2.Конструкция гирокурсоуказателя
Упрощенная конструктивная схема прибора показана на рис.4.
Рис. 4 Конструкция ГКУ «Днепр»
Наружная рама 4, называемая вертикальным кольцом, подвешена в следящее кольцо 35 на торсионе 16, состоящем из 2-х стальных лент. Торсион закреплен во втулке 18 следящего кольца 35. Центрирование вертикального кольца относительно следящего осуществляется с помощью верхнего и нижнего радиальных шарикоподшипников. Так как вес чувствительного элемента воспринимается целиком торсионом, то подшипники выполняют только роль направляющих, и момент трения в них незначителен. Момент от закручивания торсиона практически отсутствует, так как угол рассогласования между вертикальным и следящим кольцами при всех поворотах остается весьма малым.
Азимутальный датчик момента состоит из алюминиевого диска 32, укрепленного на кожухе гиромотора 6 (внутренняя рама), и магнитопровода 33.
Магнитопровод состоит из двух четырехстержневых пакетов 33 из трансформаторного железа, укрепленных на общем кронштейне. Кронштейн (на рис.4 не показан) жестко связан с вертикальном кольцом. На двух средних стержнях находится катушка возбуждения, на двух крайних - по катушке управления, включенных встречно. Каждая пара обмоток на одном и втором пакетах включена параллельно и согласно. В зазоре между стержнями располагается алюминиевый диск 32. Обмотки возбуждения в каждом пакете находятся постоянно под напряжением. При подаче напряжения на обмотки управления возникает сила, стремящаяся вытолкнуть диск из зазора и создающая момент вокруг оси подвеса кожуха 6. На рис.4 показаны одна половина четырехстержневого пакета и один диск. На каждом торце гиромотора установлены два диска.
Горизонтальный датчик момента состоит из дюралюминиевого диска 14, укрепленного на вертикальном кольце, и магнитопровода 9, укрепленного на следящем кольце. Магнитопровод состоит из двух пакетов, собранных из трансформаторного железа и укрепленных на общем кронштейне. Принцип работы аналогичен принципу работы азимутального датчика момента. Момент создается вокруг оси подвеса вертикального кольца 4.
Подвес кожуха 6 осуществляется с помощью трехколечных шарикоподшипниковых опор. Средние кольца подшипников с помощью механизма раскачки, состоящего из двигателя 8, червяка 7, шестеренок, рейки 5, совершают колебательное движение с амплитудой 15 градусов и частотой 140 колебаний в минуту (~2,33Гц) в противофазе друг с другом. При этом трение покоя в опорах превращается в трение качения и вокруг оси подвеса кожуха действует разность моментов трения качения в опорах, которая составляет малую величину.
Гиромотор является трехфазным асинхронным двигателем, питается трехфазным напряжением 110В с частотой 500Гц. Кинетический момент гироскопа Н=22000 гс.см.с (~2,2 Н.м.с).
Следящее кольцо на 2-х радиально-упорных шарикоподшипниках крепится во втулке 23 стола 28 и имеет неограниченную свободу вращения вокруг вертикальной оси. Для демпфирования колебаний следящего кольца используется демпфер 19, включающий пружину 21.
Стол подвешен в шарикоподшипниках горизонтального кольца 27. Ось подвеса стола называется осью дифферента, или тангажа. Горизонтальное кольцо подвешено в шарикоподшипниках корпуса. Ось подвеса горизонтального кольца называется осью крена.
На столе установлены двигатель 26 с редуктором, статор датчика следящей системы трансляции курса Вт-5 (17). Шкала грубого отсчета курса (ГО) 20 также установлена на следящем кольце. Шкала точного отсчета курса (ТО) 22 установлена на промежуточной оси редуктора.
Один оборот шкалы ГО соответствует 360 градусам или 6000 д.у., где д.у.- деления угломера, следовательно, 1д.у. соответствует 360/6000= 0.06 градуса. Измерение углов в д.у. используется в артиллерии. Цена деления шкалы ГО - 6 градусов (100 д.у.), количество делений на шкале ГО - 60. Один оборот шкалы ТО соответствует 6 градусам (100 д.у.) поворота шкалы ГО. Цена деления шкалы ТО - 0.06 градуса (1 д.у.), количество делений на шкале ТО -100.
Показания шкал считываются с помощью индекса 24.
Для гашения колебаний стола вокруг оси дифферента и оси крена применены жидкостные демпферы 11, 31 с редукторами, состоящими из секторов 12, 29 и шестеренок 13, 30 соответственно.
Подача питания с вертикального кольца на гиромотор и маятник 34 осуществляется через гибкие токоподводы.
Подача питания на следящее кольцо со стола 28 осуществляется через коллектор 25.
В конструкции прибора используются арретиры 15, 36 для стопорения кожуха в вертикальном кольце 4 и вертикального кольца в следящем кольце 35 при обесточенном приборе.
При повороте основания прибора, вызванного поворотом корпуса объекта по курсу, следящее кольцо будет поворачиваться относительно вертикального за счет действия момента трения опор следящего кольца. Рассогласование этих колец измеряется датчиком угла (ДУ), состоящим из статора 3 и съемника 2. Сигнал с ДУ после усиления поступает на управляющую обмотку двигателя 26 типа АДП-1001. Двигатель через редуктор поворачивает следящее кольцо в согласованное с вертикальным кольцом положение. При этом поворачиваются шкалы ГО, ТО и ротор ВТ-5. В согласованном положении колец шкалы ГО, ТО и ротор ВТ-5 как бы жестко связаны с вертикальным кольцом (наружной рамой гироскопа), следовательно, стабилизированы в горизонтальной плоскости. При этом нулевое деление шкалы «О» находится на линии, параллельной оси Z гироскопа. Угол рассогласования между вертикальным кольцом и следящем кольцом ограничен упором 37.
Индекс 24 для отсчета показаний шкалы жестко связан с корпусом прибора.
На крышке прибора имеется стрелка «Направление движения». При установке прибора на объект стрелка на крышке должна быть параллельна продольной оси объекта
Вращающийся трансформатор ВТ-5 является датчиком следящей системы трансляции значений курса потребителям. Приемник установлен в пульте управления ПУ-1. Если ротор приемника не согласован с ротором датчика, то сигнал рассогласования, снимаемый с приемника, после усиления подается на обмотку управления двигателя. Двигатель поворачивает ротор приемника до тех пор, пока сигнал рассогласования не станет равным нулю. С ротором приемника связаны шкалы ГО и ТО пульта ПУ-1. Эти шкалы имеют ту же градуировку, что и шкалы ГО и ТО, установленные в приборе.