книги из ГПНТБ / Павловский М.А. Влияние погрешностей изготовления и сборки гироприборов на их точность

M . A . П А В Л О В С К И Й

ВЛИЯНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И СБОРКИ ГИРОПРИБОРОВ НА ИХ ТОЧНОСТЬ

ИЗДАТЕЛЬСТВО КИЕВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 1973

6 П 5 . 8 П12

У Д К 531.088

Влияние погрешностей изготовления и сборки гироприборов на их точность. П а в л о в с к и й М. А. Изда­ тельство Киевского университета, 1973, стр. 1—192.

Оценено влияние технологических погрешностей на точность гироскопов направления и гировертикалей на неподвижном основании, при качке, угловой и поступа­ тельной вибрации, а также при вираже объекта. Все ре­ зультаты доведены до численных оценок и представлены в виде таблиц, графиков и номограмм которые можно исполь­ зовать при проектировании приборов Разработана мето­ дика синтеза допусков на точность изготовления и сборки карданового подвеса, а также методика расчета парамет­ ров которые должны контролироваться в процессе изго­ товления и сворки.

Книга рассчитана на инженерно-технических и науч­ ных работников, может служить пособием для аспирантов и студентов старших курсов, занимающихся проектирова­ нием, расчетом и исследованием гироскопических и других прецизионных электромеханических приборов.

Рисунки = 55, т а б л и ц ы ^ . 17, библиография — 62

на:

M 224 (04)-73

КИЕВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА, 1973 г.

- 1 -

и ряда других авторов решены многие частные задачи о влиянии неточностей изготовления, сборки и регулировки гироскопических приборов на их точность.

Работы, обобщающие результаты исследований в этом направлении, отсутствуют. Следствием этого является то, что довольно часто конструктор при определении полей допусков на точность изготовления деталей и сборки узлов исходит только из опыта, накопленного производством.

Нередко при изготовлении однотипных гироскопических приборов, отличающихся по точности в несколько раз, предъявляют одинаковые требования к точности их изготов­ ления, сборки и регулировки, определяемые, как правило, предельными возможностями оборудования производства, хотя такое решение не всегда правомерно.

Целью предлагаемой книги является систематизация имеющихся в литературе результатов, проведение дополни­ тельных исследований по оценке «веса» неточностей изго­ товления и сборки приборов в общей их погрешности в условиях применения на подвижных объектах и разработка методики расчета допусков на точность изготовления и сбор­ ки гироприборов в кардановом подвесе.

Настоящая книга отличается от опубликованных работ

вэтом направлении следующими особенностями.

1.Показана взаимосвязь влияния различных по харак­ теру технологических погрешностей на точностные парамет­ ры гироприбора.

2.Оценен «вес» технологических погрешностей в общей погрешности гироприбора при заданном движении осно­ вания.

3.Результаты анализа доведены до конкретной методики расчета полей допусков и методики определения величин пара­ метров, которые проверяются при контроле точности изготов­ ления деталей и сборке узлов гироскопа в кардановом подвесе.

Книга состоит из пяти глав. В первой главе дается клас­ сификация рассматриваемых погрешностей в смысле их влияния на поведение прибора и на его параметры; показа­ на взаимосвязь влияния различных по характеру техноло­ гических погрешностей на точностные параметры гироско­ пического прибора, выведены дифференциальные уравнения движения гироскопа в кардановом подвесе с учетом по­ грешностей его изготовления.

Во второй главе исследуется влияние технологических погрешностей изготовления деталей гироскопического при-

4

ГЛАВА I

УРАВНЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ ГИРОСКОПА В КАРДАНОВОМ ПОДВЕСЕ

§ 1. Характеристика технологических погрешностей гироприборов

К технологическим погрешностям гироприборов относят погрешности, определяемые неточностями изготовления, сборки и регулировки приборов, появляющимися из-за не­ совершенств соответствующих технологических процессов.

Как известно [31, 33, 48, 57], технологические погреш­ ности гироприборов характеризуют такими параметрами, как неперпендикулярность и непересекаемость осей вра­ щения рамок и ротора, моменты статической и динамиче­ ской неуравновешенности, уровень вибрации гиромоторов и др.

Погрешности изготовления и сборки гироприборов будем классифицировать по их виду [56] (табл. 1) и по характеру влияния на движение гироприборов—непосредственное и косвенное влияние.

Непосредственное влияние технологических погреш­ ностей на движение гироприборов проявляется в виде до­ полнительных по характеру возмущающих моментов. Кос­ венное влияние характеризуется изменением величин возмущающих моментов, моментов трения, дебаланса, инер­ ционных моментов, которые имеют место и в идеально выполненном (в смысле обработки деталей и сборки узлов) приборе. Технологические погрешности непосред­ ственного влияния изменяют точность гироприборов не только количественно, но и качественно, т. е. меняют характер движения гироскопа. Погрешности косвенного влияния изменяют ошибку гироприборов лишь количест­ венно.

При математическом описании движения гироскопа для учета технологических погрешностей косвенного влияния достаточно изменить только величины коэффициентов в диф­ ференциальных уравнениях, а для учета технологических

7

Т а б л и ц а 1

погрешностей непосредственного влияния необходимо изме­ нить не только коэффициенты, но и ввести дополнительные члены.

Разделение погрешностей по характеру их влияния на точность гироприборов дает возможность решать рассматри­ ваемую задачу по следующей схеме:

1) качественно анализируя дифференциальные уравнения движения гироприборов, выделить погрешности, непосред­ ственно и косвенно влияющие на точность гироприборов;

s

2)исследовать влияние технологических погрешностей на величины коэффициентов уравнений (изучить косвенное влияние); задаваясь допуском на изменение величин этих коэффициентов, определить допустимую величину некото­ рых погрешностей;

3)решая дифференциальные уравнения, оценить «вес» технологических погрешностей в общей ошибке прибора.

Заметим, что данная классификация погрешностей не во всех случаях охватывает особенности их влияния на по­ ведение прибора, однако позволяет в определенной мере систематизировать анализ. Возможна классификация ука­

регулируемые, коррелированные и некоррелированные). Приведенные классификации не исключают, а допол­

няют друг друга. Классификацией технологических погреш­ ностей по их виду целесообразно пользоваться при проек­ тировании и изготовлении приборов, а по характеру возму­ щающих моментов — при регулировках и испытаниях.

§ 2. Критерии определения допусков на точность изготовления и сборки приборов

При определении допусков на точность изготовления и сборки гироприборов в кардановом подвесе часто исходят из требуемой точности прибора на неподвижном основании, что не всегда правомерно, поскольку некоторые технологи­ ческие погрешности (например, неперпендикулярность осей карданова подвеса) практически не оказывают влияния на уход гироскопа в этом случае, но могут заметно повлиять на поведение гироскопа при действии на него возмущающих моментов, возникающих при качке, вибрациях и маневрах объекта. На подвижном основании влияние технологических погрешностей на точность показаний гироскопического при­ бора целесообразно сравнивать с влиянием, которое оказыва­ ет на нее идеально выполненный карданов подвес при кач­ ке или угловой вибрации основания.

Если гироскоп используется на маломаневренном объек­ те и хорошо защищен от влияния вибраций, то в качестве основного критерия определения допусков можно принять

9