автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.02, диссертация на тему:Выбор рациональных параметров низкочастотных шарнирно-рычажных стендов линейных перемещений

{¿йМ1 На правах рукописи

ШЕДЛОСЬ Ангелина Игоревна

ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ НИЗКОЧАСТОТНЫХ ШАРНИРНО-РЫЧАЖНЫХ СТЕНДОВ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Специальность 05.02.02 - «Машиноведение, системы приводов и детали машин»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тула 2005

Работа выполнена в ГОУ ВПО Тульский государственный университет на кафедре «Проектирование механизмов и деталей машин»

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор Кутепов Владимир Семенович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Бляхеров Игорь Соломонович кандидат технических наук, профессор Воропаев Евгений Григорьевич

Ведущая организация - ГП НИИ «Стрела», г. Тула

Защита состоится ц.%0 » НОсЮкЛ 2005 г. в ¡Ц -ООчасов на заседании диссертационного совета Д 212.271.10'в ГОУ ВПО Тульский государственный университет по адресу: 300600, г. Тула, пр. Ленина, д.92, уч. корп. 2, ауд. 321.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тульского государственного университета.

Автореферат разослан « 2. К » ОкТЦ&рА 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

В.А. Крюков

як*. ^чъо

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Гравитационное поле Земли используется для решения задач навигации, ракетной и космической техники, сейсмологии и геодезии. К методам изучения гравитационного поля, проводимым на подвижном основании, относится морская гравиметрия. Высокая точность и производительность морской гравиметрии, достигнутые за последние годы, позволяют эффективно использовать ее для исследования тонкой структуры гравитационного поля на морях и океанах. Открывается возможность решения задач геологоразведки в процессе поиска и оконтуривания нефтегазовых структур на шельфе.

Особенность морских гравиметрических работ на подвижном основании состоит в том, чзо они проводятся при инерциальных возмущениях, в 103...104 раз превышающих полезный сигнал. Возмущения вместе с неточностью гироскопической стабилизации оси чувствительности гравиметра относительно истинной вертикали являются причиной значительных (до 20,0 мГал и более) систематических погрешностей в результатах измерений.'

Исследование влияния инерциальных возмущений на гиростабилизиро-ванный гравиметр при натурных испытаниях требует наличия плавучих средств, больших трудозатрат и материальных ресурсов. Попытки учесть влияние инерциальных возмущений при помощи математического моделирования привели в настоящее время к недооценке роли стендовых динамических исследований гравиметров. Именно физическое моделирование с аппаратурой, работающей на подвижном основании, является определяющим этапом ее проектирования.

Динамические стенды для испытаний морских гравиметров должны отличаться высокой точностью и стабильностью задаваемых параметров движения с минимальным уровнем дополнительных помех. Исследования в этой области выполнялись Ю.Д. Буланже, В.А. Гладуном, B.C. Кутеповым, В.А. Пантелеевым, Е.И. Поповым, В.А. Тулиным и др. В 1980-х гг. на кафедре «Проектирование механизмов и деталей машин» (ПМДМ) Тульского государственного университета предложено разрабатывать стенды на основе шарнирно-рычажных механизмов, такие стенды созданы и внедрены.

Точность современных морских гравиметров составляет около 0,1 мГал и диктует высокие требования к средствам динамических испытаний. Помимо повышения точности движения рабочего стола динамических стендов необходимо стремиться к снижению энергопотребления привода, в том числе и для уменьшения дополнительных вибраций на рабочем столе.

Создание шарнирно-рычажных стендов с необходимыми точностными и энергетическими характеристиками является актуальной в области машиностроения и приборостроения задачей. Именно это в данной работе послужило

основой при выборе направления исследований. -------..... _____

РОС. НАЦИОНАЛЬНА«

i библиотека ;

1 В гравиметрии принято обозначать 1Гал=0,0| M/c:=10'g, 1 мГал~1 О^ц. к-9.8 j^^'^^j^'rAy^? й

Цель диссертации. Повышение точностных характеристик низкочастотных шарнирно-рычажных динамических стендов путем уменьшения дополнительных возмущений на рабочем столе и снижение энергопотребления привода стендов выполнением подвеса в виде колебательной системы.

Методы исследования включают: математический аппарат теории механизмов и машин и динамики машин, методы кинематического и динамического анализа и синтеза, методы математического моделирования и программирование с использованием ПЭВМ.

Достоверность научных положений и выводов подтверждается корректным использованием фундаментальных положений теории механизмов и машин, адекватностью разработанных математических моделей реальным процессам, подтверждением полученных теоретических результатов данными эксперимента и результатами промышленной эксплуатации стендового оборудования.

На защиту выносятся:

1. Математические модели прямолинейно-направляющего и связанного шарнирно-рычажных механизмов, учитывающие влияние соотношения размеров звеньев и точности их изготовления на прямолинейность движения рабочего стола стенда.

2. Уточненная методика оценки погрешностей воспроизведения прямолинейных траекторий шарнирно-рычажными механизмами, используемыми в качестве направляющих в динамических испытательных стендах.

3. Способ снижения энергопотребления привода шарнирно-рычажных динамических стендов с подвесом рабочего стола, представляющим собой колебательную систему.

Научная новизна заключается в установлении взаимосвязей точностных и энергетических параметров механических систем шарнирно-рычажных стендов со структурой, энерговооруженностью, размерами звеньев, точностью их изготовления, и определении на их основе характеристик, обеспечивающих повышение прямолинейности движения рабочего стола и минимизацию мощности привода.

Она представлена следующими результатами:

- уточнена и дополнена методика расчета погрешностей воспроизведения заданной траектории шарнирно-рычажными механизмами;

определены соотношения размеров звеньев прямолинейно-направляющего механизма, позволяющие повысить точность движения рабочего стола стенда;

- установлена взаимосвязь между точностью изготовления звеньев шарнирно-рычажных механизмов и точностью движения рабочего стола стенда;

- установлена взаимосвязь между движущим моментом привода стенда и параметрами маятникового подвеса рабочего стола.

Практическая значимость работы.

1. Предложены на базе выполненных исследований инженерная методика, позволяющая оценить погрешности воспроизведения траекторий шарнирно-рычажными механизмами динамических стендов, и алгоритм соответствующей программы на ЭВМ..,

2. Разработаны рекомендации по точности изготовления звеньев шарнир-но-рычажных подвесов рабочего стола.

3. Разработана кинематическая схема шарнирно-рычажного механизма, моделирующего инфранизкочастотные вертикальные перемещения рабочего стола.2

4. Приведены параметры маятникового подвеса стенда вертикальных перемещений, снижающего мощность привода.

Реализация работы. Инженерная методика, разработанная на основе проведенных автором исследований, принята к использованию в Тульском филиале ФГУП КБМ и используется в учебном процессе в курсе «Расчет и проектирование контрольно-измерительных приспособлений» в Тульском государственном университете.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на конференциях профессорско-преподавательского состава кафедры ПМДМ Тульского государственного университета (2003 г., 2004 г., 2005 г. г. Тула), на III научно-технической конференции молодых ученых «Навигация и управление движением» (2000 г., г. Санкт-Петербург), на 5-й Международной конференции молодых ученых и студентов «Актуальные проблемы современной науки» (2004 г., г. Самара), на II международной научно-технической конференции «Проектирование, технологическая подготовка и производство зубчатых передач» (2005 г., г. Тула).

Публикации. По теме диссертации опубликованы лично и в соавторстве 8 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы, состоящего из 103 наименований, 3 приложений, в которых приведены алгоритмы программ, акты внедрения работы, и содержит 143 страницы машинописного текста, 5 таблиц, 42 рисунка.

Автор выражает глубокую признательность заведующему кафедрой профессору ТулГУ П.Г. Сидорову и коллективу кафедры «Проектирование механизмов и деталей машин» за помощь и консультации при выполнении и обсуждении диссертационной работы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследований, научная новизна, практическая ценность и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрено состояние изучаемого вопроса, обобщены сведения о конструкциях динамических стендов линейных перемещений, используемых для контроля морских гравиметров.

Точность морских гравиметров составляет около 0,1мГал (МО 7 g) и обеспечивается на фоне интенсивных инерциальных возмущений до (0,l-0,2)g. Датчик

~ Условно колебания можно разделить на инфранизкочастотные с частотой 0 05 Гц и ниже, низкочастотные с частотой 0.05-1,0 Гц и высокочастотные с частотой более 1 Гц

гравиметра построен на принципе кварцевых весов (рис.1). Маятник 1 с чувствительной массой 4 подвешен на двух закрученных кварцевых нитях 2 к рамке 3 Известно, что дифференциальное уравнение маятника имеет вид:

Т<р+ <р = к

А8 + 7

(2 + р2+<р24

- ¿а<р - %а(р + Х<р + Ха - УР ■

а2 +/Г +(р

(I)

+ 1(а + Р'<р+ у (р ~ Рг~ 2Ру)

где Т - постоянная времени упругой системы; <р - текущий угол поворота маятника упругой системы; к - чувствительность датчика; Ag - изменение ускорения силы тяжести (полезный сигнал); 7. - вертикальные ускорения основания; а, р - отклонения оси чувствительности датчика из-за погрешностей гиро-стабилизации; у - угол рыскания основания гравиметра по азимуту; Ха, Ур, р2(р и др. - комбинации возмущений.

/ тЧ У

Рис.1. Схема датчика морского гравиметра

Правая часть дифференциального уравнения, кроме первого члена к представляющего собой полезный сигнал на выходе гравиметра, содержит динамические погрешности, обусловленные структурой датчика и инерциальны-ми возмущениями, эти погрешности можно выявить и изучить на специальных стендах в лаборатории.

Опыт работы с морскими гравиметрами показывает, что можно ограничиться следующими предельными значениями амплитуд и периодов ускорений стендов:

- по вертикальным ускорениям амплитуда 7- 0,2... 1,0 м/с2; период Т7 -4,0... 12 с;

- по горизонтальным ускорениям амплитуда Х- 0,12 .0,75 м/с2; период Тх -4,0... 12с.

Величину знакопеременных наклонов основания гиростабилизатора гравиметра при испытаниях в лаборатории можно ограничить ±30° для имитации бортовой и ± 20° - килевой качек корабля.

Стендовое оборудование, выпускаемое отечественной промышленностью, по своим характеристикам не может решить задачу испытания гравииз-мерительных систем. Уникальные высокоточные динамические стенды для испытания гравиметров относятся к категории метрологического оборудования.

Технологичность, компактность конструкции стенда достигаются при упрощении передачи движения от задающего механизма к рабочему столу. Здесь наиболее перспективным направлением представляется использование шарнирно-рычажных механизмов. Шарнирно-рычажные механизмы, обеспечивающие движение рабочего стола по заданной траектории, именуются подвесами. Они характеризуются большой надежностью, малыми потерями на трение во вращательных соединениях звеньев, и вследствие этого меньшим износом. Рабочие поверхности вращательных кинематических пар в условиях одного и того же производства могут быть изготовлены точнее, чем поступательных.

Все подвесы рабочего стола стендов линейных перемещений можно разделить на три типа: свободные, когда между звеньями, кроме непосредственного соединения, отсутствуют кинематические связи; связанные, когда между шарнирно-соединенными звеньями вводится кинематическая связь; и прямолинейно-направляющие механизмы (прямила). В дальнейшем рассматриваем два типа подвесов: прямолинейно-направляющий и связанный.

Среди существующих конструкций шарнирно-рычажных стендов можно отметить:

- стенд вертикальных перемещений «Нормаль-СЗ», смонтированный в ЦНИИ «Электроприбор», г.Санкт- Петербург (рис.2) с амплитудой перемещения рабочего стола ±2700 мм и грузоподъемностью до 1500 кг;

- стенд линейных горизонтальных перемещений «СГУ-М», установленный в Институте метрологии, г.Харьков (рис. 3). Его отличительной особенностью являются малые наклоны рабочего стола.

Движение рабочей площадки стенда «Нормаль-СЗ» обеспечивается связанным подвесом, стенда «СГУ-М» - прямолинейно-направляющим.

Рис.2. Схема стенда «Нормаль-СЗ»

Рис.3. Схема стенда «СГУ-М»

К недостаткам существующих динамических шарнирно-рычажных стендов относится невысокая точность движения рабочего стола, которая не соответствует точности гравиметрической аппаратуры. Кроме того, большая масса испытываемых на стендах приборов в ряде случаев требует больших энергозатрат. Мощность двигателей, достигающая иногда 100 кВт, приводит к появлению дополнительных возмущений в виде вибраций в широкой полосе частот. Таким образом, целью дальнейших исследований в области проектирования и усовершенствования низкочастотных динамических стендов является повышение прямолинейности движения рабочего стола стендов и снижение энергопотребления привода.

В соответствии с поставленной целью сформулированы задачи диссертационного исследования:

1. Установление закономерностей влияния соотношения размеров звеньев шарнирно-рычажных механизмов и точности их изготовления на прямолинейность движения рабочего стола стенда линейных перемещений.

2. Уточнение и дополнение методики расчета погрешностей воспроизведения заданной траектории шарнирно-рычажными механизмами, а также разработка программы для инженерных расчетов, позволяющей оценить эти погрешности.

3. Снижение мощности привода на рабочем столе шарнирно-рычажного стенда путем применения маятникового подвеса.

Во второй главе рассмотрены теоретические вопросы кинематического анализа и синтеза шарнирно-рычажных подвесов динамических стендов линейных перемещений.

Синтез стендов можно упростить, если использовать прямолинейно-направляющие шарнирно-рычажные механизмы, у которых одна из точек шатуна перемещается точно или приближённо в определённых пределах по прямой линии. Наибольший интерес представляют четырехзвенные механизмы Чебышева, Уатта и Робертса. На кафедре ПМДМ в 1980-х г.г. была сделана попытка поиска оптимальных схем прямолинейно-направляющих механизмов. В диссертации поставлена задача дополнить опубликованные данные и определить перспективы использования таких механизмов.

Для сравнения различных прямил введены коэффициенты, которые

можно считать критериями оптимальной схемы. ^

N = ——% - коэффициент относительного отклонения от прямой,

^тах

где 8тах - абсолютное значение максимального отклонения исследуемой точки от

прямой; - максимальная длина прямолинейного участка траектории; /'

Л = - коэффициент, характеризующий габариты механизма,

где - длина наибольшего звена механизма;

г/ = ЫЛ% - коэффициент, характеризующий рациональность схемы.

При выборе оптимальной схемы прямолинейно-направляющего механизма необходимо иметь минимальное значение коэффициента г|, который является целевой функцией. Данная функция нелинейная, зависит от соотношений длин звеньев механизма, и поэтому наиболее простым методом отыскания ее минимума является метод равномерного перебора. Как показали результаты расчета на ЭВМ, наилучшей схемой по точности обеспечения прямолинейной траектории и минимальным габаритам является схема прямила Робертса, изображенная на рис.4. Горизонтальная траектория перемещения рабочего стола реализована механизмом Робертса (.АВССЦ>) точка С которого приближенно движется по прямой линии. Параллельность платформы рабочего стола удерживает сдвоенный шарнирный параллелограмм АКМЫЬВ

Рекомендуемые в литературе размеры звеньев механизма Робертса не обеспечивают наименьшее отклонение траектории движения точки в от прямой линии. Уточнение размеров механизма Робертса осуществлялось на ЭВМ. В качестве исходных данных принимались соотношения размеров звеньев спрямляющих механизмов, рекомендуемые в литературе (справочник И.И. Артоболевского «Механизмы в современной технике», 1979 г., I т.). По результатам расчета определялось направление в изменении соотношения размеров звеньев, дающее наименьшее отклонение движения характерной точки от прямолинейной траектории. Используя полученные данные, а также исходя из значения заданного максимального рабочего хода (5тах=500 мм), были найдены наиболее оптимальные соотношения размеров звеньев. Значение рабочего хода выбиралось на основании обеспечения требуемых горизонтальных ускорений и периодов движения рабочего стола.

На рис.5 приведены зависимости вертикальных отклонений АЛ- характерной точки О шатуна механизма от ее горизонтального перемещения. Графику 1 соответствуют соотношения размеров звеньев, рекомендуемые в справочной литературе, графику 2- соотношения размеров, полученные и опубликованные ранее, графику 3 - соотношения размеров, предложенные диссертантом. Полученный диссертантом коэффициент относительного отклонения от прямой составляет N=0,022, а полученный ранее - N=0,069, т.е. он уменьшился примерно в 3 раза.

Фактически разработана новая кинематическая схема механизма с размерами звеньев, обеспечивающими высокую точность воспроизведения прямолинейной траектории.

Известная ранее методика оценки погрешностей воспроизведения прямолинейной траектории не учитывает точность изготовления звеньев шарнирно-рычажного механизма, что является необходимым для прецизионных стендов.

Диссертантом дополнена методика оценки погрешностей воспроизведения траектории, анализ уравнений движения точек механизма проведен с учетом отклонений действительных размеров звеньев от номинала. При составлении математической модели использован метод замкнутых векторных контуров, принято допущение об отсутствии зазоров в кинематических парах. Поочередно изменялись размеры всех входящих в механизм звеньев на максимальный допуск того или иного квалитета и по уравнениям, полученным из рассмотрения векторных контуров, находились отклонения траекторий движения характерных точек механизма. По координатам этих точек определялись линейные и угловые отклонения шатуна механизма Робертса.

¿£,ММ

механизма от ее горизонтального перемещения

1 - при соотношениях размеров звеньев, рекомендуемых в справочной литературе: V- = 1 = 1.891лв,1а = 1,88/^,5^ = 2,01/^, N = 0,247,

Л =0,975,^=0,234;

2 - при соотношениях размеров звеньев, полученных и опубликованных ранее на кафедре ПМДМ:

V =1.073\м, /,„=1,934/^, /07. = 1,851АИ , 5тах =1,38/,й. ^ = 0,069, Я=1,393, /7 = 0,096;

3 - при оптимальных соотношениях размеров звеньев:

V =1.099/^, 1лп =1,974/,д, =1,919/,«, 5тах =1,04/,й. /У=0,022, Я = 1,901,7 = 0,041

Из рассмотрения в проекциях контуров AOKMGA, ADPLNGA, AOKLNGA имеем систему уравнений

- ¡ал +1, cos <pla + /4 cos <рю + Г, cos <pMI - x(, = 0; /, sin <pl0 +14 sin<p40 +sin (p,Q - yG = 0;

Iai> + '»/• + k sin <P<,о +1(, cos <pm -1" cos <pv) - x(, =0; (2)

A sin cpV] +16 sin (pm -1" cos (pM¡ - x(, = 0; - l0A + /, cos<?10 + /2 cos^20 + /6 cos^ + /;cos(-/).„ - xf, = 0; /, sinp,0 + sin<p20 + !(> sin cpm + /*sinp,0 -y0 = 0. Данная система нелинейных уравнений содержит шесть неизвестных: çp20, <р40, <^50, <р60, которые определялись при помощи метода возму-

щений. По этому методу проводят исследования «идеального механизма», т.е. механизма, у которого отсутствуют погрешности в размерах звеньев. Затем в уравнения кинематики подставляют значения допусков на размеры звеньев и определяют погрешности рабочей площадки в зависимости от обобщенной координаты. Для «идеального» механизма на рис.4 должны существовать условия:

1ан ~ Ico ~ Lc » ! ne = Ltt ; /А1) = Ld ; I ш = LH / 2; /, 6 = LG ;

/,=<W3=4 = A; = = (3)

/; = /; = ¿0/2.

В реальном прямолинейно-направляющем механизме имеем:

¡АН =['С+&А> l„c = LH+A„> h» = ¿f + Дf, /«, = 0,5 L„ + А, , h.l = ¿C, +Д(,. = = + Ах, Ус, = y(/ii + Ду, (4)

P = + Y = Yo + Vr, где А,,, Д„, Дг, Л„, А,, Д(; - допуски на размеры звеньев; vfi,vy - возмущения соответствующих углов; Дх, Ду- возмущения координат и Уб i вызванные погрешностями в изготовлении звеньев.

Погрешности положения рабочей площадки с учетом возмущений определяются по углу <р50 и координате у0 точки G шатуна. Линейная погрешность (отклонение точки G от горизонтальной траектории)

As =l0l cosр — 1ля$та + 0,51в( sin/3-у0, (5)

где >'„ +/;Sin^0.

Отклонение рабочей площадки от горизонта (угловая погрешность)

д„= <Рх>= Неисходными данными являются размеры звеньев прямолинейно-направляющего механизма, значения технологических допусков, число исследуемых положений механизма. На ЭВМ просчитан вариант прямолинейно-направляющего механизма с уточненными размерами звеньев:

1АЙ = 520мм, 1ВС = 51\мм, 1а) = 520мм, 1лп =1026мм, I(lt = 998мм, /, = /, = /4 = 320мм,12 = /5 = /0 = 1090мм, /; = 545мм.

Для механизма с допусками на изготовление звеньев по 9 квалитету линейные погрешности Дл и угловые погрешности Д^ в зависимости от гори-

зонтального перемещения точки в представлены графиками на рис.6. Максимальная линейная погрешность при длине прямолинейного участка траектории $пих =500 мм составляет ДЛтах =0,15мм. Максимальная угловая погрешность равна Л,,,,,;,* = 7 угл.с. Полученные и опубликованные ранее, эти отклонения составляли около 25 угл.с.

Графикам 1 соответствуют максимальные положительные из всех возможных линейных погрешностей в зависимости от допусков на изготовление звеньев механизма, графикам 2 - максимальные отрицательные.

Определены погрешности гравиметра, связанные с точностью изготовления звеньев прямолинейно-направляющего механизма и выявлено, что звенья механизма должны быть изготовлены по 9 квалитету или еще точнее.

150 2|]02»ЭООЭ50 400 450 5а)550 «0 653 700 750 800 «0

I

J

Ч »"

ЭОО 350 400 450 МО 550 600 650 ТОО 750 800 I

Рис. 6. Графики линейных и угловых погрешностей перемещения рабочего стола при допусках на изготовление звеньев по 9 квалитету

Анализ возможностей исследуемого механизма показал, что если отклонение от горизонтальности характерной точки не уменьшать, а наоборот, увеличивать, то можно использовать его для задания малых вертикальных перемещений при моделировании изменения силы тяжести гравиметра. Моделируя изменения поля силы тяжести, достаточно воспроизводить вертикальные ускорения 2 =1...Ю0 мГал с частотой 0,2..0,002 рад/с.

Для использования механизма с этой целью потребовалось увеличить амплитуду вертикальных перемещений (решить обратную задачу). Если обозначить вертикальные перемещения (ранее мы их называли линейными погрешностями ) через Ъ и допустить, что функция -2" ) на некотором участке Б близка к синусоиде (рис.7), то вертикальные перемещения рабочего стола будут определяться по формуле:

2 = (6)

где А. - амплитуда вертикальных перемещений; Т - период функции - горизонтальные перемещения точки в рабочего стола.

Рис. 7. График перемещений рабочего стола стенда 1 - функция ), 2-синусоида.

Горизонтальные перемещения рабочего стола определяются зависимостью:

ха0=^тю^тсо1, (7)

где 5тах - амплитуда горизонтальных перемещений рабочего стола.

Подставляя (7) в (6), получим

г = (8)

Дважды продифференцировав выражение (8), получим формулу для определения вертикальных ускорений:

2 = -у Л.^й^у э^у сое2 М + со/у5тах

На рис. 8 представлен график функции 2(1) для частоты со = 0,02 рад/с, а также ее 2 первые гармоники. Функция имеет периодический характер.

При размерах звеньев механизма (рис.4)

1АН =1025лш,/а. = 955мм, 1АП =1510 мм, 1и. = 1150мм. (10) и частоте со = 0,2 рад/с максимальные вертикальные перемещения, составляющие 16 мм, обеспечивают амплитуду вертикальных ускорений 7. = 127 мГал, что вполне достаточно при моделировании изменения силы тяжести гравиметра.

В табл.1 представлены значения амплитуд вертикальных ускорений ¿тах для ряда частот а (размеры звеньев в соответствии с (10)). Таблица 1

Амплитуды вертикальных ускорений 2тт для ряда частот т Таблица 1

Т, с 360 320 240 180 120 60 30

со, рад/с 0,017 0,02 0,026 0,035 0,052 0,105 0,209

2тах>мГал "ол 1,2 2,1 3,7 8 34 127

2, иГая

В третьей главе определено влияние технологических погрешностей изготовления размеров звеньев связанного подвеса (стенд «Нормаль-СЗ» (рис. 2)) на точность прямолинейной траектории рабочего стола (рис.9). Применена вышеизложенная методика, разработанная для горизонтального стенда. При анализе использованы следующие уравнения:

х„-12соъ<ри ун =/2sin^, <рг-я + <рх - х~Р> а = л-(р2+Д<2>,, (pt = а + tp2, хс = х„ +1,costp2, yc=yH+lysintp2, х,. =xc+l(lcos<pA, y, =yr + /6sin<p4, <p, =<p2 +C + V, (П)

XD =XH +h COS<Ps > УО = Ун+15 Sin (p},

As = x.. = A<p = arctg X'' ~x" .

2 У, -У,y

Определены погрешности задания прямолинейной траектории по допускам на изготовление звеньев, а именно: максимальное отклонение Дs средней точки /•"звена DE, определяющего движение рабочего стола, от вертикальной прямой Оу; максимальное угловое отклонение Д звена DE от прямой Оу.

На ЭВМ просчитаны линейные и угловые погрешности механизма с размерами звеньев /, = /3 = /7 = 800 мм, 12 = /4 = /5 = 1Ь = 1910 мм Максимальные вертикальные перемещения средней точки И составляют почти 5,5 м.

При допусках на изготовление звеньев по 10 квалитету максимальная линейная погрешность составляет ДХтах =2,3 мм (рис.Ю), а максимальная угловая погрешность Д^,тах = 18 угл.мин. Графикам 1 соответствуют максимальные положительные из всех возможных погрешностей, графикам 2 - максимальные отрицательные.

В технических требованиях к стенду указано, что максимальная линейная погрешность должна составлять не более 15 мм, угловая не более 10 угл.мин. Анализ полученных результатов показывает, что при допусках на изготовление звеньев, назначенных по 10 квалитету, можно не уложиться по требованиям, предъявляемым к угловой погрешности. Для уменьшения угловой погрешности расточку под опоры звеньев одинаковой длины необходимо выполнять совместно, при этом отклонение размера каждого звена от номинального будет одинаковым.

у мм у мм

Рис.Ю. Графики линейных и угловых погрешностей перемещения рабочего стола при допусках на изготовление звеньев по 10 квалитету

Сопоставление вычисленных линейных погрешностей с реальными, измеренными на стенде, показало, что они меньше реальных. Кроме допусков размеров на погрешность траектории движения рабочего стола влияют допуски на сборку и монтаж, деформация компонентов от статической и динамической нагрузки, деформация от температуры.

Выполнена оценка влияния деформации рычагов механизма от статической нагрузки на погрешность траектории движения рабочего стола. Построена трехмерная модель сдвоенного шарнирно-рычажного параллелограмма АА'ВВ'СС' в системе Рго/ЕТ^ГСЕЫЕЕЯ и смоделированы приложенные к нему нагрузки. На рис. 11 изображена трехмерная модель рычажной системы.

Проведенные исследования позволяют сделать вывод, что максимальная деформация рычага, поддерживающего рабочий стол, составляет 1,1 мм. По значению она сопоставима с отклонением от заданной траектории, вызванным технологическими допусками.

Рис.11. Деформации, возникающие в шарнирно-рычажном механизме под действием статических нагрузок, мм

В четвертой главе исследована возможность уменьшения энергопотребления привода динамических стендов, если подвес рабочего стола выполнен в виде колебательной системы. С уменьшением мощности двигателя снижается уровень дополнительных возмущений, повышается качество обеспечения прямолинейности движения рабочего стола, но возникает вопрос выбора параметров маятникового подвеса.

Дифференциальное уравнение движения маятникового стенда относительно угла (р колебания звена приведения имеет вид:

М{()

<р+ р ею <р = -

(12)

где М(1) - движущий момент; <р - угол колебания звена приведения; р - частота собственных колебаний системы, /,, - приведенный момент инерции подвижных частей стенда.

Доказано, что при принятых ограничениях на амплитуду колебаний (ср < 25°) для анализа динамики стенда применима линейная модель:

М(1)

<р+р~<р = -

(13)

На рис.12 схема неуравновешенной системы (маятниковый стенд горизонтальных перемещений) приведена сплошными линиями, а уравновешенной -пунктирными. Возбуждение обеспечивается от синусного механизма под действием момента М

Для двух систем определен момент М, при котором груз, помещенный в точке С, совершает гармонические колебания заданной частоты ср = ср0 со$(ол), где <р0 - амплитуда колебаний груза; со - частота вынужденных колебаний.

На основе линейной модели для неуравновешенной системы получена зависимость М(а):

mt"r

Mu=(Po- (P - CO')COSÜ)t,

h

а для уравновешенной

Mv = <pü-

lml2r

Ч> 2

— CU eos coi,

(15)

где >\р -радиус кривошипа; I, И - геометрические параметры системы (рис. 12); т - масса груза. В обоих случаях учтена только масса тс или массы тс и тп ,

т, =т,1 = т.

Построены графики, иллюстрирующие изменение моментов М„ и Му от

М(со)

частоты вынужденных колебаний со (рис. 13).

с

Рис. 12. Схема маятникового горизонтального стенда

Рис.13. Графики моментов маятниковой и уравновешенной системы

Из рис. 13 следует, что при низких частотах (менее половины частоты собственных колебаний) более выгодно с точки зрения минимума момента на валу привода уравновешивать вращающиеся массы звеньев. Для маятниковой системы частоту собственных колебаний р следует настраивать близко к частоте со вынужденных колебаний.

Одним из существенных недостатков стенда вертикальных перемещений «Нормапь-СЗ» является большое энергопотребление. В работе исследована маятниковая система подвеса стенда, составлено и проанализировано уравнение ее движения (рис.2, маятник показан пунктиром). При анализе не учитывались силы трения.

Движение параллелограмма обеспечивается от приводного сферического четырехзвенного механизма под действием момента М Угловое перемещение рычагов

ц/ = аг^(г$тсо1), (16)

где , 6 - угол раствора кривошипа (рис. 2); ц/ - угол колебаний звена

приведения.

Уравнение движения стенда в дифференциальной форме

2 M(t) ц/ + ру = .

Из уравнения (17) можно сделать вывод, что гармонические колебания системы будут происходить и при М =0, то есть момент необходим только для того, чтобы компенсировать потери энергии на трение, деформацию звеньев и сопротивление воздуха.

Движущий момент М в зависимости от времени:

М=-1„со

ZCO 2 sin СО /(1 + Z2 + Z2 cos2 со t)

1 + 2z* - 2z cos со í + z -2z cos со I + z cos со t

+ lnp2arctg{zsin cot) Максимальный момент при времени t = T 14

M =-/„со'

7~ j \ + I„P7arcigz l + z

(17)

(18)

На рис. 14 представлены графики зависимости движущего момента от времени для ряда собственных частот.

Графику 1 соответствует минимальная собственная частота, л .е. маятником является только шарнирный параллелограмм; графику 2 соответствует частота собственных колебаний, настроенная в области частоты вынужденных колебаний, (р * а); графику 3 соответствует частота собственных колебаний р<со\ графику 4 соответствует частота собственных колебаний р > со Максимальный момент привода может быть снижен примерно в 7 раз (что соответствует графику 2) путем применения маятникового подвеса.

Зависимости максимального момента от частоты вынужденных колебаний в момент времени / = 77 4 при угле раствора кривошипа <Утах = 25° представлены на рис. 15.

М, Нм

Т=11с

Рис. 14. Графики зависимости М(!)

7¡ «-;,—г,—ji—ft— Jf—f,—я—í:-', ® рад/с

Рис.15. Графики зависимости Л/(су)

Графику 1 соответствует минимальная собственная частота, графику 2 -р=0,58рад/с. Из графиков видно, что маятниковая схема построения стенда применима только при со > 0,15 рад/с. В работе даны рекомендации по настройке длины и массы маятника для обеспечения периодов движения рабочего стола стенда 11, 13,9 и 18 с.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ, ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПО РАБОТЕ

В диссертационной работе решена научно-техническая задача повышения точностных характеристик и снижения энергопотребления привода шарнирно-рычажных стендов линейных перемещений на основе выбора их рациональных параметров. Разработаны методика и алгоритм расчета точности движения рабочего стола стендов по заданной прямолинейной траектории, обоснована возможность применения колебательной механической системы в виде маятника для уменьшения мощности привода стендов.

Основные выводы, научные и практические результаты работы сводятся к следующему:

1. Разработаны математические модели прямолинейно-направляющего и связанного шарнирно-рычажных механизмов, на основе которых установлены взаимосвязи соотношений размеров звеньев, точности их изготовления и прямолинейности движения рабочего стола стенда.

2. Предложена методика и алгоритм оценки погрешностей воспроизведения траектории рабочего стола стендов линейных перемещений с подвесами в виде шарнирно-рычажных механизмов.

3. Определены соотношения размеров звеньев прямолинейно-направляющего механизма, повышающие точность движения рабочего стола стенда.

4. Разработаны рекомендации по точности изготовления звеньев прямолинейно-направляющего и связанного подвесов рабочего стола.

5. Прямолинейно-направляющий механизм Робертса может быть положен в основу инфранизкочастотного стенда вертикальных перемещений, так как при определенных размерах звеньев и частоте со = 0,2 рад/с обеспечивает амплитуду вертикальных ускорений Z = 127 мГал.

6. Выявлено, что для уменьшения мощности привода стенда линейных перемещений шарнирно-рычажный подвес должен быть выполнен в виде колебательной механической системы, собственная частота которой близка к вынужденной частоте колебаний; приведены параметры маятникового подвеса стенда вертикальных перемещений.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих

работах:

1. Шедлось А.И. Низкочастотные динамические стенды // Гироскопия и навигация. Тез. докл. научно-технической конференции молодых ученых. - С.Петербург, 2001. - С. 106 - 107.

2. Бухонов В.П., Шедлось А.И. Моделирование низкочастотных квазислучайных возмущений // Техника XXI века глазами молодых ученых и специалистов. - Тула, 2001. - С.86 - 90.

3. Спрямляющий механизм / Кутепов B.C., Шедлось А.И.; Тул.гос. унт.- Тула, 2002. - Деп. в ВИНИТИ 19.12.02,№2217-В2002. - 7 с.

2006-4 18927

4. Шедлось А.И. Методика кинематического исследования подвесов'ра-бочего стола стендов линейных перемещений // Автоматизация и современные технологии. - 2003г. ~№1. - С. 17-22.

5. Шедлось А.И. Прямолинейно-направляющий подвес // Известия ТулГУ. Серия «Подъемно-транспортные машины и оборудование».Вып. 4 - Тула, 2003. -С. 118-125.

6. Анализ динамических стендов / Кутепов B.C., Шедлось А.И.; Тул.гос. ун-т,- Тула, 2003. - Деп. в ВИНИТИ 10.12.03, №2158-62003. - 54 с.

7. Шедлось А.И. Построение низкочастотных динамических стендов горизонтальных перемещений // Актуальные проблемы современной науки. Ч. 3,4 -Самара, 2004.-С. 141-144.

8. Кутепов B.C., Шедлось А.И. Минимизация мощности привода стендов линейных перемещений // Известия ТулГУ. Серия «Машиноведение, системы приводов и детали машин» Вып. 2. - Тула, 2005. - С.141-154.

Ил шц II'Xi 020300 о| 12 02 97 Подписью в печать /{?,/Ot,&S\ Форм.и owi.il и ЫКХ41 Ь\ Ni.n :i шЬсшнля

l\ II.CMIII lOcVl.ipi. I псиный >шшсриис1.

>00ЫЮ I l\ u. пр Ленина. 92 Oiml-'i.ii.mio н lli.uiic.ii.cinc

i\ ll.LKOIll IOCS WPCIHCIIIIOIO \ HHHCpUllCU

?0()6 Ю i l\ i.i. \ i biu.iima. 151

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ СТЕНДОСТРОЕНИЯ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ МОРСКИХ ГРАВИИНЕРЦИАЛЬНЫХ СИСТЕМ.

1.1 Общие положения.

1.2 Морской гравиметр и задачи его динамических испытаний.15 • ф 1.3 Общие принципы построения динамических стендов.

1.3.1 Требования к динамическим испытательным стендам.

1.3.2 Принципиальные схемы построения динамических стендов.

1.3.3 Схемы задающих механизмов.

1.4 Конструкции динамических стендов для метрологического контроля.

1.5 Выводы.

2 СИНТЕЗ ШАРНИРНО-РЫЧАЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ, ЛЕЖАЩИХ В ОСНОВЕ ПОДВЕСА РАБОЧЕГО СТОЛА ДИНАМИЧЕСКИХ СТЕНДОВ.

2.1 Общие положения.

2.2.Прямолинейно-направляющий подвес.

2.2.1 Критерии выбора оптимальной схемы прямолинейнонаправляющего механизма.

2.2.2 Типы прямолинейно-направляющих подвесов.

2.3 Оценка погрешностей воспроизведения горизонтальной траектории, заданной прямолинейно-направляющим подвесом.

2.3.1 Определение погрешностей воспроизведения траектории.

2.3.2 Результаты оценки погрешностей траектории подвеса.

2.4 Возможность применения механизма Робертса для моделирования низкочастотных малых вертикальных перемещений.

2.5 Выводы.

3 ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТЕЙ ТРАЕКТОРИИ РАБОЧЕГО СТОЛА СТЕНДА «НОРМАЛЬ-СЗ».

3.1 Общие положения. ф 3.2 Определение погрешностей воспроизведения траектории, заданной связанным подвесом стенда «Нормаль-СЗ».

3.3 Выводы.

4 МАЯТНИКОВЫЕ МЕХАНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ В СХЕМЕ

• ПРИВОДА СТЕНДОВ.

4.1 Общие положения.

4.2 Анализ уравнения движения маятникового стенда.

4.3 Оценка работы маятниковой системы, выполняющей роль подвеса стенда горизонтальных линейных перемещений.

4.4 Анализ уравнения движения стенда «Нормаль-СЗ»

4.5 Оценка возможности применения маятниковой схемы в щ конструкции стенда «Нормаль-СЗ».

4.6 Выводы.

• 5 ВЫВОДЫ.

Измерение параметров движения твердого тела является одной из важных областей измерений, быстрый рост которой обусловлен большой важностью и многообразием решаемых ею задач.

Для современного этапа развития метрологии и измерительной техники характерен переход от наблюдений постоянных величин (характеристик свойств и состояний объектов) к наблюдениям переменных величин (характеристик процессов, т.е. закономерных изменений свойств и состояний объектов). Этот переход обусловлен двумя основными тенденциями развития измерений. Первая тенденция - это расширение областей применения точных измерений, в частности для эксплуатационного контроля технических устройств в процессе их работы, для испытаний образцов новой техники и т.д. Вторая тенденция -повышение точности измерений, обусловленное стремлением создавать все более совершенные и высокоточные технические устройства.

В методологическом аспекте динамические измерения знаменуют собой переход от измерений скалярных величин к измерениям векторных величин, от измерений с числовым результатом к измерениям с результатом в виде функции, от измерений с целью определения постоянной величины к измерениям с целью определения зависимости одной величины от другой (от времени).

Специфика средств измерений и серьезные отличия методов воспроизведения ускорений не могли не отразиться на методах поверки, создании соответствующих поверочных схем, образцовых и эталонных средств.

В результате работы промышленности и метрологических организаций внутри широкой области измерения параметров движения сформировалось новое научное направление: измерение постоянных и низкочастотных линейных ускорений [17]. Использование для динамических измерений низкочастотных акселерометров, причем с достаточно высокой точностью, выдвигает на первый план вопросы, существенно отличающиеся от тех, которые встают при измерениях в статике. Выбор основных метрологических характеристик приборов и их нормирование, специфические погрешности, возникающие в режимах динамических измерений, влияние особенностей конструкции низкочастотного акселерометра на построение образцовых и поверочных средств - все эти, а также ряд других вопросов не рассматривались в совокупности.

Надежной проверкой конструкции измерительных устройств являются комплексные испытания в лабораторных условиях, по возможности близко имитирующих действительные условия эксплуатации. Проблема повышения качества, надежности средств измерений и приборов на сегодня не может быть решена без испытательной техники.

В литературе, посвященной механическим испытаниям приборов и аппаратов, изложено в основном описание вибрационных устройств, ударных и транспортировочных стендов. Вопрос об испытаниях в условиях возмущений низких и инфранизких частот, которые имеют место на надводных судах, большинством авторов оставлен без внимания.

Публикации в печати [17,22,46] освещают работу испытательных устройств только в диапазоне частот от 0,5 Гц и выше. В то же время на подвижном объекте (на судне) имеют место ускорения с частотой 0,2-0,05 Гц и амплитудой менее 0,2 м/с2 (200 Гал)1 [45].

Гравиизмерительные системы, работающие на подвижном основании, позволяют получать информацию о характере гравитационного поля Земли, о силах инерции, возникающих при качке корабля, движении самолета и т.д. К гравиметрической аппаратуре предъявляются требования высокой чувствительности, широкого динамического диапазона, высокой стабильности характеристик, работоспособности и надежности. Кроме того, гравиметрические наблюдения на подвижном основании выполняются в условиях возмущающих воздействий, на несколько порядков превышающих полезный сигнал.

Пригодность того или иного прибора к работе устанавливается в процессе отладки. Процесс отладки, калибровки гравиинерциальных приборов, осо

1 В гравиметрии принято обозначать 1 Гал=0,01 м/с2 =10"^, 1 мГал=10~б§, g=9,8 м/с2. бенно при изготовлении серии, сильно осложняется из-за проведения проверки такой технической характеристики, как высокая пороговая чувствительность. Поэтому на данном этапе развития гравиинерциального приборостроения особую важность приобретают работы по созданию методик испытаний и разработки стендового оборудования для проведения отладки и калибровки. С развитием гравиметровых морских наблюдений и возникшими при этом трудностями в достижении требуемых точностей (полезный сигнал составляет 1-50 мГал) по инициативе Ю.Д. Буланже в ИФЗ АН СССР (Е.И. Попов, В.А. Тулин), в ГАиШ МГУ (В.А. Пантелеев, В.А. Гладун) начали проводиться работы по созданию испытательного оборудования, имитирующего возмущения надводного и подводного корабля. Эти средства явились составной частью технологического оборудования в общем комплексе метрологического обеспечения динамических гравиметровых измерений.

Для изучения и нормирования динамических характеристик высокоточных средств измерений необходимо существенное повышение роли стендовых испытаний, что требует разработки теории и методики лабораторных испытаний, создания современной испытательной техники.

Актуальность работы. Гравитационное поле Земли используется для решения задач навигации, ракетной и космической техники, сейсмологии и геодезии. К методам изучения гравитационного поля на подвижном основании относятся морская гравиметрия. Высокая точность и производительность морской гравиметрии, достигнутые за последние годы, позволяют эффективно использовать ее для исследования тонкой структуры гравитационного поля на морях и океанах. Открывается возможность решения задач геологоразведки в процессе поиска и оконтуривания нефтегазовых структур на шельфе.

Особенность морских гравиметрических работ на подвижном основании состоит в том, что они проводятся при инерциальных возмущениях, в 103.104 раз превышающих полезный сигнал. Возмущения вместе с неточностью гироскопической стабилизации оси чувствительности гравиметра относительно истинной вертикали являются причиной значительных (до 20,0 мГал и более) систематических погрешностей в результатах измерений.

Исследование влияния инерциальных возмущений на гиростабилизиро-ванный гравиметр при натурных испытаниях требует наличия плавучих средств, больших трудозатрат и материальных ресурсов. Попытки учесть влияние инерциальных возмущений при помощи математического моделирования привели в настоящее время к недооценке роли стендовых динамических исследований гравиметров. Именно физическое моделирование с аппаратурой, работающей на подвижном основании, является определяющим этапом ее проектирования.

Динамические стенды для испытаний морских гравиметров должны отличаться высокой точностью и стабильностью задаваемых параметров движения с минимальным уровнем дополнительных помех. Исследования в этой области выполнялись Ю.Д. Буланже, В.А. Гладуном, B.C. Кутеповым, В.А. Пантелеевым, Е.И. Поповым, В.А. Тулиным и др. В 1980-х гг. на кафедре «Проектирование механизмов и деталей машин» Тульского государственного университета предложено разрабатывать стенды на основе шарнирно-рычажных механизмов, такие стенды созданы и внедрены.

Точность современных морских гравиметров составляет около ОД мГал и диктует высокие требования к средствам динамических испытаний. Помимо повышения точности движения рабочего стола динамических стендов необходимо стремиться к снижению энергопотребления привода, в том числе и для уменьшения дополнительных вибраций на рабочем столе

Создание шарнирно-рычажных стендов с необходимыми точностными и энергетическими характеристиками является актуальной в области машиностроения и приборостроения задачей. Именно это в данной работе послужило основой при выборе направления исследований.

Цель диссертации. Повышение точностных характеристик низкочастотных шарнирно-рычажных динамических стендов путем уменьшения дополнительных возмущений на рабочем столе и снижение энергопотребления привода стендов выполнением подвеса в виде колебательной системы.

Объектом исследования являются шарнирно-рычажные стенды линейных перемещений, предназначенные для испытаний морских гравиизмеритель-ных систем.

Предметом исследования являются параметры шарнирно-рычажных механизмов, обеспечивающие повышение точностных характеристик и снижение энергопотребления привода динамических стендов.

Задачи диссертационного исследования. В соответствии с поставленной целью сформулированы задачи диссертационного исследования:

1. Установление закономерностей влияния соотношения размеров звеньев шарнирно-рычажных механизмов и точности их изготовления на прямолинейность движения рабочего стола стенда линейных перемещений.

2. Отработка методики расчета погрешностей воспроизведения заданной траектории шарнирно-рычажными механизмами, а также разработка программы для инженерных расчетов, позволяющей оценить эти погрешности.

3. Снижение мощности привода на рабочем столе шарнирно-рычажного стенда путем применения маятникового подвеса.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы, 3 приложений.

Основные выводы, научные и практические результаты работы:

1 Разработана математическая модель прямолинейно-направляющего и связанного шарнирно-рычажных подвесов, на ее основе установлены взаимосвязи соотношений размеров звеньев, точности их изготовления и прямолинейности движения рабочего стола стенда.

2 Разработана методика и алгоритм программы для инженерных расчетов оценки погрешностей воспроизведения траектории рабочего стола стендов линейных перемещений с подвесами в виде шарнирно-рычажных механизмов, даны рекомендации по точности изготовления звеньев прямолинейно-направляющего подвеса, входящего в конструкцию стенда «СГУ-М» и звеньев связанного подвеса стенда «Нормаль-СЗ».

3 Определены соотношения размеров звеньев прямолинейно-направляющего механизма, повышающие точность движения рабочего стола стенда.

4 Прямолинейно-направляющий механизм Робертса может быть положен в основу инфранизкочастотного стенда вертикальных перемещений.

5 С целью уменьшения момента привода стенда линейных перемещений шарнирно-рычажный подвес должен быть выполнен в виде колебательной механической системы.

6 Предложено использовать маятниковую схему построения стенда «Нормаль-СЗ», определены параметры маятника для обеспечения ряда периодов движения рабочего стола.

1. Анализ динамических стендов/Кутепов B.C., Шедлось А.И.; Тул.гос. унт.- Тула, 2003. 54 с. с ил. - Библиогр.: 13 назв. - Рус. -Деп. в ВИНИТИ 10.12.03, №2158-В2003.

2. Антонов В.Ф., Борисов В.А., Кутепов B.C. Инерционный стенд квазислучайных возмущений. Тула, 1983. 22 с.

3. Антонов В.Ф., Воропаев Е.Г., Кутепов B.C. и др. Морской гиро-стабилизированный гравиметр. М.: Наука, 1972. - 166 с.

4. Антонов В.Ф., Кутепов B.C. Некоторые исследования стенда орбитального движения // Изв. Вузов. Сер. Гедезия и аэрофотосъемка. 1970. - №2. - С. 45 -52.

5. Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике. М.: Наука, 1970. 4.1.-608 с.

6. A.C. 1018080 СССР. Динамический стенд /В.Ф. Антонов, В.А. Борисов, B.C. Кутепов и др. // Б.И. 1983. - №18.

7. A.c. 1188415 СССР. Рычажно-зубчатый механизм/Л.А. Булатов, B.C. Кутепов, Л.П. Полосатов //Б.И. 1985. - №40.

8. A.C. 1210103 СССР. Стенд гармонических колебаний / Л.А. Булатов, B.C. Кутепов, Л.П. Полосатов // Б.И. 1986. - №5.

9. A.C. 1303946 СССР. Динамический испытательный стенд/ Л.А. Булатов, Л .А. Жучков, B.C. Кутепов и др. // Б.И. 1987. - №14.

10. A.C. 1490528 СССР. Низкочастотный вибростенд/ Л.А. Булатов, B.C. Кутепов, Л.П. Полосатов //Б.И. 1989. - №24.

11. A.C. 259444 СССР. Динамический моделирующий стенд для испытаний гироприборов / Р.И. Солнцев, A.A. Степанов // Б.И. -1970. №2.

12. A.c. 398873 СССР. Устройство для воспроизведения ускорений / А.Е. Синельников, И.Х. Ибрагимов // Б.И. 1973. - №2.

13. A.C. 444149 СССР. Стенд для динамических испытаний гравиметрической аппаратуры/Ю.В. Бобров, В.А. Гладун, В.Л. Пантелеев и др.//Б.И. -1974.-№25.

14. A.C. 451952 СССР. Стенд линейных ускорений/ Т.Г. Павлов и др. //Б.И.-1974. №44.

15. Баграмянц О.В. Автоматизированный морской пружинный гравиметр ГМН. М.: Недра,1975, вып. 79, с.159-170.

16. Баграмянц В.О., Ройнот А.П. Некоторые исследования набортных гравиметров ВНИИГеофизики//Прикладная геофизика. Вып. 29. - М.: Гостоптехиздат, 1961.

17. Бегларян В.Х. Механические испытания приборов и аппаратуры. М.: Машиностоение, 1980. - 223 с.

18. Бобров Ю.В., Гладун В.А., Кузьмин A.C. Испытательный стенд ГаиШ // Морские гравиметр, исслед. Вып. 4. 1969. - С. 22 - 28.

19. Буланже Ю.Д. Морской кварцевый гравиметр//Вестник АН СССР. -Вып. 5.- 1962. -С.88-89.

20. Булатов Л.А., Киреев К.Н., Полосатов Л.П. Использование спрямляющих механизмов в испытательных стендах морских гравиметров // Тр./ Тихоокеанский океанологический ин-т. Владивосток, 1987.-ТЛ 55.-С. 103-108.

21. Булгаков Б.В. Прикладная теория гироскопов. М.: Гостехиздат, 1955.-356 с.

22. Буловский П.И., Идельсон Э.И. Испытания авиационных приборов. М.: Машиностроение, 1966. - 352 с.

23. Бухонов В.П. Низкочастотный стенд вертикальных перемещений «Нормаль-СЗ».- Известия Тул.Гос.ун-та, вып.1, 1997.-С.177-179.

24. Бухонов В.П., Шедлось А.И. Моделирование низкочастотных квазислучайных возмущений // Техника XXI века глазами молодых ученых и специалистов. Тула, 2001. - 2.

25. Веселов К.Е. О статистическом способе измерения силы тяжести на морес помощью упругой системы крутильного типа//Прикладная геофизика.-Вып.5.-М.:Гостоптехиздат, 1956.- С.91-102.

26. Веселов К.Е., Евдокимов Ю.С., Жилин A.B. и др. О гравиметрической съемке с морскими гравиметрами на Охотском море и Тихом океа-не//Прикладная геофизика.-Вып.29.- М. :Гостопиздат, 1961.-С.136-156.

27. Веселов К.Е., Сагитов М.У. Гравиметрическая разведка. М.: Недра, 1968.-512с.

28. Власенков В.М. Многокомпонентные динамические испытательные стенды//Авиационная промышленность. 1969. №5. - С.43-47.

29. Гернет М.М., Работыльский В.Ф. Определение моментов инерции. М.: Машиностроение, 1969. - 248 с.

30. Губаренко JI.A., Косова К.А., Стакло A.B. и др. Новый метод определения силы тяжести на море//Известия АН СССР. Сер. Физика Земли. 1967. - №12. -С.40-46.

31. Делинджер П. Морская гравиметрия/Перев. С англ. С.С. Иванова под ред. К.Е. Веселова. М.: Недра, 1982. - 312 с.

32. Динамические стенды для физического моделирования// Вопросы ракетной техники. 1964. - №10. - С.38.

33. Железняк JI.K., Измайлов Ю.П., Марков Г.С. и др. Опыт проведения площадных съемок морскими гравиметрами. М.: Наука, 1976.-104 с.

34. Железняк JI.K., Попов Е.И. Упругая система гравиметра типа УСГ//Приборы и методы обработки гравиинерциальных измерений. М: ИФЗ АН СССР, 1984.-С.54-66.

35. Жучков JI.A., Кутепов B.C. Совместное влияние вертикальных и горизонтальных ускорений на двойную упругую систему крутильного типа//Известия АН СССР. Сер. Геодезия и аэрофотосъемка. 1970. №2. - С.45-52.

36. Жучков JI.А., Кутепов B.C., Полосатов Л.П. Стенд для испытания морской гравиметрической аппаратуры.-Изв.вузов. Геодезия и аэрофотосъемка, 1977, №6, С.54-58.

37. Зеленский Б.Г., Фомин С.П. Качественная оценка работы сильно демпфированной упругой системы с двумя степенями свободы. Экспресс-информация.- Морская геология и геодезия М., 1983. С.14-16.

38. Измайлов Ю.П., Марков Г.С., Морозов О.В. Исследование морских гравиметров на стенде орбитальных движений//Приборы и методы обработки гра-виинерциальных измерений. М.: ИФЗ АН СССР, 1984.-С.47-53.

39. Итоги науки и техники, сер. Геодезия и аэросъемка, том 25, Гравиметрия и инерциальные методы. Под ред. .Д. Буланже, А.П. Юзефовича. М.: ВИНИТИ, 1987. 124 с.

40. Ишлинский А.Ю. Механика гироскопических систем.-М.: Наука, 1963.-482 с.

41. Карпов В.К., Ознобкин О.Д., Шайденко А.Я. Гиростабилизированные платформы для стабилизации гравиметров и их экспериментальное исследование// Аппаратура и методы измерения силы тяжести на море. -М.: Наука, 1970. -С. 121-125.

42. Касаткин Г.В., Киреев К.н., Кутепов B.C. Аппаратура и методика океанских гравиметрических наблюдений // Тр. / Институт физики Земли АН СССР.- Москва, 1988. Т. 89. - С. 76-86.

43. Кожевников С.И., Есипенко Я.И., Раскин Я.М. Механизмы.- М.: Машиностроение, 1976.-784 с.

44. Кочетков Б.М., Попов Е.И. Аппаратурные и опытно-методические работыпо морской гравиметрии. М.: Наука, 1986. - 78 с.

45. Кельман И.Г. Метрологическое обеспечение испытаний аппаратов, приборов и элементов на воздействие внешних факторов. М.: Изд-во стандартов, 1980. - 152 с.

46. Киреев К.Н., Кузиванов C.B., Кутепов B.C. Влияние вибрации на гироста-билизированный гравиметр. Тула, 1984. 9 с. Деп. в ВИНИТИ 13.06.84, №3825.

47. Киреев К.Н., Кутепов B.C., Пущина JI.B. и др. Стабилизация морского гравиметра. М.: Наука, 1978. - 80 с.

48. Кудряшов А.И., Сошнев С.И., Шайденко А.П. Низкочастотный приводной стенд для испытания акселерометрической и гироскопической аппаратуры // Вибрацион. Техника. 1970. - №2. С. 21-24.

49. Кузиванов В.А. Определение силы тяжести гравиметром на море // Изв. АН СССР. Сер. геофизическая. 1958. - №5. - С.648 - 654.

50. Кузиванов В.А., Коган М.Г., Магницкая Е.И. О совместном влиянии горизонтальных и вертикальных ускорений на показания сильно демпфированного гравиметра// Известия АН СССР. Сер.Физика Земли. 1963, №3. С.63-77.

51. Кузнецов Д.С. Специальные функции. М.: Высш. школа, 1965. -423 с.

52. Кутепов B.C. Средства динамических испытаний.- М.:Наука, 1986.-72с.

53. Кутепов B.C. Учет горизонтальной составляющей ускорения вследствие вращения Земли и движения корабля при гравиметрических наблюдени-ях//Известия вузов. Сер. Геодезия и аэрофотосъемка. 1978.-№2.-С.31-34.

54. Кутепов B.C., Марков Г.С., Попов .И. Оценка влияния возмущающих ускорений и наклонов на показания морского гиростабилизированного грави-метра//Аппаратура и методы измерения силы тяжести на море. М.: Наука, 1970.-С.67-80.

55. Левитский Н.И. Теория механизмов и машин. М.: Наука, 1990. -592с.

56. Левицкая З.Н. Эффект орбитального движения в морской грави-метрии//Теория, аппаратура и вопросы методики морских гравиметрических исследований. Изд-во МГУ, 1978. - С.5-26.

57. Ленк А., Рентц Ю. Механические испытания приборов и аппаратуры. М.: Мир, 1976. 170 с.

58. Лозинская A.M. Струнный гравиметр для измерения силы тяжести на мо-ре//Известия АН СССР. Сер. Геофизическая. 1959. -№53.

59. Лойзянский Л.Г., Лурье А.И. Теоретическая механика. М.: ОН-ТИ, 1934.640 с.

60. Лурье А.И. Аналитическая механика. М.: Физматиздат, 1961. -824 с.

61. Марк-Клур К.Л. Теория гравиинерциальной навигации. М.: Наука, 1964.-300 с.

62. Марков Г.С., Попов Е.И. Морские испытания гравиметров типа ГАЛ на надводных кораблях//Известия АН СССР. Сер. Физика Земли. 1986. -II.-С. 82-87.

63. Морской гиростабилизированный гравиметр/ В.Ф. Антонов, Е.Г. Воропаев, в.С. Кутепов и др. М.: Наука, 1972. - 168 с.

64. Немцов Л.Д., Мараев Л.С. Аппаратурно-методические проблемы морской гравиметрии//Морская геология и геофизика. Рига, изд-во Знание. 1970. -№1. -С.53-63.

65. Низкочастотное испытательное оборудование / B.C. Кутепов, Л.А. Булатов; Тул. гос. техн. ун-т. Тула, 1994. 148 с.

66. Огородова Л.В., Шимберев Б.П., Юзефович А.П. Гравиметрия. -М.: Недра, 1978.-325 с.

67. Пантелеев В.А. Влияние нерегулярной качки корабля на точность регистрации ускорений при гравиметрических измерениях//Сообщ. ГАИШ, 135. -М.: Изд-во МГУ, 1964. С. 19-20.

68. Пантелеев В.Л. Гиростабилизатор морских гравиметров//Морские гравиметрические исследования. Вып.7, - М.: Изд-во МГУ, 1973.-С.35-47.

69. Пантелеев В. Л. Динамический синтез морских гравиметров/Морские гравиметрические исследования. Вып. 8. - М.: Изд-во МГУ, 1975. - С.22-47.

70. Пантелеев В.Л. Основы морской гравиметрии М.: Недра, 1983. - 256с.

71. Пельпор Д.С. Гироскопические системы. М.: Высш.шк., 1971. Ч. 1. 567с.

72. Попов Е.И. Вопросы физико-технической гравиметрии/Физико-техническая гравиметрия (аппаратура и методы измерения). М.: ИФЗ АН СССР, 1982. -С.3-5.

73. Попов Е.И. Гравиинерциальные измерения и измерительные прибо-ры//Приборы для гравиинерциальных измерений.-М.:Наука, 1978.С.З-7.

74. Попов Е.И. Определение силы тяжести на подвижном основании. -М.: Наука, 1976.-218 с.

75. Попов Е.И. Приборы для гравиинерциальных измерений. — М.: Наука, 1978.-103 с.

76. Попов Е.И., Марков Г.С. Некоторые результаты исследований гравиметрической аппаратуры на надводном корабле в 1963-64г.г.//Аппаратура и методы морских гравиметрических наблюдений. М.: Наука, 1965. - С. 97-108.

77. Попов Е.И., Суходольский В.В. Прибор РУГ для регистрации ускорений и наклонов//Аппаратура и методы измерения силы тяжести на море. М.: Наука, 1970.-С. 115-120.

78. Попов Е.И., Суходольский В.В. Стендовые исследования морской гравиметрической аппаратуры // Изв. АН СССР. Сер. геофизическая. 1964. - №6. -С. 52.

79. Прочность, устойчивость, колебания. Справочник/Под ред. Биргера И.А., Пановко Я.Г. М.: Машиностроение, 1968. - Т1. - 187 с.

80. Ремез Ю.В. Качка корабля.-Л. ¡Судостроение.-1983.-323с.

81. Ривкин С.С. Теория гироскопических устройств. Л.: Судостроение, 1964.-41.-588с.

82. Робинович С.Г. Погрешность измерений. -JL: Энергия, 1978. 264с.

83. Ройтенберг Я.Н. Гироскопы. М.: Наука, 1966. - 400 с.

84. Романюк В.А. Гравиметр с двумя неидентичными упругими системами для наблюдений на подвижном основании//Аппаратура и методы измерения силы тяжести на море. М.: Наука, 1970. -С.35-39.

85. Романюк В.А. Определение ускорения силы тяжести гравиметром, установленным на подвижном основании//Исследования по морской экспериментальной гравиметрии. М.: ИФЗ АН СССР, 1961 .-№8(185).-С.3-97.

86. Сагитов М.У. Вертикальные ускорения первого порядка и учет их при измерениях силы тяжести на море//Сообщ. ГАИШ, №123, -С.38-47.

87. Свешников A.A. Прикладные методы теории случайных функций. -JL: Суд-промгиз, 1961. 123 с.

88. Сажина Н.Б. Об ошибках морских гравиметрических определений на надводных судах//Разведочная и промысловая геофизика. -Вып.23. М.: Гостоп-техиздат, 1958. - С.70-73.

89. Семенов М.В. Кинематические и динамические расчеты исполнительных механизмов. Л.: Машиностроение, 1974. - 430 с.

90. Семенов-Тянь-Шанский В.В. Качка корабля. Л.: Судостроение, 1969.352 с.

91. Смирнов Л.П. Расчет и юстировка кварцевых крутильных систем для морских гравиметров/ТМорские гравиметрические исследования. Вып. 93-8. М.: Изд-во МГУ, 1975. - С.75-78.

92. Смирнов Л.П., Строев П.А. Исследования морских гравиметров ВНИИГе-офизики (1953-64)//Прикладная геофизика. Вып.49. -М.: Недра, 1967.

93. Спрямляющий механизм / Кутепов B.C., Шедлось А.И.; Тул.гос. ун-т.- Тула, 2002. 7 с. с ил. - Библиогр.: 2 назв. - Рус. - Деп. в ВИНИТИ 19.12.02, №2217-В2002.

94. Суходольский B.B. Установка ИС-М для исследования и испытания приборов в условиях воздействия ускорений и наклонов. М.: ГОСЦНТИ, 1963.-192 с.

95. Тихменов С.С. Элементы точных приборов. М.: Оборонпром, 1956.-360 с.

96. Тулин В.А., Осинская C.B. Морской гравиметр с автоматизированным от-счетом//Аппаратура и методы измерения силы тяжести на море. М.: Наука, 1970. -С.93-100.

97. Федынский В.В. О разработке аппаратуры для гравиметрических измерений в движении/УИзвестия АН СССР. Сер. Геофизическая .-1959.-№1.С.146-152.

98. Шедлось А.И. Методика кинематического исследования подвесов рабочего стола стендов линейных перемещений // Автоматизация и современные технологии. М.:2003.- 8 с.

99. Шедлось А.И. Построение низкочастотных динамических стендов горизонтальных перемещений // Актуальные проблемы современной науки. Самара, 2004.-С. 141-144.

100. Шокин П.Ф. Гравиметрия. М.: Геодеиздат, 1960. - 316 с.

101. Яблонский A.A., Никифорова в.М. Курс теоретической механики. М.: высш. Школа, 1966. - 450 с.