9.2.2. Коротка характеристика датчиків дусу

Датчики кутової швидкості уніфіковані типу ДУСУ представляють собою гіроскопічні тахометри, основані на використанні двоступеневому гіроскопа. Датчики ДУСУ виготовляються для наступних 10 значень діапазонів вимірювання кутових швидкостей, °/с: ± 6; ± 12; ± 18; ± 30; ± 45; ± 60; ± 120; ± 180; ± 300; ± 600. Діапазон вимірюваних кутових швидкостей в розглянутих приладах змінюють використанням пластинчатих пружин різної товщини. Датчики типу ДУСУ мають два варіанти конструкції.

У варіанті 1 (рис. 9.4) прилад кріпиться за допомогою спеціального фланця квадратної форми, тобто базовою установочною поверхнею є площина фланця в середній частині корпусу приладу, перпендикулярна до осі підвісу гіроскопа. Інша відмінна особливість першого варіанта конструкції - наявність штепсельного джгута проводів електричного зв'язку приладу з джерелом живлення і споживачами інформації.

У варіанті 2 конструкції базової установочною поверхнею є циліндричні пояски на корпусі приладу. Кріплення приладу здійснюється хомутиком. У цьому варіанті конструкції штепсельного з’єднувача немає, дроти для подачі напруги живлення і знімання інформації підпаюють безпосередньо до герметичних вводів, закріплених на торці корпусу приладу.

Положення осі чутливості приладу показано на його корпусі зафарбованою точкою і викривленою стрілкою.

Прилади типу ДУСУ випускають для трьох видів напруги і частоти живлення гіродвигуна:

 трифазна напруга 36 В, 400 Гц (умовне позначення - варіант А);

 трифазна напруга 40 В, 500 Гц (умовне позначення - варіант Б);

 трифазна напруга 36 В, 1000 Гц (умовне позначення - варіант В).

Прилади з варіантом живлення А виробляють для літальних апаратів короткочасної дії і літальних апаратів тривалої дії. У позначенні останніх після літери А, що характеризує варіант живлення, ставиться буква С.

9.3. Особливості конструкції приладу.

У спрощеному вигляді схема конструкції приладу показана на кінематичній схемі (рис. 9.5).

Прилад ДУСУ містить наступні основні вузли: гіровузол 3, механізм передачі кутового переміщення гіровузла на вихідний електричний датчик кута 1, потенціометричний вихідний датчик кута, датчик моменту 2, демпфер 4, сильфон 5. Гіровузол виконаний у вигляді циліндричного поплавця. Простір між поплавцем і корпусом приладу заповнено підтримуючою рідиною. Рідина частково виважує поплавець, зменшуючи тертя в кулькових підшипниках, забезпечує демпфування власних коливань і підвищує ударну міцність, вібраційну міцність і вібростійкість приладу. Пружний зв'язок виконано у вигляді двох пластинчастих пружин, що зв'язують рухому частину з корпусом приладу. Датчик кута - потенціометричний.

Відмітна особливість датчиків типу ДУСУ (у порівнянні з приладами більш ранньої розробки типу ДУСМ)  наявність магнітоелектричного датчика моменту 2, призначеного для контролю працездатності приладу. Контроль здійснюється наступним чином. На датчик моменту подають з пульта перевірки певну напругу постійного струму. Під дією моменту, що розвивається датчиком моменту, рухома частина приладу повертається на кут, пропорційний моменту. Про величину цього кута судять по вихідному сигналу, що знімається з потенціометричного датчика кута приладу.

Креслення приладу ДУСУ-2 показано на рис.9.6.

Як видно з креслення приладу, гіромотор 8 поміщений у циліндричний поплавець 7, складається зі стакана і дна, з'єднаних герметично. Трифазна напруга живлення подається до гіромотору через гнучкі струмопідводи і гермовводи в дні поплавця і в корпусі приладу. Внутрішня порожнина поплавця заповнена воднем для зменшення вентиляційних втрат і поліпшення тепловідводу від гіромотора. Поплавець з розміщеним в ньому гіромотором утворює гіровузол. Гіровузол підвішений в корпусі приладу за допомогою шарикопідшипників 18 і 21, встановлених у втулці 22 і фланці 12. Простір між гіровузлом і корпусом приладу заповнюється рідиною, гідростатична сила якої частково розвантажує підшипники підвісу гіровузла. Гіровузол статично балансується після закріплення на ньому всіх деталей з переміщенням балансувальних гвинтів у лопатках демпфера 6, приклеєного до торцової поверхні гіровузла 4. На протилежній торцовій поверхні закріплені шестиполюсний постійний магніт 11 датчика моменту і палець 19, який передає кутове переміщення гіровузла на передавальний механізм 17, що зв'язує гіровузол з движком потенціометричного датчика кута. На корпусі 9 приладу закріплений вузол котушок 10 і нерухомий магнітопровід.

Передавальний механізм складається з вимірювальних пружин і деталей регулювання коефіцієнта передачі приладу і призначений для створення протидії моменту повороту гіровузла і перетворення кута повороту гіровузла в електричний сигнал. Побудова передавального механізму показана на рис. 7.

Д о основи 5 прикріплені дві плоскі пружини 7, розташовані під кутом 90° одна до одної. Товщина пружин, а отже, і їх жорсткість у приладів з різними верхніми межами вимірювання кутової швидкості різна. З іншого боку до пружин прикріплений сухар 8. У сухарі є паз, в який з зазором входить палець гіровузла. До сухаря прикручений щіткотримач 9, на якому закріплена пластина 10 з 2-ма щітками 1. Щіткотримач електрично ізольований від пластини із щітками.

На основі гвинтами 3 закріплений потенціометр 2. Потенціометр являє каркас з намотаним емальованим дротом. У місці контакту потенціометра з щітками емаль знята. На каркас вклеєні 3 контакти, з'єднані з кінцями намотування і середньою точкою потенціометра. Положення щіток відносно потенціометра регулюється таким чином, щоб щітки торкалися того витка, від якого виведена середня точка. Натяг щіток на потенціометр встановлюється гвинтом 11.

Основа двома гвинтами 4 кріпиться на фланці 12 (див. рис. 9.6), який при ослабленні гвинтів 14 можна повертати відносно корпусу для початкової виставки гіровузла щодо осі чутливості.

Основу із закріпленими на ній деталями можна переміщати у вертикальному напрямку обертанням гвинта 9. Це дає можливість регулювати відстань від точки дотику пальця 13 з сухарем до лінії перетину плоских пружин, тобто регулювати коефіцієнт передачі приладу.

Демпфер призначений для заспокоєння коливань гіровузла та підтримання їх постійними у всьому діапазоні температур. Його побудова зображена на рис.8.

Д о корпусу приладу 2 (9 на рис. 9.6) прикручено без зазору по зовнішньому діаметру статор 5. У розточку статора без зазору вставлена втулка 4. Всередині втулки по напрямній може переміщатися конус 6. До втулки прикручена діафрагма 8.

На гіровузлі 1 (4 на рис. 6) закріплений ротор 3. Ротор не торкається втулки і корпусу. Статор і ротор представляють диски з 6-ма лопатками на кожному. Висота лопаток статора і ротора однакова. Лопатки ротора входять у западини між лопатками статора з зазором по торцю.

Демпфер працює наступним чином. При повороті гіровузла повертаються лопатки ротора. Рідина з порожнин «Г» має перейти в порожнині «В» або, навпаки, в залежності від напрямку повороту гіровузла. Частина рідини переходить через зазори, інша частина через отвори «Е», кільцеву щілину «Ж» і отвір «Д».

Зміна в'язкості рідини при зміні температури компенсується зміною перерізу кільцевої щілини «Ж». При підвищенні температури дно сильфона 7 переміщається вліво, пружина 10 тисне на конус і переміщує його слідом за дном. Переріз «Ж» при цьому зменшується. Оскільки при підвищенні температури в'язкість рідини зменшується, одночасне зменшення поперечного зазору дозволяє стабілізувати величину коефіцієнта демпфування. При зниженні температури дно сильфона, долаючи опір пружини 10, переміщує конус вправо. Перетин «Ж» збільшується. Профіль конуса підібраний таким, щоб у всьому діапазоні температур загасання коливань гіровузла знаходилося у заданих межах.