Амортизированный блок датчиков первичной информации бесплатформенных инерциальных навигационных систем

Полезная модель является блоком датчиков инерциальной информации БИНС с ДУС на базе динамически настраиваемых гироскопов (ДНГ) и акселерометрами. Технический результат модели направлен на создание малогабаритного амортизированного блока, конструктивные особенности которого позволяют осуществлять подстройку частоты колебаний амортизируемого корпуса, а также обеспечить сближение центра масс корпуса с центром жесткости системы амортизации и тем самым обеспечить защиту ДНГ в условиях вибрации и снизить погрешность от угловых перемещений блока при действии линейного ускорения. Для достижения этих результатов корпус выполняют в виде прямоугольного параллелепипеда с двумя квадратными параллельными гранями большего размера, в который встроены четыре амортизатора (равноотстоящие от точки пересечения диагоналей большей грани) с цилиндроконическими резиновыми втулками и набором регулировочных металлических колец. В конструкции предусмотрены также ориентиры центра жесткости (установочные втулки амортизаторов и базовая площадка с двумя отверстиями под штифты), а также комплект балансировочных грузов, что позволяет с помощью известного технологического оборудования осуществить контроль несовпадения центра масс с центром жесткости и провести работы по их сближению.

Полезная модель относится к области приборостроения, в частности, к навигационным гироскопическим приборам и может найти применение при разработке, бесплатформенных инерциальных навигационных систем (БИНС) высокоманевренных объектов в качестве блока измерения первичной информации, предназначенной для решения навигационных задач и задач стабилизации положения движущегося объекта.

Известно, что БИНС могут быть построены на базе жестко закрепленных на корпусе объекта датчиков абсолютной угловой скорости (ДУС) и акселерометров, оси чувствительности которых взаимно ортогональны и совпадают с осями связанной с движущемся объектом системы координат (ССКО) (B.C.Петров. Вопросы теории инерциальных навигационных систем. М., Наука, 2003), (Патент РФ 2011169 G01C 21/00, опубликован 15.04.94). Очевидно, что применяемые в условиях работы высокоманевренных объектов (в условиях жестких вибрационных и ударных перегрузок) ДУС должны отличаться высокой стойкостью к таким воздействиям. Такими характеристиками обладают, так называемые, плавающие (поплавковые) ДУС, отличительной особенностью которых является то, что вес чувствительного элемента уравновешивается выталкивающей силой жидкости, заполняющей внутреннюю полость прибора (В.П.Данилин. Гироскопические приборы - М., Высшая школа, 1965).

Наличие несжимаемой среды защищает чувствительный элемент гироскопа от жестких вибрационных и ударных воздействий. Понятно, что, в силу конструктивных особенностей, эти гироскопы имеют достаточно большие габариты.

В случае требования предельной минимизации массогабаритных характеристик бортовой аппаратуры применение плавающих ДУС исключается.

Вместе с тем, в настоящее время серийно выпускаются прецизионные миниатюрные динамически настраиваемые гироскопы (ДНГ) (Брозгуль Л.И. Динамически настраиваемые гироскопы - М., Машиностроение, 1989), работающие либо в режиме датчика углового положения объекта, либо в режиме ДУС (ДУС-ДНГ).

ДНГ разрабатывались как датчики углового положения платформенных инерциальных навигационных систем, в которых гироскопы были защищены от вибровоздействий основного объекта амортизирующим подвесом (а.с. СССР 1637454, МКИ F16F 13/00, опубликовано 15.09.89). Наличие указанного подвеса исключало из диапазона вибровоздействий частоты, вызывающие острый резонансный пик колебательной системы «ротор гироскопа - упругий подвес». Серийно выпускаемые в настоящее время малогабаритные ДНГ: ДНГ-2, ДНГ-4, ДНГ-5, ДНГ-12, ДНГ-15 (ПНППК, г.Пермь), ГВК-16, ГВК-17 -(РПКБ, г.Раменское), ДС-2-10, ДНГДП-3001 (АПЗ, г.Арзамас) и др. по сути дела, имея разные конструктивные исполнения, близки по своим массогабаритным характеристикам и острым резонансным пикам, которые приходятся на одну из частот диапазона 10001400 Гц.

Наиболее простая схема амортизации представляет собой колебательное звено в составе: защищаемый объект (инерционный элемент массой m), пружина с коэффициентом жесткости k и демпфер с коэффициентом демпфирования h (система амортизации) (фиг.1). Собственная частота (f₀) недемпфированных (слабо демпфированных) колебаний защищаемого объекта определяется выражением:

f₀=1/2·(k/m).

Основное требование хорошей виброизоляции сводится к тому, чтобы собственная частота колеблющейся защищаемого объекта была связана с частотой внешнего воздействия (f) соотношением: f₀<<f/2. При этом относительно невысокая степень демпфирования при использовании резиновых амортизаторов может обеспечить высокую эффективность работы амортизаторов на частотах внешнего вибровоздействия выше 1000 Гц. (Ю.А.Суровцев. Амортизация радиоэлектронной аппаратуры. М., Советское радио, 1974).

С другой стороны конструкция основного объекта, в котором размещается защищаемый объект (амортизируемый корпус), как правило, имеет собственные острые (пиковые) резонансные подъемы и, чтобы увести собственные резонансные частоты блока датчиков от острого резонансного пика основания, должна быть предусмотрена возможность изменения коэффициента жесткости системы амортизации с целью изменения f₀ в пределах 200350 Гц, обеспечивая при этом полосу пропускания ДУС-ДНГ, необходимую для работы системы стабилизации движущегося объекта.

Для обеспечения совпадения осей чувствительности гироскопов и акселерометров, последние должны размещаться в том же амортизируемом корпусе. Совпадающие между собой оси чувствительности акселерометров и ДУС образуют ортогональную систему координат, связанную с амортизируемым корпусом блока датчиков (ССКК). При размещении амортизированного блока датчиков в основное изделие системы координат ССКК и ССКО должны совпасть.

При конструировании системы амортизации должны быть выполнены условия, при которых координаты центра масс амортизируемого корпуса блока датчиков совпадают с координатами центра жесткости системы амортизации (Ю.А.Суровцев. Амортизация радиоэлектронной аппаратуры. М., Советское радио, 1974).

Иначе говоря, при изготовлении амортизированного блока датчиков необходимо совмещать центр масс амортизируемого корпуса с центром жесткости амортизирующих опор. Центр жесткости амортизирующих опор, имеющих одинаковую жесткость и расположенных симметрично относительно трех ортогональных осей, находится на пересечении этих осей. Положение центра масс амортизируемого корпуса блока со всеми входящими в него элементами невозможно рассчитать однозначно, поскольку всегда существует допустимый допуск на массу входящих в блок элементов и топологии монтажа. Это, в свою очередь, приводит к тому, что в реальных условиях всегда будет иметь место несовпадение центра масс амортизируемого корпуса с центром жесткости опор (эксцентриситет). В этом случае, при наличии линейных ускорений, действующих на объект, возникает неравномерность нагружения амортизаторов и смещение () углового положения ССКК относительно ССКО, что, в конечном итоге, ведет к появлению паразитных перекрестных связей по угловой скорости и линейному ускорению и, соответственно, погрешностям счисления текущих координат движущегося объекта.

Покажем это на простом примере, который поясняет поведение блока датчиков в одной из вертикальных плоскостей при воздействии линейного ускорения W (м/с²).

На фиг.2 приведен чертеж балки, опирающейся на упругие опоры в точках А и В. На рисунке сплошной линией изображена балка до воздействия линейного ускорения, пунктиром - во время воздействия W.

Положим:

- а - половина расстояния между упругими опорами (определяет положение центра жесткости блока относительно равножестких опор);

- е - эксцентриситет положения центра масс блока относительно положения центра жесткости;

- P - вес балки;

- n - перегрузка (безразмерная величина), представляющая собой отношение действующего ускорения к ускорению свободного падения (n=W/g);

- g - ускорение свободного падения (9,81 м/с²);

- с - линейная жесткость каждой из опор А и В;

R_A, R_B - реакции опор в вертикальной плоскости на внешнее воздействие.

Запишем уравнение статики для сил, действующих в вертикальной плоскости, и моментов относительно точки В:

Определив из равенств (1) величины R_A и R_B, а затем и соответствующие им линейные смещения упругих опор А и В, можно (для малых углов поворота) получить угловое смещение ССКБ в одной из вертикальных плоскостей блока датчиков:

Из выражения (2) следует, что амортизируемый корпус блока датчиков должен иметь минимально возможные вес и эксцентриситет центра масс корпуса относительно центра жесткости, а также достаточно высокую жесткость амортизирующих опор. Весьма эффективно влияние расстояния между опорами блока датчиков. Однако увеличение этого расстояния противоречит требованию по минимизации габаритных характеристик блока датчиков.

Известна амортизирующая опора гиростабилизированной платформы, состоящая из двух амортизаторов: внутреннего и наружного колец, соединенных упругим элементом. При этом упругие элементы имеют вид симметрично расположенной резиновой конической мембраны (а.с. СССР 1637454, МКИ F16F 13/00, опубликовано 15.09.89).

Эти опоры имеют большие габариты и предназначены для виброизоляции гиростабилизированной платформы от корпуса объекта. В конструкции опор отсутствуют механизмы настройки требуемой собственной частоты колебаний платформы и сближения ее центра масс с центром жесткости амортизирующих опор.

Известны устройства, состоящие из прибора с амортизирующей подвеской на резиновых шнурах и прибора с амортизирующей подвеской на четырех симметрично расположенных в горизонтальной плоскости стандартных амортизаторах (B.C.Ильинский. Защита аппаратов от динамических воздействий. М., Энергия, 1970, с.78, рис.2.26б, 2.26а).

Недостатками устройств являются: в первом случае - невозможность использования амортизации из-за значительных пространственных размеров, а во втором случае - большие габариты стандартных амортизаторов и их способность гасить колебания только в вертикальной плоскости. Обоим случаям присущи погрешности, вызываемые линейным ускорением.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по совокупности признаков является устройство для гашения колебаний, содержащее защищаемый объект, четыре амортизатора в форме тел вращения, попарно расположенных с противоположных сторон защищаемого объекта с возможностью установки амортизаторов в корпус основного объекта (а.с. СССР 1722105, МКИ F16F 13/00, выдано 17.10.89).

Недостатками прототипа являются:

- большие габариты системы амортизации устройства, определяемые размерами амортизирующих опор;

- отсутствие возможности подстройки коэффициента жесткости опор для обеспечения их равножесткости и настройки требуемой собственной частоты колебаний защищаемого объекта;

- отсутствие механизма сближения центра масс защищаемого (амортизируемого) объекта с центром жесткости амортизирующих опор, выражающееся в отсутствии ориентиров пространственного положения центра жесткости амортизаторов и элементов изменения положения центра масс защищаемого объекта.

Технический результат полезной модели направлен на создание на базе ДУС-ДНГ и акселерометров малогабаритного амортизированного блока датчиков инерциальной информации, конструктивные особенности которого позволяют осуществлять подстройку необходимой частоты колебаний амортизируемого корпуса и сближения его центра масс с центром жесткости системы амортизации и тем самым обеспечить защиту гироскопов и снизить погрешности от угловых перемещений амортизируемого корпуса при действии на объект линейного ускорения.

Технический результат достигается за счет того, что в устройстве для гашения колебаний, содержащем защищаемый объект, четыре выполненных в форме тел вращения и попарно расположенных с противоположных сторон защищаемого объекта амортизатора с возможностью их крепления в корпус основного объекта. Защищаемым объектом является амортизируемый корпус блока датчиков инерциальной информации, в который входят два ДНГ, три акселерометра, элементы электроподводки и съема информации; при этом амортизируемый корпус выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда с четырьмя боковыми гранями меньшего размера и двумя параллельными квадратными гранями большего размера со сквозными выборками в теле корпуса под установку четырех встроенных амортизаторов, одна из граней большего размера и одна из граней меньшего размера выполнены в качестве базовых плоскостей, а сами выборки расположены на диагоналях квадратных граней на равных расстояниях от точки пересечения диагоналей, причем оси выборок параллельны между собой и перпендикулярны к плоскостям граней в форме квадратов, а амортизаторы выполнены в виде амортизирующих опор.

Сквозные выборки под установку амортизирующих опор выполнены в виде двух цилиндрических гнезд, примыкающих к плоскостям квадратных граней и не доходящих на равные расстояния до равноотстоящей от квадратных граней центральной плоскости корпуса, образуя перемычки в теле корпуса, в которых соосно с гнездами выполняют цилиндрические отверстия меньшего диаметра.

В выборки под установку амортизаторов встроены четыре амортизирующих опоры, каждая из которых выполнена в виде двухстороннего упругого упора. Амортизирующие опоры укомплектованы полыми стойками и однотипными резиновыми втулками в форме тел вращения, с внешними диаметрами равными или несколько меньшими диаметров гнезд и внутренними диаметрами меньшими диаметра отверстия в теле перемычки, при этом нижний конец стойки выполнен в виде установочной втулки цилиндрической формы (с внешним диаметром большим диаметра самой оси и с внутренним диаметром большим внутреннего диаметра полой части стойки) с торцом перпендикулярным продольной оси стойки, при этом верхний конец оси выполнен с утонением в форме короткого цилиндра с возможностью его развальцовки на шайбе с опорой на буртик, ширина которого несколько больше полуразности внешнего диаметра стойки и внешнего диаметра короткого цилиндра.

Каждая из однотипных резиновых втулок выполнена в форме переходящего в усеченный конус цилиндра с диаметром равным или несколько большим диаметров гнезд, при этом высота цилиндра равна высоте усеченного конуса, а внутренний диаметр отверстия втулки равен или несколько меньше внешнего диаметра цилиндрической стойки амортизатора.

В полые цилиндрические части стоек амортизаторов установлены, винты, обеспечивающие взаимодействие торцов и цилиндрических отверстий установочных втулок стоек амортизаторов с установочными цилиндрическими элементами основного объекта.

Возможность изменения коэффициента жесткости каждой из опор и подстройки собственной частоты колебаний амортизируемого корпуса обеспечена тем, что в устройстве между основаниями однотипных резиновых втулок и поверхностями перемычек в теле корпуса размещены наборы регулировочных плоских металлических колец, которые создают натяг и увеличивают плотность резины.

Для сближения центра масс амортизируемого корпуса блока датчиков с центром жесткости амортизаторов в устройстве предусмотрены ориентиры центра жесткости системы амортизации: первый ориентир выполнен в виде двух отверстий под штифты, продольные оси которых лежат в плоскости симметрии четырех перемычек в теле корпуса и перпендикулярны продольным осям выборок под установку амортизирующих опор. Другой ориентир материализован внутренними диаметрами четырех цилиндрических установочных втулок.

Ориентиры направления двух из трех осей ортогональной системы координат с началом в центре жесткости образуют внутренние диаметры четырех цилиндрических установочных втулок (две оси ортогональной системы координат лежат в плоскости симметрии четырех перемычек в теле корпуса и равноотстоят от продольных осей установочных втулок противоположных сторон устройства), а ориентир направления третьей оси образует базовая плоскость меньшей грани с двумя отверстиями под штифты (третья ось ортогональной системы координат перпендикулярна плоскости симметрии четырех перемычек в теле корпуса и проходит через линию пересечения двух первых осей).

Кроме того на двух смежных гранях меньшего размера и на одной грани большего размера расположен комплект балансировочных грузов, допускающих изменение положения центра масс амортизируемого корпуса по результатам измерения небаланса относительно осей ортогональной системы координат с началом в центре жесткости.

Сущность полезной модели поясняется чертежами.

На фиг.1 показаны основные узлы колебательного звена; на фиг.2 приведен чертеж, поясняющий механизм возникновения углового смещения ССКК относительно ССКО; на фиг.3фиг.6 показан общий вид устройства. На Фиг.3 - один из видов устройства сбоку, на фиг.4 - вид устройства сверху, на фиг.5 - вид устройства снизу, на фиг.6 - продольный разрез амортизирующей опоры.

Предлагаемое устройство (блок датчиков инерциальной информации БИНС) (фиг.3фиг.6) (конкретные габаритные размеры с установленными элементами 95×88×53 мм) содержит амортизируемый корпус 1 с малогабаритными акселерометрами 2, 3, 4, ДНГ 5, 6, электромонтажом, блочными частями 7, 8 соединителей электроподводки и съема информации, а также четыре встроенные в корпус амортизирующие опоры 9, 10, 11, 12, попарно расположенные по сторонам корпуса 1 и предназначенные не только для амортизации корпуса 1, но и участвующие в технологическом процессе совмещения ССКК с ССКО. На корпусе 1 располагают комплект балансировочных грузов 13, 14, 15, 16, которые являются элементами изменения расстояния между центром масс амортизируемого корпуса 1 и центром жесткости амортизаторов.

Исходной формой амортизируемого корпуса 1 является прямоугольный параллелепипед с четырьмя малыми прямоугольными гранями и двумя квадратными гранями большего размера. Поверхность 17 одной из квадратных граней и поверхность 18 малой грани выполнены как базовые поверхности, по отношению к которым выполняется обработка всего корпуса (в частности, выборки под установку ДНГ, акселерометров и четырех амортизирующих опор).

На грани 18 выполнены два отверстия под штифты 19, 20, продольные оси которых лежат в плоскости симметрии а-а (Фиг.6) четырех перемычек 21 в теле амортизируемого корпуса 1. А амортизирующие опоры 912, смонтированные в корпусе 1 блока, установлены на диагоналях квадратных граней на равных расстояниях от точки пересечения диагоналей (Фиг.2), что обеспечивает равные расстояния между продольными осями соседних амортизирующих опор.

Предложенные конструктивные решения (при настройке одинаковой жесткости амортизаторов) изначально определяют однозначность положения центра жесткости на пересечении осей симметрии амортизаторов.

Амортизирующие опоры 912 выполнены в виде двусторонних упругих упоров, каждый из которых (см. фиг.6) образован двумя однотипными резиновыми втулками 22, 23, имеющими форму тел вращения (втулки в силу особенностей технологии их изготовления близки по своим габаритным и механическим характеристикам). Втулки установлены в цилиндрические гнезда 24, 25 корпуса 1 и опираются на поверхности 26, 27 перемычек 21 через наборы «выравнивающих» (не показаны) и регулировочных плоских металлических колец 28, 29 с толщинами 0,05, 0,1, 0,15 и 0,2 мм. Резиновые втулки 22, 23 установлены на полую цилиндрическую стойку 30 амортизатора, нижний конец которой выполнен в виде установочной втулки цилиндрической формы 31 с внутренним цилиндрическим диаметром 32 и с торцем 33, перпендикулярным продольной оси стойки.

Верхний конец стойки выполнен с утонением в виде короткого полого цилиндра 34, который развальцован на шайбе 35 с опорой на буртик 36, ширина которого несколько больше полуразности внешнего диаметра стойки и внешнего диаметра короткого цилиндра.

Блок датчиков крепится к корпусу объекта винтами (не показаны), которые, проходя через полую часть 37 стоек 30 амортизаторов, обеспечивают контакт поверхностей цилиндров 32 и торцов 33 четырех стоек 30 амортизаторов к базовым элементам корпуса объекта. Базовые элементы корпуса объекта (не показаны) представляют собой плоскость (опора торцов 33) с четырьмя выступающими цилиндрами (сопрягаются с внутренними диаметрами 32 установочных, втулок 31, обеспечивая совмещение ССКК с ССКО).

Однотипные резиновые втулки 22, 23 (фиг.6) изготавливают из резины ИРП-1354 НТА (ТУ38.0051166-98). Резина имеет повышенные механические свойства, обладает высокой температурной устойчивостью (от минус 60°С до +125°С), озоностойкостью и стойкостью к магнитным полям. Присутствие в каучуке винильной группы делает резину устойчивой к тепловому старению. Введение в каучук фенольной группы (С ₆Н₅) повышает сопротивляемость резины действию радиации.

Втулки выполняются в форме цилиндра диаметром 15^+0,2 (при диаметре гнезда 15h9), переходящего в усеченный конус (угол при вершине 40°), высота которого равна высоте цилиндра (при общей высоте втулки 8^+0,2_-0,2 мм), а внутренний диаметр отверстия втулки (7_-0,15 мм) меньше внешнего диаметра цилиндрической стойки амортизатора (7h11).

Параметры втулок получены расчетно-экспериментальным путем для блоков датчиков массой от 630 до 730 г (для разных типах ДНГ).

При этом выбором твердости резины ИПР-1354 НТА в пределах от 45 до 66 ед. Шор А (ТУ38.0051166-98) и комбинациями регулировочных колец толщиной 0,05, 0,1, 0,15 и 0,2 мм удается изменять жесткость опор для указанных масс и регулировать резонансную частоту в пределах от 200 до 350 Гц, что обеспечивает ширину полосы пропускания ДУС (для целей стабилизации объекта) в пределах от 0 до 100120 Гц и смещение резонансной частоты при наличии острых резонансных пиков конструкции основания.

НАСТРОЙКА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Перед окончательной сборкой устройства проводятся три основные технологические операции:

- выравнивание виброизоляторов;

- регулировка коэффициентов жесткости амортизирующих опор;

- совмещение центра масс амортизируемого корпуса с центром жесткости амортизирующих опор.

Для проведения первой операции в корпус блока датчиков устанавливают массогабаритные эквиваленты ДНГ и акселерометров, балансировочные грузы с номинальной массой, блочные и ответные части соединителей, а также массовые эквиваленты электромонтажа и плат, имитируя тем самым номинальную массу m амортизируемого корпуса.

Операция «выравнивание виброизоляторов» (В.К.Асташев, В.И.Бабицкий и др. Вибрация в технике. В 6-и томах. Защита от вибрации и ударов (том 6). М., Машиностроение. 1995) узлов «стойка 30 амортизатора - втулка 25 - поверхность 27 перемычек 21» и «шайба 35 - стойка 30 амортизатора поверхность 26 перемычек 21» каждой из четырех амортизирующих опор проводится последовательно с помощью наборов металлических колец аналогичных наборам колец 28, 29.

Требуемый суммарный коэффициент жесткости опор (k) определяется, исходя из необходимой для защиты конкретного ДНГ собственной частоты колебаний амортизируемого корпуса:

k=m·(2п·f₀)².

При этом за счет параллельного присоединения амортизаторов коэффициент жесткости каждой из четырех амортизирующих опор настраивается (в условиях малой линейной деформации) на величину равную k/4.

Коэффициент жесткости регулируется с помощью набора металлических колец 28 и 29, которые устанавливаются на «выравнивающие» кольца и обеспечивают предварительный натяг втулок и соответствующее увеличение плотности резины.

При регулировке коэффициентов применяют специальную технологическую оснастку, обеспечивающую установку блока датчиков, сборку упругих узлов и проверку жесткости опор.

После настройки узлов каждого из четырех амортизаторов и при положительных результатах предварительного контроля АЧХ амортизируемого корпуса с четырьмя амортизирующими опорами, осуществляют развальцовку стенок цилиндров 34 на шайбах 35 и уточняют АЧХ.

После настройки опор в корпус устанавливают штатные элементы и проводят его монтаж. При этом в комплекте корпуса сохраняются установленные ранее балансировочные грузы номинальной массы.

Следующая операция - совмещение центра масс амортизируемого корпуса 1 блока датчиков с центром жесткости амортизаторов.

Методически сближение центра масс корпуса 1 с центром жесткости опор достигается за счет сближения с центром жесткости опор центра масс всего блока. Реализация такой методики становится возможной только в том случае, если вектор суммарного веса всех четырех амортизирующих опор во всех положениях балансировки проходит через их пространственный центр жесткости.

Амортизирующие опоры (Фиг.5, 6) симметричны относительно любых плоскостей перпендикулярных к плоскости а-а и проходящих через центр жесткости (Фиг.6) и выявление небаланса по любым взаимно ортогональным осям, лежащим в плоскости а-а, не вызывает проблем. Несимметричность же опор относительно плоскости а-а, требует для выявления небаланса по третьей оси установки уравновешивающих вставок (не показаны), которые устанавливаются со стороны шайб 35 в полые часть 37 стоек 30 и позволяют обеспечить в этом положении прохождение проекции вектора суммарного веса амортизирующих опор (с учетом веса уравновешивающих вставок) через центр жесткости этих опор.

Для того чтобы определить требуемую массу балансировочных грузов и сбалансировать устройство необходимо определить положение центра масс амортизируемого корпуса относительно положения центра жесткости, иначе говоря, определить координаты центра масс относительно известных координат центра жесткости. Для этой цели может быть использовано любое устройство, построенное, например, по схеме, защищенной Авторским свидетельством СССР 868380, МКИ G01M 1/12, опубликованным 30.09.81.

Такие устройства содержит стол с центральной опорой на кернах или на ножах (Б.А.Асс и Н.М.Жукова. Детали и узлы авиационных приборов и их расчет. М., Оборонгиз, 1960, глава IV) с рычагами для размещения на них противовесов (по типу рычажных весов), а также упоры, ограничивающие перемещение стола в пределах малых углов.

Задача обеспечения надежной посадки и крепления контролируемого блока датчиков на стол такого устройства (при условии закрепления блока датчиков на столе по ориентирам центра жесткости таким образом, чтобы вертикальная ось, проходящая через центральную опору приспособления, проходила также и через центр жесткости амортизаторов блока датчиков) осуществляется следующим образом:

- при определении координат центра масс блока относительно двух взаимно ортогональных осей, лежащих в плоскости а-а параллельной плоскости стола, установка блока на стол осуществляется посадкой внутренних цилиндров его установочных втулок 32 и торцов 33 на плоскость и четыре цилиндра, имитирующих посадочные цилиндрические элементы основного объекта;

- при определении положения центра масс блока относительно оси, перпендикулярной плоскости а-а, блок устанавливают на два штифта-фиксатора перпендикулярных плоскости стола и входящих в два отверстия под штифты на плоскости меньшей грани блока.

Балансировка блока относительно первых двух направлений проводится без уравновешивающих вставок, балансировка относительно третьего направления - с уравновешивающими вставками. После проведения операций по сближению центра масс блока с центром жесткости амортизаторов, демонтируют уравновешивающие вставки и снимают окончательную АЧХ амортизируемого блока датчиков. С целью защиты гироскопов в условиях воздействия гармонической вибрации от частот диапазона 10001400 Гц, АЧХ снимают только в диапазоне от 20 до 600 Гц.

После снятия АЧХ блок датчиков направляется на сборку гироинерциального блока, организующего работу ДУС и акселерометров и выдающего в коде инерциальную информацию в бортовой процессор.

1. Амортизированный блок датчиков первичной информации бесплатформенных инерциальных навигационных систем, содержащий защищаемый объект, резиновые амортизаторы в форме тел вращения, расположенные симметрично относительно защищаемого объекта, с возможностью их крепления в корпус основного объекта, отличающийся тем, что защищаемым объектом является амортизируемый корпус блока датчиков, в состав которого включены два динамически настраиваемых гироскопа, три акселерометра, элементы электроподводки и съема информации, а амортизаторы выполнены в количестве четырех штук и встроены в корпус блока; амортизируемый корпус выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда с четырьмя боковыми гранями меньшего размера и двумя параллельными квадратными гранями большего размера со сквозными выборками в теле корпуса под установку четырех встроенных амортизаторов, одна из граней большего размера и одна из граней меньшего размера выполнены в качестве базовых плоскостей, а сами выборки расположены на диагоналях квадратных граней на равных расстояниях от точки пересечения диагоналей, причем оси выборок параллельны между собой и перпендикулярны к плоскостям граней в форме квадратов, а встроенные амортизаторы выполнены в виде амортизирующих опор; сквозные выборки под установку амортизирующих опор выполнены в виде двух цилиндрических гнезд, примыкающих к плоскостям квадратных граней и не доходящих на равные расстояния до равноотстоящей от квадратных граней центральной плоскости амортизируемого корпуса, образуя перемычки в теле корпуса, в которых соосно с гнездами выполнены цилиндрические отверстия меньшего диаметра; в выборки под установку амортизаторов встроены четыре амортизирующие опоры, каждая из которых выполнена в виде двухстороннего упругого упора; амортизирующие опоры укомплектованы полыми стойками и однотипными резиновыми втулками в форме тел вращения с внешними диаметрами, равными или несколько меньшими диаметров гнезд и внутренними диаметрами, меньшими диаметра отверстия в теле перемычки, при этом нижний конец стойки выполнен в виде установочной втулки цилиндрической формы (с внешним диаметром, большим внешнего диаметра полой стойки и с внутренним диаметром, большим внутреннего диаметра полой части стойки) с торцом, перпендикулярным продольной оси стойки, причем верхний конец оси выполнен с утонением в форме короткого цилиндра с возможностью его развальцовки на шайбе с опорой на буртик, ширина которого определяется полуразностью внешнего диаметра стойки и внешним диаметром короткого цилиндра.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждая из однотипных резиновых втулок выполнена в форме переходящего в усеченный конус цилиндра с диаметром, равным или несколько меньшим диаметров гнезд, при этом высота цилиндра равна высоте усеченного конуса, а внутренний диаметр отверстия втулки равен или меньше внешнего диаметра цилиндрической стойки амортизатора; в полые части стоек амортизаторов, выполненных в виде цилиндров, установлены винты, обеспечивающие взаимодействие торцов и цилиндрических отверстий установочных втулок стоек амортизаторов с базовыми элементами основного объекта; возможность изменения и подстройки коэффициента жесткости каждой амортизирующей опоры и подстройки собственной частоты амортизируемого корпуса обеспечивается за счет того, что в устройстве между основаниями однотипных резиновых втулок и поверхностями перемычек в теле корпуса размещены наборы регулировочных плоских металлических колец.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что для сближения центра масс амортизируемого корпуса блока с центром жесткости амортизаторов в устройстве предусмотрены ориентиры центра жесткости системы амортизации: первый ориентир выполнен в виде двух отверстий под штифты, продольные оси которых лежат в плоскости симметрии четырех перемычек в теле амортизируемого корпуса и перпендикулярны продольным осям выборок под установку амортизирующих опор, другой ориентир материализован внутренними диаметрами четырех установочных цилиндрических втулок, причем в совокупности ориентиры центра жесткости определяют положение трех взаимно ортогональных осей, на пересечении которых находится центр жесткости амортизаторов; ориентиры направления двух из трех осей ортогональной системы координат с началом в центре жесткости образуют внутренние диаметры четырех цилиндрических установочных втулок (две оси ортогональной системы координат лежат в плоскости симметрии четырех перемычек в теле корпуса и равноотстоят от продольных осей установочных втулок противоположных сторон устройства), а ориентир направления третьей оси образует базовая плоскость меньшей грани с двумя отверстиями под штифты (третья ось ортогональной системы координат перпендикулярна плоскости симметрии четырех перемычек в теле корпуса и проходит через линию пересечения двух первых осей); на амортизирующем корпусе (на двух смежных гранях меньшего размера и на одной грани большего размера) расположен комплект балансировочных грузов, допускающих изменение положения центра масс амортизируемого корпуса по результатам измерения небаланса относительно осей ортогональной системы координат с началом в центре жесткости.