THE ERRORS OF DTG FROM THE TOTAL IMPACT OF CONSTANT ACCELERATIONS, LINEAR AND CIRCULAR VIBRATION
Authors: Темляков Н.А. 
Published: September 2024

В статье рассмотрено появление уводящих моментов при совокупном воздействии на динамически настраиваемый гироскоп (ДНГ) постоянных ускорений, линейной и круговой вибрации при наличии инструментальных погрешностей изготовления ротора ДНГ (сборки карданного подвеса с маховиком) с учетом конечных линейных жесткостей и демпфирования в системе маховиккарданов подвес. Получены аналитические выражения уводящих моментов, обусловливающих уходы ДНГ. Впервые теоретически обосновано (и это экспериментально подтверждается) то, что у ДНГ возникают уходы при воздействии круговой вибрации с частотой вращения вектора вибрации, равной частоте вращения ротора ДНГ. На практике такую круговую вибрацию можно сымитировать, задавая синхронизированную вибрацию перпендикулярно оси вращения ротора с частотой, равной частоте вращения ротора. Так, например, показано что уход от осевого дисбаланса и квадратурный уход, определяемые обычно методом переворота в поле силы тяжести, можно определить вибрационным методом, задавая вибрацию перпендикулярно волу с частотой, равной частоте вращения. Также показано, что задавая вибрацию вдоль оси вращения с частотой, равной удвоенной частоте вращения ротора при горизонтальном положении вектора кинетического момента, можно определить уход ДНГ изза неравножесткости осей подвеса ОX1 и ОY1 только в плоскости, перпендикулярной оси вращения. Впервые определена одна из наиболее вероятных причин возникновения так называемого линейного дрейфа (уход от действия постоянного ускорения вдоль оси вращения). В известной автору литературе появление такого ухода никак не обосновывается. Уход появляется при вертикальном положении вектора кинетического момента при наличии в спектре радиальной собственной вибрации ДНГ составляющей с частотой, равной частоте вращения ротора. По своей сути это уход от квадрата ускорений (постоянного (g) и вибрационного). На практике это подтверждается: уход увеличивается в разы (в зависимости от амплитуды задаваемой вибрации), если его измерять методом переворота с одновременной подачей синхронизированной вибрации перпендикулярно приводному валу с частотой, равной частоте вращения ротора ДНГ. Показано, что точность известного метода определения ухода ДНГ от квадрата ускорения путем подачи косой вибрации определенной частоты, зависит от частоты задаваемой вибрации. Приводится формула этой зависимости. Представлены аналитические выражения уводящих моментов при вибрации с частотами, равными собственным резонансным частотам ротора в осевом и радиальном направлениях, с учетом демпфирования в системе маховиккарданов подвес.

The article discusses the appearance of driving moments with a cumulative effect on a dynamically tuned gyroscope (DTG) of constant accelerations, linear and circular vibration in the presence of instrumental errors in the manufacture of DTG rotor (gimbal assembly with a flywheel) taking into account the final linear stiffness and damping in the flywheelcardan system suspension. Analytical expressions are obtained for the diverting moments that cause the departures from the DTG. For the first time, it is theoretically justified (and this is experimentally confirmed) that there is a departure from DTG when exposed to circular vibration with a frequency of rotation of the vibration vector equal to the frequency of rotation of the DTG rotor. In practice, such circular vibration can be simulated by setting a synchronized vibration perpendicular to the axis of rotation of the rotor with a frequency equal to the frequency of rotation of the rotor. For example, it is shown that the departure from axial imbalance and quadrature care, usually determined by the method of revolution in the field of gravity, can be determined by the vibration method, setting the vibration perpendicular to the wave with a frequency equal to the frequency of rotation. It is also shown that by setting the vibration along the rotation axis with a frequency equal to twice the rotor rotation frequency with the horizontal position of the angular momentum vector, one can determine the leaving of the DTG due to the unevenness of the axes of the suspension OX1 and OY1 only in a plane perpendicular to the axis of rotation. For the first time, one of the most probable causes of the socalled linear drift (the departure from the action of constant acceleration along the axis of rotation) is identified. In the wellknown literature of the author the appearance of such care does not justify. Leaving appears at a vertical position of the vector of the kinetic moment in the presence in the spectrum of the radial natural vibration of the DTG component with a frequency equal to the frequency of rotation of the rotor. At its core, it is a departure from the square of accelerations (constant (g) and vibrational). In practice, this is confirmed: the maintenance increases by several times (depending on the amplitude of the specified vibration), if measured by the revolution method with simultaneous feeding of synchronized vibration perpendicular to the drive shaft with a frequency equal to the rotational speed of the DTG rotor. It is shown that the accuracy of the wellknown method for determining the departure of DTG from the square of acceleration by feeding oblique vibration of a certain frequency depends on the frequency of the specified vibration. The formula for this dependence is given. Analytical expressions of the driving moments are given for vibrations with frequencies equal to the rotors own resonant frequencies in the axial and radial directions, taking into account the damping in the flywheelcardan suspension system.