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CKD气缸CMA2系列参数及相关应用

更新时间:2015-10-21 点击量:1578

CKD气缸-CMA2系列性能及类别介绍
CKD气缸-CMA2系列,是一种用来感测与维持方向的装置,基於角动量不灭的理论设计出来的。CKD气缸-CMA2系列,主要是由一个位於轴心可以旋转的轮子构成。 CKD气缸-CMA2系列一旦开始旋转,由於轮子的角动量,CKD气缸-CMA2系列,有抗拒方向改变的趋向。CKD气缸-CMA2系列,多用於导航、定位等系统。1850年法国的物理学家福柯(J.Foucault)为了研究地球自转,首先发现高速转动中的转子(rotor),由于惯性作用它的旋转轴永远指向一固定方向,他用希腊字gyro(旋转)和skopein(看)两字合为gyro scopei一字来命名这种仪表。
CKD气缸-CMA2系列的装置,一直是航空和航海上航行姿态及速率等方便实用的参考仪表。从力学的观点近似的分析陀螺的运动时,可以把它看成是一个刚体,刚体上有一个万向支点,而陀螺可以绕着这个支点作三个动的自由度的转动,所以陀螺的运动是属于刚体绕一个定点的转动运动。更确切地说,一个绕对称轴高速旋转的飞轮转子叫陀螺。将陀螺安装在框架装置上,使陀螺的自转轴有角转自由度,这种装置的总体叫做CKD气缸-CMA2系列,CKD气缸-CMA2系列的基本部件有:

(1) 陀螺转子(常采用同步电机、磁滞电机、三相交流电机等拖动方法来使陀螺转子绕自转轴高速旋转,并见其转速近似为常值):
(2) 内、外框架(或称内、外环,它是使陀螺自转轴获得所需角转动自由度的结构);
(3) 附件(是指力矩马达、信号传感器等)。
2、CKD气缸-CMA2系列,的分类
按照转子转动的自由度分成双自由度CKD气缸-CMA2系列,(也称三自由度CKD气缸-CMA2系列,)和单自由度CKD气缸-CMA2系列,(也称二自由度CKD气缸-CMA2系列,)。前者用于测定飞行器的姿态角,后者用于测定姿态角速度,因此常称单自由度CKD气缸-CMA2系列,为。但通常多按CKD气缸-CMA2系列,中所采用的支承方式分类。
滚珠轴承自由CKD气缸-CMA2系列,它是经典的CKD气缸-CMA2系列,。利用滚珠轴承支承是应用早、广泛的支承方式。滚珠轴承靠直接接触,摩擦力矩大,CKD气缸-CMA2系列,的精度不高,漂移率为每小时几度,但工作可靠,迄今还用在精度要求不高的场合。一个自由转子CKD气缸-CMA2系列,(双自由度CKD气缸-CMA2系列,)靠内环轴和外环轴角度传感元件可以测量两个姿态角。
液浮CKD气缸-CMA2系列,又称浮子陀螺。内框架(内环)和转子形成密封球形或圆柱形的浮子组件。转子在浮子组件内高速旋转,在浮子组件与壳体间充以浮液,用以产生所需要的浮力和阻尼。浮力与浮子组件的重量相等者,称为全浮陀螺;浮力小于浮子组件重量者称为半浮陀螺。由于利用浮力支承,摩擦力矩减小,CKD气缸-CMA2系列,的精度较高,但因不能定位仍有摩擦存在。为弥补这一不足,通常在液浮的基础上增加磁悬浮,即由浮液承担浮子组件的重量,而用磁场形成的推力使浮子组件悬浮在中心位置。此外,还可利用高速旋转的转子与内框架之间所形成的动压气膜支承转子,这种方式称为动压气浮支承。现代高精度的单自由度液浮陀螺常是液浮、磁浮和动压气浮并用的三浮CKD气缸-CMA2系列,。这种CKD气缸-CMA2系列,比滚珠轴承CKD气缸-CMA2系列,的精度高,漂移率为0.01度/时。但液浮CKD气缸-CMA2系列,要求较高的加工精度、严格的装配、的温控,因而成本较高。
静电CKD气缸-CMA2系列,又称电浮陀螺。在金属球形空心转子的周围装有均匀分布的高压电极,对转子形成静电场,用静电力支承高速旋转的转子。这种方式属于球形支承,转子不仅能绕自转轴旋转,同时也能绕垂直于自转轴的任何方向转动,故属自由转子CKD气缸-CMA2系列,类型。静电场仅有吸力,转子离电极越近吸力就越大,这就使转子处于不稳定状态。用一套支承电路改变转子所受的力,可使转子保持在中心位置。静电CKD气缸-CMA2系列,采用非接触支承,不存在摩擦,所以精度很高,漂移率低达10 ~10 度/时。它不能承受较大的冲击和振动。它的缺点是结构和制造工艺复杂,成本较高。
挠性CKD气缸-CMA2系列,转子装在弹性支承装置上的CKD气缸-CMA2系列,。在挠性CKD气缸-CMA2系列,中应用较广的是动力调谐挠性CKD气缸-CMA2系列,。它由内挠性杆、外挠性杆、平衡环、转子、驱动轴和电机等组成。它靠平衡环扭摆运动时产生的动力反作用力矩(陀螺力矩)来平衡挠性杆支承产生的弹性力矩,从而使转子成为一个无约束的自由转子,这种平衡就是调谐。挠性CKD气缸-CMA2系列,是60年代迅速发展起来的惯性元件,它因结构简单、精度高(与液浮陀螺相近)、成本低,在飞机和导dan上得到了广泛应用。
激光CKD气缸-CMA2系列,它的结构原理与上面几种CKD气缸-CMA2系列,*不同。激光陀螺实际上是一种环形激光器,没有高速旋转的机械转子,但它利用激光技术测量物体相对于惯性空间的角速度,具有速率CKD气缸-CMA2系列,的功能。激光CKD气缸-CMA2系列,的结构和工作是:用热膨胀系数极小的材料制成三角形空腔。在空腔的各顶点分别安装三块反射镜,形成闭合光路。腔体被抽成真空,充以氦氖气,并装设电极,形成激光发生器。激光发生器产生两束射向相反的激光。当环形激光器处于静止状态时,两束激光绕行一周的光程相等,因而频率相同,两个频率之差(频差)为零,干涉条纹为零。当环形激光器绕垂直于闭合光路平面的轴转动时,与转动方向一致的那束光的光程延长,波长增大,频率降低;另一束光则相反,因而出现频差,形成干涉条纹。单位时间的干涉条纹数正比于转动角速度。激光陀螺的漂移率低达0.1~0.01度/时,可靠性高,不受线加速度等的影响,已在飞行器的惯性导航中得到应用,是很有发展前途的新型CKD气缸-CMA2系列,。处在研制过程中的光导纤维CKD气缸-CMA2系列,正逐渐成为实用的仪表。其他新型原理的CKD气缸-CMA2系列,如核子共振CKD气缸-CMA2系列,等,还处在研究阶段。

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