Двигатель

В приборе применён трёхфазный синхронный гистерезисный двигатель (рис. 2.4). Частота вращения – 30 000 об/мин при питании частотой 1000 Гц. Использование синхронного двигателя обеспечивает стабильность кинетического момента.

Пакет статора клееный, статор имеет две пары полюсов. Для сведения к минимуму газообмена между статором двигателя и рабочим зазором ГДО обмотка статора пропитана малогазящим компаундом и закрыта кожухом.

Ротор расположен на ведущем валу, его пакет – паяный. Ротор имеет элемент динамической балансировки в виде кольцевого пояска легкоплавкого сплава.

Рис. 2.4. Двигатель ДНГ

Маховик (ротор и подвес)

Маховик является главным элементом динамически настраиваемого гироскопа. Его конструкция представлена на рис. 2.5. Ротор закреплён на валу через внутренний карданов подвес, который выполнен из единого куска специально разработанного сплава методом электроэрозионной обработки и содержит два промежуточных кольца, так что такой двухколечный подвес представляет собой по-существу два параллельно работающих идентичных кардана, развернутых один относительно другого на 90 вокруг оси вала . Ротор имеет возможность отклоняться относительно вала благодаря деформации упругих перемычек подвеса. Угол наклона маховика ограничивается кольцевым упором, который приклеен к подвесу.

Маховик одновременно выполняет роль роторов датчиков момента и торцевых датчиков угла (ДУ). Для этого он содержит кольцевой постоянный магнит, закрытый кожухом, и втулку из магнитомягкого материала – ротор ДМ, а также деталь ротора ДУ, которая защищена от магнитных полей рассеяния датчиков момента экраном.

Для динамической настройки в кольцах подвеса предусмотрены отверстия для грузов, которые вставляются в подвес без люфта и фиксируются лазерной сваркой. Балансировка осуществляется снятием материала в канавках на боковой поверхности ротора.

Рис. 2.5. Маховик ДНГ

Газодинамическая опора

В приборе применена газодинамическая опора ротора (рис. 2.6), что позволило увеличить его точность и повысить ресурс.

В рабочем режиме между подвижной и неподвижной поверхностями опоры создается газовый зазор, который исключает непосредственный контакт между поверхностями подвеса. При этом отсутствует износ деталей опоры, следовательно, не изменяется балансировка вращающейся части, и, кроме того, отсутствует сухое трение.

Рабочие поверхности опоры – полусферические. Втулка с внутренней полусферической поверхностью неподвижна, вклеена в корпус. Рабочие поверхности покрыты износостойким покрытием из нитрида титана. Полусферы ГДО закреплены на валу посредством клеевого соединения. На их поверхности напылены износостойкие покрытия из нитрида титана и алмазоподобного углерода, методом электроэрозии на полусферах ГДО нанесены локсодромические профилирующие канавки (глубиной 3 – 4 мкм), обеспечивающие в заданных условиях осевую несущую способность и устойчивость вращения ротора.

Распорная втулка обеспечивает требуемый осевой зазор в опоре. Радиальный зазор получают подбором полусфер и втулки по радиусам рабочих поверхностей. Рабочий зазор составляет 1,5 – 2,0 мкм. Для обеспечения работы опоры во всём диапазоне температур (-20…+60) °С все детали ГДО выполнены из одного материала.

Рис. 2.6. Газодинамическая опора