Главная Журналы тория- изображающей точки I- соответотвует сбалансированншу прибору, траектория 3 - ГВ с моментом дебаланса относительно оси наружной рамки, равнш 28.10-2 н.м, и траектория 2 - ГВ с MoieHTcu дебаланса отноеительно оси наружной рамки, равным 19,2.10" Н.м г Влияние момента дебаланса на амплитуды автоколебаний объясняется там, что крутизна статической характеристики ЭПУ зависит от его угла наклона относительно перекрестной оси /см. П.1/. Под действием мшентов дебаланса центр колебаний жидкости смещается на фазовой плоскости относительно начала координат. Амплитуда колебаний будет уменьшаться как при убывании, так и при росте моментов дебаланса. Анализ формул для частоты и амплитуды автоколебаний показывает, что с точностью до величин второго порядка малости проекция момента реакции статора на ось вращения наружной рамки не оказывает существенного влияния на параметры автоколебаний. Это позволяет использовать одни и те же формулы для.определения частоты и амплитуда автоколебаний ГВ в установившемся режиме вращения ротора и в процессе разгона. Поскольку сразу же после разарретирования кинетический момент мал, то амплитуда и частота автоколебаний будут сравнительно большими /рис. 12/. Такш образом, для повышешя точности гироприборов, в системах горизонтальной коррекции которых применяются ШУ, необходимо стремиться к уменьшению их постоянных времени и увеличению зоны пропорциональности их статических характеристик. Ш.З. Расчет параметров одноосного ЭПУ При расчете параметров ЭПУ необходимо учитывать особенности электрической схемы коррекции, в которой он применяется, а также влияние изменения положения центра масо ЭПУ на возмущающие моменты прибора в условиях эксплуатации и испытания. Если ЭПУ служит чувствительным элементом системы коррекции курсового гироскопа, то следует учитывать моменты дебаланоа ui относительно оси вращения внутренней рамки, которые, как известно, вызывают азимутальный уход гироскопа. В качестве исходных данных используем: - максимальный момент дебаланса Mjj ; максимальный угол регулирования н ! - плотность электролита р ; - удельную электропроводнооть электролита у ; - допустимую температуру нагрева электролита ЭПУ; - максимальный ток в обиотке управления моментногс двигателя; - параметры моментногс двигателе; . - нап15яжение и частоту источника питания. Для проектирования ЭПУ необходимо определить следующие параметры ЭПУ и системы коррекции: - внутреннее оопротивление ЭПУ; - геометрйчеокие размеры ампулы; - гешетрические размеры электродов и их-расположение в ампуле; - объем газового пузнрька; - максимальный ток, протекаиций через электроды. Расчет внутреннего сопротивления и гесдаетрической проводимое-, ти ЭПУ. При определении первой характеристики нужно принт,)ать во внимание, что токопроводящая жидкость /ТШ/ имеет отрицательный температурный коэициент сопротивления. Эту особеннооть целесооб-. разно использовать для температурной компенсации изменения сопротивления 0(Л«отки управления при одинаковых температурах перегрева ЗЛУ и моментногс двигателя. Зная активное сопротивление о<Л«отки упревления н моментногс двигателя, можно вычислить значение внутреннего йопротивления ЭПУ, занимающего горизонтальное положение: «1-3 - г-з-огА/? /Ш.16/ где в, 5 > Bg j- - внутреннее сопротивление ЭПУ между электродами; j3j, - температурный коэффициент сопротивления медного провода; -ргп - температурный коэффициент сопротивления ТШ. Посла того,как определено внутреннее сопротивление ЭПУ, легко найти при заданной удельной электрспроводнооти ТЗШ значение гесдаетрической проводимости „ и -Ъ "евду электродами по формулам " • в1-5 • 1 / н,., f , ag5 . 1 / Bg.j . /to.I7/ Расчет геометричеоких размеров ампулы, электродов и объема газового пузырька. Гедаетрические размеры ампулы определим, исходя из того, что при наклонах ЭПУ на угол = i 90° ток в цепи электродов 1-3 и 2-3 должен быть ранен нулю, так как электроды I или 2 полностью находятся в газовом пузырьке. в качестве базового размера в ЭПУ примем внутренний диаметр выражая вое оснойные геометричеокие размеры через ампулы него. Для того-чтобы зона линейности статической характеристики ЭПУ рассматриваемой конструкции была наибольшей, объем газового пузырька должен быть таким, чтобы при горизонтальном положении ЭПУ пузырек перекрывал электроды до их середины /рис. 14/. При смещении пузырька в1файнее, например, левое положение верхний электрод шириной а должен находиться в газовом пузнрьке, Для этого ампулу в вертикальном положении / » * 90°/ нужно заполнять электролитом так, чтобы зазор между краем электрода и краем ыениска токопроводящей жи,цкоотй равнялся Л . Расстояние Д от края ампулы дс электрода выбирают обычно равным 0,2 диаметра 4 > "" обусловлено особенностями технологии. Тогда при вертикальном положении ампулы высота ь ее части, не заполненной жидкостью, будет равна - /Ш.18/ h • * + гд- 1,4 а. Рис.14 1.0 0,3 J l -1 о 0, Ц8 1,г ув г Рис.15! Объем газовой полости в соответствии с рис.,15 равен Т - Xdh / i - i,4f "if / 4 - 0.35 4 • /Ш.19/ РЙк известно, объем газовой полости влияет на момент дебаланса, который возникает при перемещении пузырька. Этот моМент.не должен превышать допустимого значения момента дебаланса MjJ согласно выражению v,/>g к > /Ш.20/ где р - плотность ТП1; g - ускорение свободного падения; i -максимальное перемещение центра тяжести жидкости; TgjO - масса токопроводящей жидкости в объеме, соответствующем объему газового пузырька. • * . Величину 1 , входящую в-формулу /Ш,5о/, с точнортью дс величи--ны второго порядка малости легко определить "из соотношения 1 «0,5 в + Д • 0,5 + 0,2 . 0,7 , которое следует непооредственно из рис. 14. , Теперь при заданном допустимом моменте дебаланса Mj найдем объем газового пузырька • . г т. • м / 0,7 в «а • /га.21/ Сравнивая формулы /Ш.21/ и /Ш.19/, представим диаметр ампулы с/д через заданный момент дебаланса и плотность жидкости: - d . (Иду / 0,8 g)/ . /Ш.22/ Известно, чем больше радиус г кривизны внутренней поввис-ности ампулы, тем чувствительнее ЭПУ. Этот радиус легко определить из соотношения Л t . 0,5 d , : /Ш.23/ отражающего тот факт, что при максимальном значении угла регулирования пузырек омеотится так, что полностью перекроет один из электродов. Для определения расотояния 1„ между геометрическими центрами верхних электродов I и 2 при заданной температуре токопроводящей жидкости в рабочем режиме воопользуемея следующей формулой /§/: 1„ - 2,5 V, / d , где Aj - объем газового пузырька. /Ш.24/ Учитывая найденное значение гвометричеекой проводашосгн в определим теперь размеры электродов а , ь и расстояние между ними X . Для решения зтой задачи воспользуемся соотношениями, приведен-нши н табл.1, которые охватывают практически вое известные разновидности конструкций ЭПУ. Применительно к рассматриваемой конструкции одноосного ЭПУ с цилиндрической ампулой выберем, исходя из простоты изготовления, злекгроды прямоугольной формы шириной ь /б табл. I размер ъ направлен перпендикулярно к плоскости чертеж. Длина а верхних электродов I и 2, как показано выше, равна нижнего 3 - длине ампулы. Среднее значение расстояния между электродами at « . Для такой конструкции ЭПУ согласно табл. I » - а ъ /ае ♦ ajt ь\x , Al.25/ где Я,, и Я 2 - коэффициенты, зависящие от ас , определяются из рис.15. а . d "а формулу /Ш.25/ пере-/Ш.26/ Л11.27/ Учитывая, что 3? пишем в виде о - b (1 + а,) + Д., (1 , отеида • г b - о -Я, (1 + Л,) d, / (1 +Я1) Расчет максимального тока, протекающего через ЭПУ. Максимальный ток, протекающий через электролит между электродами 1-3 или 2-3, определяется допустимой температурой &а„ перегрева электролита, Для определения температуры перегрева электролита © относительно окружащей среды воспользуемся уравнением теплового баланса одноосного ЭПУ, которое представим в форме .0,24 B.jdt - о лвч-Цз © at + г© at , /ш.28/ где 0,24 It - тепловая энергия, выделяемая в преоб- разовагеле; с - теплоемкость ЭПУ; л) - коэффициент теплоотдачи б окружающую среду; 8 - поверхность охлаждения; Т - тепловая проводимость узлов крепления. Форма электродов Таблица 1 Расчетные формулы tnR/r • . /ft 0 1 2 3 4 5 [ 6 ] 7 8 |