительный элемент, 25 внутреннем кольце устройства горизонтиподвешенный в следящем корпусе, снаб- рованйя, контрольные элементы установлеженном фотоэлектрическим датчиком угла ны под углом 180 друг к другу, а в состав рассогласования и триппель-призмой. Сле- гирокомпаса введены первый и второй подящий корпус имеет ротор датчика угла и воротныефланцы,установленныесвозможустановлен в наружном корпусе, на котором 30 ностью повОрота относительно друг друга, установлен статор датчикаугла, оптйческйепрйчем первый поворотный фланец неподконтрольные элементы и два взаимно орто- вижно закреплен на наружном корпусе гигональных уровня. Наружный корпус "кре-Рокомпаса, а второй - установлен с пится на внутреннем кольце устройства возможностью разворота относительно горизонтирования, причем может крепйть внутреннего кольца устройства горизонтися с дискретностью 90. Уровни имеют юс- рования вновь введенным приводом, при тировочныевинты,установленныевстречно этом в юстйровочный механизм дополни- и имеющие в головках отверстия под инст- тельно введенмаховйчок с расположенным румент. Для определения азимутов ориен- внутри него упорным шарикоподшипником тирных направлений используется 40 с двумя кольцами и сепаратором, причем теодолит, измеряющий угол между ориен- одно из колец упорного шарикоподшипника тирным направлением и контрольным эле- выполнено плоским и жестко соединено с ментом.-маховичком,имеющим возможность вращеНедостатком является то, что такой ги- ния относительно корпуса юстировочногорокомпас обладает погрешностями, обла механизма вокруг оси вращения винтовой дающими в течение всей эксплуатации пары",сепаратор упбрйого шарикоподшипсвойствами случайных, но в то же время ййкажеСтко соединен с винтом винтовой имеющими свойства систематйческих в йары юстировочного механизма, а гайка данных конкретных условйях; температуре, винтовой пары установлена с обеспечением горизонтировании, ориентировании корпу койтактасампулой"уровня; на втором кольса, влиянии магнитного поля. Этопогреш-" це упорного"аарикоподшипника выполнен ность от вредного момента вследствиепалец," входящий в дугообразный паз, выостаточной намагниченности корпуса "гйро- -" полненный в маховичке, причем точки конкомпаса и неперпендикулярности оси вра- такта двух боковых дорожек этого ко;,"ца с щенйя следящего корпуса к опорной 55 шарикамираСположенынаконусной поверповерхностинеподвижногокорпуса, вслед- -хности, вершина которой расположена в ствие влияние вредных моментов из-за точкепересечения оси винта винтовой пары ошибки горизонтирования, позиционная юстировочного механизма с плоскостью, погрешность лимба датчика угла, В этом пересекающей центры шариков упорного случае обычный путь уточнения показанийшарикоподшипника. при этом второе коль5 , 1756761 6цо упорного шарйкоподшипника выполне- тов в направлении на теодолит 18, а затем но с возможностью скольжения по корпусу приводом 12 точкодоворачиваютфланец 11 юстировочного механизма, а момент трения вместе с фланцем 10 и корпусом 5 до установкольца о корпус больше момента качения" ления оптической связи теодолита 18 с конт- шариков по кольцу,:.: -." .: -. 5 рольным элементом 7. Послеэтого фланцы 10На фиг.1 изображен гирокомпас; на,: и 11 блокйруютсяфиксаторами 16,фиг.2 - сечение А-А на фиг.1:": : . При проведении этих работ может про Гирокомпас работает следующим обра- изойти как нарушение горизонтирования зом.: .:",. ,.: :.;,. ,.:,.:,;,фланца 10, так и попадание в зазор междуЧувствительный элемент 1 подвешен в 10 корпусом 5 и фланцем посторонних частиц, следящем корпусе 2, содержащем фото- ": например, песка, возможны"ошибки опера- электрический датчик угла 3 с: триппель-, тора, погрешности при сборке корпусов 5 и призмой 4 .и установленном в наружном: 2, и поэтому ось враЩения следящего коркорпусе 5, который имеет датчик угла 6 по-:" пуса 2.не буде занимать строго вертикаль- ворота следящего корпуса 2. Наружный кор ного положения. С помощью юстировочных пус 5- также содержит оптические". механизмов 9 ампулы 21 уровней 8 устанавконтрольнйеэлементы 7 и два взаимно ор-: ливают в нуль-пункт. При этом оператор тогойальнйх уровня 8 с юстировочнымиме вращает маховицки 24, вместе с маховичкаханйзмами 9, Наружйыйкорйус 5 закрепленми вращается кольцо 23 и, влекомое пальна поворотном фланце 10, который с воз цем 26, который упирается в край паза 25, можностью вращенияустановлен во второйкольцо 27. Так как кольца 23 и 27 вращаются фланце 11, кинематически связанном с при- .:.с одинаковой угловой скоростью, то шарики водом 12 и установленном с возможностью 28 заторможены и вместе с ними с той же вращейия в корпусе 13 внутреннего кольца угловой скоростью поворачивается шайба- устройства 14 горизонтирования, имеаще сепаратор 22 и винт 20, Под воздействием го механизмы 15 горизонтирования. На кор-., винта 20 перемещается гайка 19, перемепусе 13 установлены фиксаторы 16. щая ампулу,21. Так как перемещение пуЧувствительный элемент 1, следящий кор-. зырька ампулы из-за поверхностного пус 2, фотоэлектрический датчйк 3 угла и натяжения жидкости прйсуще запаздыватриппель-призма 4, датчик 6 угла электриче ние, то после установки в нуль-пункт и прески связаны с системой 17 преобразования кращении вращения маховичка 24, пузырек инфбрмации и управления; а теодолит 18 ампулы перейдет через нуль, произойдет находится воптической связи с контроль- перерегулирование на некоторой небольным элементом 7;. :.:. шой угол, Чтобы возвратить его на место,Юстировочный механизм 9 содержит 35 маховичок 24 начинают поворачивать в обгайку 19 и винт 20. Гайка 19 контактирует с ратную сторону.ампулой 21 уровня, винт 20 контактирует с При этом палец 26 свободно перемещашайбой-сепаратором 22 упорного шарико-ется относительно паза 25 и кольцо 27 окавого подшипника, одно из колец 23 которо- зывается заторможенным. Влекомые го контактирует с маховичком 24, имеющим 40 кольцом 23 шарики 28 перекатываются по дугообразный паз 25, в котором находится: беговым дорожкам кольца 27, Угловая скопалец 26, имеющийся на втором кольце 27 рость перемещения шариков 28 вокруг оси подшипника. Точки контакта двух беговых.винта 20 более чем в 2 раза меньше, чем дорожек этого кольца с шариками 28 при- угловая скорость маховичка 24. Конкретное надлежат воображаемой конусной поверх передаточное число обусловлено расстояности 29, вершина которой находится внием от центра шарика 28 до точки пересе- точке пересечения оси винта 29 с плоско- чения воображаемой конусной поверхности стью, содержащей центры шариков 28;,:. 29 с вертикальной осью шарика, Шарики 28Гирокомпас работает следующим обра- будут перемещать шайбу 22, винт 20, и тазом. -,-. 50 ким образом, обратный поворот маховичкаУстройство 14 горизонтирования и тео-24 будет в несколько раз медленнееперемедолит 18 устанавливается на местности. щать гайку, 19 и вместе с ней ампулу 21. Так Фланец 10 предварительно горизонтирует-: как угол перерегулирования небольшой и ся с помощью механизмов горизонтирова-возврат пузырька осуществляется с гораздо ния 15. Затем на фланец 10 устанавливается, 55 меньшей скоростью, уровни 8 окончательно неподвижный корпус 5 со всем содержи- устанавливаются в нуль-пункт.мым. Послеэтогофиксаторами 16 освобож-После этого датчик 3 угла с помощью дают фланцы 10 и 11 и неподвижный корпус: следящего корпуса 2 оптически согласовы вначале вручную грубо разворачивается веется с контрольным"элементом 7 и отсчет на фланце 10 одним. из контрольных элемен-датчика угла 6 поступает в систему 17. Затем1756761 10 20 25 30 40 50 следящий корпус 2 грубо ориентирует чувствительный элемент 1 в направлении на север, датчик угла 3 через триппель-призму 4 оптически согласовываетсяс чувствительным элементом 1 и угол поворота датчика угла 6 и результаты обработки информации (обработкой части траектории ЧЭ, поточкам реверсии, компенсационный метод измерения и т,д.) о движении чувствительного элемента 1 под влиянием его взаимодействия с угловой скоростью вращения Земли преобразуются блоком 17 в угол азимута контрольного элемента 7 А 1После этого фиксаторами 16 освобождаются фланцы 10 и 11, корпус 5 вместе с фланцем 10. Вручную грубо разворачивается на 180 О, а затем приводом 12 производится более точный доворот фланца 11 до оптического согласования теодолита 18 с вторым контрольным элементом 7 и производится блокировка разворота фиксаторами 16. Так как ось гирокомпаса невертикальна, уровни 6 собьются с нуль- пункта, Восстановление нулевого положения уровней 8 производится на этот раз с помощью механизмов горизонтирования 15. При этом ось гидроблока снова займет не вертикальное положение, но строго симметричное первому, Это приводит к изменению знака вредных моментов, связанных с горизонтированием, а их величина сохранится с той же степенью точности, в какой воспроизводится нулевое положение уровней 8. После этого опять датчик угла 3 оптически согласовывается с контрольным элементом 7 и т,д, до получения отсчета А 2, При нахождении среднего арифметического А+А 2/2= Акэ получаем точное значение азимута контрольного элемента, Для получения азимута ориентирного направления суммируется угол, снятый по теодолиту 18 между направлением на контрольный элемент 7 и на ориентир Ат и Акз: А = Акэ + Ат. При этом в значении Акэ исключаются ошибки из-за вредных моментов вследствие ошибки горизонтирования, из-за вредных моментов вследствие остаточной намагниченности корпуса ГК и неперпендикулярности оси поворота следящегокорпуса 2 к опорной поверхности корпуса 5, в два раза уменьшается позиционная погрешность лимба датчика угла 6,ф о р м у л а и з о б р ет е н ия Гирокомпас; Содержащий чувствительный элемент, взвешенный в следящем кор 8пусе, датчик угла поворота чувствительного элемента, триппель-призму. устройство горизонтирования с внутренним кольцом, наружный корпус, в котором установлен слеДящий корпус, датчик угла поворота следящего корпуса, оптические контрольные элементы и два взаимно ортогональных уровня с ампулами й юстировочными механизмами, выполненные каждый в виде винтовой пары, прй этом наружный корпус установлен на внутреннем кольце устройства горизонтирования, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и эксплуатационных характеристик, контРольные элементы установлены под углом 180" друг к другу, а в состав гирокомпаса введены первый и второй поворотные фланцы, установленные с возможностью поворота относительно друг друга, и фиксаторы обоих фланцев, причем первый поворотный фланец .неподвижно закреплен на наружном корпусе гирокомпаса, а второй установлен с возможностью разворота относительно внутреннего кольца устройства горизонтирования вновь введенным приводом, при этом в юстировочный механизм дополнительно введен маховичок с расположенным внутри него упорным шарикоподшипником с двумя кольцами и сепаратором, причем одно из колец упорного шарикоподшипника выполнено плоским и жестко соединено с маховичком; имеющим возможность вращения относительно корпуса юстировочного механизма вокруг оси вращения винтовой пары, сепаратор упорного шарикоподшипника жестко соединен с винтом вйнтовой пары юстировочного механизма, а гайка винтовой пары установлена с обеспечением контакта с ампулой уровня, на втором кольце упорного шарикоподшипника выполнен палец, входящий в дугообразный паз, выполненный в маховичке, причем точки контакта двух беговых дорожек этого кольца с шариками расположены на конусной поверхности,вершина которой расположена в точке пересечения оси винта винтовой пары юстировочного механизма с плоскостью, пересекающей центры шариков упорного шарикоподшипника, при этом. второе кольцо упорного шарикоподшипника выполнено с воэможностью скольжения по корпусу юстировочного механизма; а момент трения кольца о корпус больше момента качения шариков по кольцу,Ф1756761 Составитель Н, СтанкевичТехред М.Моргентал "Корректор М, Ткач актор М. Бланар Производственно-издательский комбинат "Патент, г, Ужгород, ул,Гагарина. 101 каз 3082Тираж": - :, :. Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытияМ при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж-%, Раувскаянаб.; 475