Содержание

1. ВВЕДЕНИЕ 5

1.1. Цель дипломной работы 5

1.2. Динамически настраиваемый гироскоп 6

2. ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 8

2.1. Введение 9

2.2. Описание конструкции ДНГ с ГДО 11

2.3. Проверка достоверности твердотельной модели 22

2.4. Заключение 22

3. НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ 24

3.1. Введение 25

3.2. Принцип работы динамически настраиваемого гироскопа, работающего в режиме датчика угловой скорости 26

3.3. Характеристики динамически настраиваемого гироскопа с газодинамической опорой ротора (КИНД05-091) 30

3.4. Уравнения движения динамически настраиваемого гироскопа 31

3.5. Описание канала обратной связи 34

3.6. Механическая модель динамически настраиваемого гироскопа 36

3.7. Вывод уравнений движения динамически настраиваемого гироскопа с учётом угловой податливости скоростной опоры. 44

3.8. Определение параметров математической модели 54

3.9. Расчёт жёсткости газодинамической опоры 56

3.10. Исследование полученной модели 59

3.11. Заключение 69

3.12. Список литературы 72

4. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 73

4.1. Введение 74

4.2. Расчёт трудоёмкости и календарных сроков НИР 74

4.3. Определение себестоимости выполнения НИР 82

4.4. Заключение 86

4.5. Список литературы 87

5. ОХРАНА ТРУДА И ЭКОЛОГИЯ 88

5.1. Введение 89

5.2. Анализ опасных и вредных производственных факторов (ОВПФ) при выполнении моделирования динамически настраиваемого гироскопа с газодинамической опорой ротора 91

5.3. Проектирование эргономичного рабочего места программиста 98

5.4. Экологическая экспертиза дипломного проекта 104

5.5. Заключение 108

5.6. Список литературы 110

6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 111

ПРИЛОЖЕНИЕ А 112

1. Введение

1.1. Цель дипломной работы

Целью данной работы является исследование влияния угловой жёсткости скоростной опоры динамически настраиваемого гироскопа (ДНГ) на его функционирование в режиме датчика угловой скорости.

Для достижения этой цели должен быть решён ряд задач.

Во-первых, необходимо сформировать математическую модель ДНГ, учитывающую упругую податливость скоростной опоры.

Во-вторых, нужно задать параметры полученной модели. Ряд параметров может быть взят из технических условий на прибор, остальные необходимо рассчитать. Массово-инерционные характеристики элементов гироскопа проще всего определить путём анализа твердотельной модели ДНГ, которую необходимо предварительно построить.

В-третьих, нужно исследовать с помощью полученной математической модели амплитудно-частотную характеристику ДНГ и оценить влияние угловой жёсткости опоры на собственные частоты и на функционирование прибора в целом, проверить возможность возникновения резонансных явлений.

Особую актуальность это исследование приобретает при рассмотрении ДНГ с газодинамической опорой ротора (ГДО), так как, в отличие от шарикоподшипниковой опоры, жёсткость ГДО сильно зависит от различных факторов, таких как, скорость вращения вала гироскопа, параметры газовой среды в его внутренней полости и качество изготовления прибора.