利用激光进行陀螺动平衡

利用控制的高能激光脉冲去除不平衡量的优点是:在极高转速的陀螺上,原则上能做到质量平衡。与此相反——如前所述——用普通的机械去重法(例如钻孔法)只能在静止的转子上进行不平衡量的去除。然而,从原则上来看,在陀螺工作时进行动平衡既节省时间又较精确。激光动平衡法还有的优     

陀螺电机转子动平衡激光精密去重技术

陀螺电机转子动平衡采用的人工打孔去重存在效率低、去重精度低、金属碎屑残留等问题，严重制约了陀螺的生产效率和精度。而激光去重具有去重精度高、无接触、效率高等优点，在精密去重领域应用前景广泛。采用脉冲光纤激光器对陀螺电机转子动平衡进行了激光精密去重技术研究，探讨了激光频率、振镜扫描速度等参数对去重效果的影响规律，优化了激光去重工艺参数。当激光功率为30W、振镜扫描速度为1000mm/s时，去重盲孔效果最好。针对激光去重盲孔存在残留物问题，提出了激光二次抛光去除残留物的方法，研究了激光功率、振镜扫描速度对残留物去除效果影响规律，优化了激光抛光工艺参数。激光去重盲孔经二次扫描抛光后，盲孔表面残留物去除干净，满足陀螺电机转子的精密去重要求。     

超精密磨削中的砂轮在线动平衡技术的研究

介绍了作者研制的一种新型砂轮在线动平衡系统。该系统以单片机为核心,通过检测砂轮旋转时不平衡量引起的振动信号并进行数据处理,以确定不平衡量的大小,然后控制跟随砂轮高速旋转的平衡头内的平衡块移动对不平衡量进行补偿。经过初步实验表明,该系统显著降低了砂轮不平衡量引起的振动,获得了良好的平衡效果。     

用于工件动平衡的激光装置

激光动平衡装置包括使物体旋转和提供物体不平衡量的大小和相位的指示设备。采用激光装置照射到旋转物体上以去除材料而达到平衡。供给改变冲击在物体上的激光位置与中断冲击的设置,以便达到在所要求平衡的物体的某一位置去除一定量的物体材料。     

薄盘工件不平衡量在线测算及去重试验研究

基于薄盘类零件具有较大径厚比,且不平衡量可以看作分布在一个平面内的特点,提出一种基于夹载工件前后机床主轴不平衡振动信号的变化而间接、在线测算薄盘类工件不平衡量的方法。基于附加不平衡振动检测系统、复合数控机床的主轴准停、刀具定位及去重控制等功能,提出薄盘工件不平衡量在线去重校正的理念。通过试验证实了工件不平衡量在线测算及校正的可行性。本研究可以在无动平衡机的条件下实现薄盘工件不平衡量的在线测算与去重校正,在节省工件平衡成本、提高工件平衡效率与加工精度等方面具有参考价值。     

多级盘结构转子的工艺装配优化设计方法

对于多级盘结构的转子,例如航空发动机的压气机转子,尽管在工程设计中,对每级盘的不平衡量进行了严格的控制,但是如果装配工艺设计不当,多级轮盘的不平衡量在高速旋转过程中形成的作用于轴颈上的力和力矩是很可观的,严重时将影响整个转子系统的振动品质。为了解决这个问题,本文提出了一种采用Powell法优化各级盘的角向安装位置的工艺装配设计方法,从而消除了作用于轴颈上的力和力矩。     

一种实现陀螺马达准确制动方案的研究

在分析了几种传统的电机制动方案基础上,提出了一种适合陀螺马达的能耗制动方案,该方案依据马达逐渐停转时自身产生的微弱电信号,再经放大处理后作为能耗制动的控制信号,实现陀螺马达准确、可靠、平稳的停止,避免了不及时切断电源而烧坏定子绕组的情况.     

一种提升空间三轴激光陀螺性能的谐振腔方案研究

针对现有空间三轴机抖激光陀螺因通道间放电耦合引入了零偏误差导致陀螺性能损失的问题,提出了一种高精度空间三轴谐振腔改进设计实现方案.该方案从空间三轴激光陀螺与单轴激光陀螺放电系统的差异出发,分析了空间三轴激光陀螺不同放电状态引入零偏误差的机理,明确了高精度空间三轴激光陀螺各通道的放电电流控制需求.同时,分析结果表明,减小通道间的放电耦合可降低该型陀螺的零偏耦合误差项,因此需对空间三轴谐振腔进行放电结构的去耦合优化设计.最后,针对提出的空间三轴谐振腔改进设计方案,开展了陀螺性能试验验证,试验结果表明,空间三轴机抖激光陀螺的精度提升了5.7％以上.     

恒速偏频/机抖激光陀螺惯导系统半实物仿真

提出一种恒速偏频/机抖激光陀螺惯导系统方案。用一个不随偏频机构旋转 的机抖激光陀螺,改善恒速偏频激光陀螺惯导系统在偏频旋转轴方向的载体角速度测量 精度。给出了偏频旋转轴方向等效陀螺采样值的计算方法和关键结构参数标校方法;分 析了纯惯导的系统误差特性,在初始对准卡尔曼滤波模型中,增加了偏频旋转轴方向的 陀螺漂移以及耦合偏差造成的等效北向陀螺漂移作为误差状态。恒速偏频/机抖激光陀 螺惯导系统的半实物仿真实验结果表明：在静基座条件下,初始对准10min 后,方位角收 敛到10″ （1σ） 内; 初始对准20min 后, 纯惯导4h, 北向和东向位置误差最大值均小于 200m。     

从旋转物体上去除材料的激光装置

本文叙述从旋转物体,如陀螺转子上去除材料实现陀螺转子动态平衡的装置。应用激光束去除材料,为此目的,使激光的点火时间须与旋转物体一给定位置相应,以使激光束聚集在要去除材料的那部分。激光器备有第一和第二两套电源设备,从接触旋转物体的传感器上传来控制信号后,第一充电网络激发激光器至阈值状态。激光器达到阈值状态后,从控制信号接收的延迟一段时间的触发信号,使第二充电网络自动地连接在激光器上,进一步激发激光器。延迟时间足以使激光器达到阈值状态。第二充电网络时间常数小、电压高,因此激光脉冲窄,对从旋转物体上去除材料部位提供小弧度精确控制。     

同转/对转双转子系统的动力学特性

建立了双转子动力学模型,引入中介轴承刚度和高、低压转子陀螺力矩的影响,利用数值分析和实验验证,揭示了同转/对转双转子系统临界转速特性和不平衡响应存在的差异,以及转速比对同转/对转双转子临界转速特性和不平衡响应的影响.结果表明:陀螺力矩是影响带有中介支承的双转子系统转子刚度的主要原因,其刚度变化与内、外转子的转速比大小和相对旋转方向有关,进而导致同转/对转双转子系统临界转速特性和不平衡响应发生改变;相比同结构的同转双转子,在相同的不平衡量作用下,对转双转子的不平衡响应更为显著.对转双转子进行动平衡时,应更加严格的控制内、外转子的不平衡量.      

基于有限元模型的机抖激光陀螺模态分析

闭锁效应是激光陀螺误差的主要来源之一,机抖激光陀螺采用机械抖动的方式使其工作在谐振状态下有效地减小了这一误差。为研究机抖激光陀螺的抖动特性,本文建立了该陀螺的有限元模型,对其抖动模态进行了仿真分析,并进行了扫频实验验证,结果表明该模型充分反映了系统的抖动动力学特性,合理可靠,为采用有限元方法进一步分析激光陀螺的振动特性奠定了基础,对提高激光陀螺的精度有着重要的意义。     

一种测量陀螺转子静平衡的方法

介绍了测量陀螺转子静平衡的一种行之有效的方法，并介绍了如何进行去重。     

一种车载激光捷联惯组免拆卸标定方法

陀螺和加速度计常值零偏随时间变化, 惯组误差增大, 不满足部队使用要 求。传统方法是将激光捷联惯组从载车上拆卸下来放在高精度三轴转台上重新标定,过 程繁琐费时、成本高,不利于部队的使用和快速反应。设计了一种激光捷联惯组免拆卸 标定方法,在载车进行四位置转位,每个位置静止10min 的条件下对陀螺和加速度计零 偏误差进行了全局可观测性分析,证明了陀螺常值零偏和水平加速度计常值零偏是可观 测的。利用Kalman 滤波器估计了三只陀螺和水平加速度计常值零偏。对标定补偿前后 激光捷联惯组的全方位对准精度和1h 导航精度进行了比较。结果表明： 基于载车四位 置转位免拆卸标定方法对陀螺和加速度计常值零偏估计是有效的。     

单片机在船舶位置测控系统中的应用

介绍一种以AT89C55／51单片机为核心的主从机船舶位置控制系统。驾驶员在船长室通过键盘给定理想航向信号，选择航向传感器一电罗经测出实际航向信号，将这两个信号进行运算和处理，然后发出理想的舵偏转角信号给从机。从机安装在舵机所在现场，由精密电位器测出实际的航角信号，从机将其与理想的舵角信号进行比较，并发出控制步进电机转动的信号，从而系统快速可靠地实现船舶位置的串级控制。主从机之间的通信以RS-422标准实现。文中介绍了该系统的结构，详细分析系统原理并给出软件框图。     

金属振动陀螺调平方案设计与比较

金属振动陀螺是一种低成本、 轻小型的新型固体波动陀螺,在战术级应用领域具有广大的应用前景.金属振动陀螺谐振子的频率分裂直接反映陀螺的性能指标,频率分裂可以通过机械调平的方式进行修正.对金属振动陀螺的调平方法进行了梳理和比较,提出了质量修正、刚度修正2种调平思路和增加、 去除材料等5种修正方法.通过对各种调平修正方法的比较,选择激光去重法对谐振子顶面进行质量调平修正,并进行实验验证.实验结果表明,该方法修正后,在保持品质因数基本不变的情况下,谐振子的频率分裂由5.3Hz降低到0.9Hz,陀螺的零偏稳定性由55(°)/h降低到6(°)/h,性能指标提高了1个数量级.     

激光陀螺光学加工的特点

阐述了激光陀螺光学加工的特点。指出激光陀螺的光学加工是本着构成满足特定要求的激光谐振腔的目的,以谐振腔工作时的性能要求为依据,采用其自身特有的打孔和抛光工艺,来严格保证孔的直线度、孔与孔、孔与面之间位置度公差要求。其中涉及的大深径比细长孔加工、不规则内孔抛光、超光滑表面加工及相对已成形孔有严格位置、角度精度要求的面形抛光更是突出了激光陀螺光学加工的特色。     

用激光平衡陀螺和其它高速精密转子

激光焊接机和打孔机已经脱离了试验室阶段,并作为工业工具机而得到了接收,它们的应用已变得越来越明显了。这种最初设计供焊接和穿孔用的激光机床,可用作从陀螺转子或其它精密转动部件上去除金属,达到高精度平衡的目的。这种技术改变了用人工方法平衡所耗费的时间。     

液相烧结W-Ni-Cu重合金固体渗碳工艺—RT-24离心配重渗碳枝术攻关总结

一、引言 RT-24离心配重由W-Ni-Cu重合金制成。W-Ni-Cu重合金(或称高比重合金)是由钨与粘结金属铜、镍液相烧结制成的粉末冶金材料。近十多年来,应用W-Ni-Cu重合金作导航陀螺马达的转子体,成倍地提高了导航陀螺仪的精度和稳定性,它是制造高转动惯量的陀螺转子、各种仪表配重元件及自动手表重锤的理想材料。     

基于机械抖动激光陀螺仪的动态误差分析

机抖激光陀螺仪是目前应用最为广泛的激光陀螺,是实现应用捷联惯导系统进行导航的理想惯性仪表,研究激光陀螺仪的误差因素,并通过软件进行补偿提高其精度,对提高捷联惯导系统的精度具有重要意义。相对于研究已经较为成熟的静态误差,对动态误差的研究仍较少。针对激光陀螺的动态误差,通过分析在动态环境中抖动机构的输出对二频机抖激光陀螺输出的影响,建立了动态误差模型,为激光陀螺动态误差的研究提供了理论储备,具有一定的工程应用价值。