Procesul de Fabric a Tie Al 400k Ax Giroscop

download Procesul de Fabric a Tie Al 400k Ax Giroscop

of 44

  • date post

    20-Jul-2015
  • Category

    Documents

  • view

    24
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of Procesul de Fabric a Tie Al 400k Ax Giroscop

PROCESUL DE FABRICARE AL 400K AX GIROSCOPNotiuni introductiveAparatele giroscopice de verticala sunt construite astfel incat sa determine in permanenta la bordul aeronavelor directia verticalei adevarate. Memorand aceasta directie aparatele giroscopice de verticala permit sa se masoare unghiurile de tangaj si de ruliu ale aeronavei, deci furnizeaza informatii asupra evolutiei in raport cu planul orizontal al punctului in care se afla aceasta in orice moment. Informatiile furnizate de aceste aparate sunt folosite nu numai pentru pilotajul manual, ci si in sistemele de pilotaj si stabilizare automata, in aparatura de radiolocatie, in vizoarele de bombardament sau aparatura de fotografiere aeriana, etc. Prin verticala adevarata se intelege directia fortei de greutate, adica rezultanta fortei de gravitatie a Pamantului si a fortei centrifuge datorate rotatiei Pamantului. Pendulul al carui punct de suspensie este fix in raport cu Pamantul, se orienteaza dupa directia verticalei adevarate. De aici a rezultat ideea de a folosi pendulul ca aparat indicator, dar trebuie mentionat faptul ca pendulul montat la bordul unui vehicol in miscare, nu mai 959j92j indica directia verticalei adevarate, ci a verticalei aparente, definita prin rezultanta fortei de greutate si a fortei de inertie. Din acest motiv, pendulul ar indica eronat directia verticalei adevarate, eroarea fiind egala cu unghiul format de cele doua directii, in cazul evolutiilor executate de aeronave acest unghi poate atinge valori de ordinul zecilor de grade. Deci nu se poate utiliza pendulul fizic la bordul aeronavelor pentru a afla unghiurile de tangaj si de ruliu. Vom studia cat de mult corespunde giroscopul astatic rapid acestor cerinte. Acest giroscop, fiind perfect centrat si avand doua inele de suspensie, teoretic isi mentine pozitia axei principale de rotatie invariabila in spatiu. Asadar, daca aceasta axa este orientata dupa directia verticalei locului, giroscopul va memora directia respectiva. Pentru a obtine sensibilitate fata de axa de verticala, se impune sa combinam giroscopul astatic rapid cu pendulul fizic. Giroscopul rezultat imbina doua elemente cu calitati opuse: giroscopul folosit pentru a avea o stabilitate cat mai mare, dar care este insensibil fata de directia verticalei; pendulul, caracterizat prin sensibilitate fata de verticala dar care este puternic influentat de fortele de inertie ce apar in zborul accelerat.

Giroscopul folosit la realizarea giroorizontului este unul cu doua grade de libertate si un sistem de corectie. Caracteristica de corectie am ales-o ca fiind de tip releu, elementul sensibil fiind comutatorul pendular cu Hg. Unghiurile de ruliu si tangaj sunt preluate cu traductoare de tip inductiv si cu ajutorul selsinelor, semnalul electric preluat de la aceste dispozitive fiind proportional cu unghiul de rotatie dintre rotorul si statorul lor. Schema electrocinematica a giroorizontului

Fig. 3.1 In fig. 3.1 este prezentata schema electrocinematica a unui giroorizont la distanta, avand urmatoarele componente: 1 - giromotor; 2 - inel interior de suspensie; 3 - inel exterior de suspensie; 4 - cadru de urmarire; 5 - amplificator; 6 - motor generator; 7 - comutator; 8 - contact; 9 - comutator pendular cu lichid; 10 - motor de corectie transversala; 11 - contact; 12 - motor de corectie longitudinala; 13 - intrerupatorul corectiei longitudinale; 14 - selsin transmitator de tangaj;

15 - selsin transmitator de ruliu; 16 - cadru de tangaj; 17 - silueta avionului; 18 - scara de tangaj; 19 - scara de ruliu; 20 - index; 21 - selsin receptor de tangaj; 22 - amplificator; 23 - motor generator; 24 - angrenaj; 25 - comutator; 26 - selsin receptor de ruliu; 27 - amplificator; 28 - motor generator; 29 - angrenaj; 30 - buton de reglare; 31 - traductor inductiv.

Mediul gazos de lucruInfluenta gazului de lucru asupra preciziei se face simtita prin puterea consumata si incalzirea giromotorului legate de rezistenta aerodinamica si transferul de caldura. Acestea din urma depind si de mediul gazos de lucru, precizia de indicare a giroscopului este puternic dependenta de primele doua caracteristici mai sus mentionate. Ermetizarea girocamerei si umplerea ei cu gaze mai usoare si mai bune conducatoare de caldura decat aerul, micsoreaza incalzirea giroagregatului, egalizeaza temperatura in interiorul sau, pastreaza calitatea ungerii sau a uleiurilor, caracteristicilor electrice si mecanice ale giromotorului la posibilele variatii ale conditiilor externe. Ca medii de lucru se pot folosi vidul, aerul, alte gaze cu densitate mai mica decat a aerului si conductibilitate termica cel putin egala. Dintre aceste gaze, cele mai bune propietati sub raport caloric si aerodinamic, le au Hidrogenul si Heliul. Vidul inlatura in totalitate pierderile aerodinamice, dar inrautateste cedarea de caldura care se realizeaza doar prin conductibilitate care este foarte mica. Din aceasta cauza, chiar daca puterea consumata scade simtitor, incalzirea creste in acelasi timp.

Din datele experimentale de la o serie de giromotoare, la trecerea de la aer la vid, saltul de temperatura intre infasurare s i carcasa creste de aproximativ ori. In cazul giromotoarelor vidate pentru a asigur o conductibilitate termica suficienta, este necesar sa se supradimensioneze constructia lor. Vidarea giroscoapelor este urmata si de neajunsuri de ordin tehnologic si de exploatare.

Hidrogenul, in comparatie cu aerul, da o reducere a pierderilor aerodinamice de de consumate.

ori, iar Heliul

ori. De aceea incalzirea giromotorului scade intr-o mai mare masura fata de ritmul de scadere al puterii

In tabelul 1 sunt prezentate date comparative pentru puterea consumata si incalzirea infasurarilor statorului pentru giromotoare cu medii de lucru diferite. Se constata ca Hidrogenul si Heliul prezinta avantaje mari atat la puterea consumata, cat si la incalzirea infasurarii statorului. Ceea ce limiteaza insa folosirea Hidrogenului este inflamabilitatea, caracterul sau chimic activ si cifra mare de curgere. Caracterul sau chimic activ poate duce la distrugerea izolatiei conductoarelor din infasurari. Vom alege ca mediul de lucru Heliul, alegerea presiunii gazului se face pe considerentul maximei egalizari a caldurii pe volumul aparatului . Rezulta ca este necesara o temperatura minima de incalzire a giroscopului, iar pe de alta parte sa avem o cadere minima de temperatura in interiorul giroagregatului. Cea de a doua conditie se realizeaza daca presiunea este maxima, deoarece la scaderea presiunii puterea consumata se micsoreaza intr-o mai mica masura decat dimensiunea transmisiei de caldura. Tabelul 1

Aer Diametrul exterior n 1 atm

He 1 atm 1 atm

Vid (2.3) mmHg

3.1 4.1 4.1 5.5 6.8 7.0 8.7

24000 24000 48000 24000 24000 24000 12000

3.7

1.56

3.1

9.6 4.8 4.4 8.6 8.0 -

3 3.75 7.5 3 7 8.9 6

5.5 7.4 2.8 8.0 3.6 6 25

3.0 3.75 5 6.9 6.7 4

63 29 88 25 25.5 55.8 38

6.25 16.2 3.75 22 80 8.75 10.8 3.75 21.9 17.2 9.4 25 18 9.5 -

Asadar presiunea trebuie stabilita pe baza unui anumit compromis, trebuie avut in vedere realizarea incalzirii minime a infasurarii statorice a giromotorului in raport cu mediul din extremul girocamerei. Se considera ca presiunea in girocamera este corect stabilita daca se obtine aceasta conditie de minim. Tabelul 2

Mediul de lucru Presiunea mediului de lucru Puterea consumata Carcasa Incalzirea fata de mediul ambiant Infasurarea statorica

Vid 2 10 8 20 700 12 11 17

He 100 740

He

Aer

740 500 26 24 30 58 52 69

13.5 19.5 12 18 18 24

In tabelul 2 se arata variatia caderilor principale de temperatura a unui giromotor asincron functionand in Heliu si Hidrogen, in functie de presiunea mediului. Conform rezultatelor experimentale toate giromotoarele cu gabarit mediu si mare, cu

, au presiunea optima daca se utilizeaza Heliu de

.

Pentru giroscoapele miniaturale, intr-o gama de presiuni de la 740 la 300 mmHg, gradientele de temperatura in interiorul giroagregatului variaza slab. Micsorarea presiunii duce la micsorarea puterii, rezulta recomandarea ca pentru toate gabaritelor de giroscoape presiunea sa nu depaseasca 400 mmHg.

Vom alege pentru mediul de lucru din girocamera Heliu, iar presiunea

.

Viteza de rotatie

Viteza de rotatie influenteaza substantial caracteristicile giromotorului si ale giroverticalului in general, daca raportul dimensiunilor giromotorului masa m este proportionala cu rotatie a fost notata cu ''n''. si sunt constante, atunci diametrul exterior este proportionala cu este proportional cu ,

, suprafata de cedare a caldurii

, unde variatia vitezei de

Am notat cu

diametrul interior al volantului si cu L lungimea volantului. De asemenea puterea pierderilor aerodinamice , pierderile prin frecare in rulmenti cu , pierderile mecanice sunt proportionale este proportionala

este proportionala cu cu cu

, coeficientul de transfer de caldura cu .

, iar incalzirea infasurarii statorului

Pentru diametrul exterior al volantului ( ) constant, adesea se considera ca sporirea vitezei prin pastrarea constanta a dimensiunilor ar duce la o marire a preciziei, din cauza cresterii momentului cinetic. Si in acest caz apare o uzura marita a rulmentilor, neechilibrari, vibratii, cresterea pierderilor mecanice, cresterea pierderilor puterii, a incalzirii si a timpului de pornire. In fig. 3.2 sunt prezentate unele caracteristici ale giromotoarelor asincrone, se constata ca marirea vitezei peste inrautateste precizia.

Fig. 3.2 Pentru calculul vitezei proprii de rotatie am tinut seama ca giroscopul este de curent alternativ, trifazat, de tip asincron. Viteza de rotatie poate fi exprimata cu relatiile:

unde: f - frecventa; s - alunecare