Ротор представляет собой тонкостенный (с толщиной стенок от 0,5 мм у полюсов до 2,5 мм на экваторе) шарик диаметром 30-50 мм. Утолщение стенок у экватора позволяет увеличить осевой момент инерции ротора и, следовательно, кинетический момент. Полым же шарик делается с тем, чтобы обеспечить его малый вес, соответствующий поддерживающим способностям подвеса с учетом эксплуатационных перегрузок. С этой же целью изготавливается он из легкого металла - алюминия или бериллия. Вес ротора составляет 25-30 г.
Поддерживается ротор электростатическими силами, возникающими между ним и обкладками 2 трех конденсаторов при сообщении обкладкам электрических потенциалов. Поскольку поддерживающая сила растет с увеличением разности потенциалов, последнюю стремятся сделать по возможности большой. В воздухе напряженность электростатического поля ограничена величиной около 3 кВ/мм, при превышении ее происходит пробой. В связи с этим полость электростатического гироскопа вакуумируют, что позволяет увеличить напряженность поля до нескольких десятков кВ/мм.
Сила поддержания увеличивается также при уменьшении зазоров между ротором и обкладками. В связи с этим указанный зазор уменьшают до 0,15-0,25 мм. Это требует, естественно, высокой точности изготовления деталей, а также чистоты обработки. Требование чистоты связано с необходимостью исключения "стекания" заряда на выступы неровной поверхности.
Следует отметить, что при отсутствии регулирования потенциалов обкладок ротор не будет находиться в центре полости, т.е. это положение неустойчиво. В связи с этим подвес содержит систему регулирования - так называемую резонансную цепь - благодаря которой величины потенциалов, сообщаемых обкладкам, регулируются в зависимости от положения ротора (этим положением определяется емкость системы "обкладки - ротор" и ток в резонансной цепи).
Разгон ротора осуществляется вращающимся магнитным полем, создаваемым катушками
3. Наконец, съем информации осуществляется с помощью двух
оптических систем 4, расположенных в экваториальной плоскости гироскопа
под углом 90° друг к другу. Система направляет на ротор луч света
,а отраженный луч, промодулированный нанесенным на ротор рисунком,
принимает и анализирует, определяя направление и величину отклонения вектора
в плоскости, проходящей через
оптическую ось системы и вектор .
В настоящее время технология изготовления электростатического подвеса хорошо отработана и он широко используется в системах навигации, прежде всего, в объектах, движущихся с малыми перегрузками, в частности в судовых системах. Следует отметить, что гироскопические устройства с рассмотренным подвесом (а это, в основном, гирогоризонты) являются в настоящее время наиболее точными из применяемых в системах навигации.
В магнитной опоре поддерживающими силами являются магнитные силы. Разработаны опоры на постоянных магнитах, электромагнитные опоры с резонансной цепью, активные магнитные опоры. Пример радиальной опоры на постоянных кольцевых магнитах 1, 2 схематично представлен на рис.54.
|
|
При своей простоте опоры на постоянных магнитах имеют малую грузоподъемность и используются, в основном, в измерительных приборах, либо в сочетании с другими опорами для их частичной разгрузки.
Принцип работы электромагнитной опоры с резонансной цепью идентичен описанному применительно к электростатической опоре: с помощью резонансной цепи автоматически регулируются зазоры между нагрузкой (сделанной из феррита) и электромагнитами. При увеличении зазора уменьшается индуктивность в цепи, т.е. системы "нагрузка-электромагнит". Вследствие этого увеличивается ток в контуре, который поступает в электромагнит и приводит к увеличению магнитной силы. Последняя, действуя на нагрузку, обеспечивает уменьшение зазора.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
