Дослідження можливості підвищення рівномірності вихідної характеристики тахометра

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Дослідження можливості підвищення рівномірності вихідної характеристики тахометра

При встановленні тахометра на стенд СТМ01 для проведення випробувань у складі стабілізатора (рис. 1) та виконанні робот по налаштуванню стабілізатора на деяких ділянках кутів наведення спостерігається нерівномірність швидкостей наведення вище допустимих значень.

Рис. 1. Розташування приладів стабілізатора на стенді СТМ01

ГТ-ГН - горизонтальній гіротахометр,

ГТ-ВН - вертикальний гіротахометр,

ГТ-К - компенсаційний гіротахометр, ТГ - тахометр, ЕДМ-ВН (ГН) - привідний двигун горизонтального або вертикального каналів, ПП - прилад приведення, ДП - датчик положення

Тахометр у стабілізаторах призначений для виміру кута повороту блоку озброєння відносно башти. Сигнал тахометра (ТГ) у блоку управління стабілізатора підсумовується з сигналом компенсаційного гіротахометра (ГТ-К), який жорстко закріплений на башті. Сума цих сигналів є сигналом швидкості зміни похибки стабілізації по каналу вертикального наведення [1]. Кут обертання такого гіротахометра визначається кутами обертання блоку озброєння та може бути в межах від мінус 5° до +75°.

З аналізу технічної літератури, в тому числі [1-3] відомо, що тахометри вво-дяться до контурів управління стабілізаторів з метою підвищення якості регулювання, підвищення динамічних характеристик, зменшення часу перехідних процесів та часу коливань. Введення тахометрів, як безінерційних ланок, додає до законів керування стабілізаторів інформацію про відносну швидкість, забезпечує рівномірність швидкості наведення при мінімальних швидкостях з урахування нерівномірності моменту опору обертання.

Використання тахометрів в контурах управління вертикального каналу стабілізатора підвищує якість управління та зменшує похибки стабілізації [2].

Проблему статті досліджували та приймали активну участь у вирішенні Бондарук В.А., Мудренко Н.Д., Подгорская А.П., Яковлева Г.І.

Аналіз постановленої проблеми та аналіз досліджень та публікацій вказує на те, що на нерівномірність наведення на різних швидкостях суттєвий вплив спричиняє рівномірність вихідної характеристики тахометра.

Головною метою цієї роботи є здобуття рівномірності вихідної характеристики тахометра та можливості підвищення її рівномірності у діапазоні кутів повороту від мінус 5° до +75°.

Теоретичний аналіз додатково показав, що тахометр може забезпечувати працездатність у діапазоні кутів повороту ротора а ~ ±70° (розмір В на осцилограмі рис. 2). Перші невеликі позитивний та негативний сплеск у вихідній характеристиці (на кутах А та Б рис. 2) раніш були рівними ~ 40° та 56° відповідно по результатам випробувань на стенді СТМ01.

На підставі викладеного вище роботи проводились за двома напрямками:

1) зменшення перших двох позитивного та негативного викидів вихідної напруги за рахунок зменшення магнітного потоку, що створюється ротором ТГ враховуючи великий запас по крутості) шляхом зменшення ширини постійного магніту (ПМ) або збільшенням повітряного зазору між ротором та статором;

2) збільшення кутів повороту більш 70°, та одночасно змішення перших сплесків вихідної напруги ТГ в сторону збільшення кутів, що можливо ви-конати за рахунок збільшення кутів перекриття полюсів ротора та статора шляхом зменшення паза між полюсами ротора з 7 до 2 мм.

Дослідження проводились осцилографуванням вихідної напруги з наступним відпрацюванням цих осцилограм.

Для порівняння були досліджені тахогенератор БР3.181.007-1, який є прототипом тахогенератора ТГП01 та виготовлений тахогенератор ТГП01, який входить до тахометру ТГ02.

Результати досліджень зведені до таблиці 1. На рис. 2 наведені осцилограма (варіант 3), яка однотипна для всіх варіантів, окрім варіанта 1, а на рис. 3 приведена осцилограма варіанту 1 (прототипу ТГП01).

Дослідження проводились на автономному робочому місці по перевірці тахометрів при частоті обертання ротора 810°/с (133-136) об/хв, що відрізняється від частоти обертання приводу стабілізатора озброєння 33°/с (5,5 об/хв.).

-

З таблиці 1 видно, що варіант 1 має більш рівномірну вихідну характеристику (менші сплески у діапазоні кутів ±65°), ніж всі інші варіанти.

Зменшення магнітного потоку за рахунок зменшення ширини постійного магніту з 16,5 мм до 15 мм (варіант 4) та збільшення ширини повітряного зазору з 0,25 до 0,3 мм (варіант 6 та 7) дещо зменшує сплески вихідної характеристики зі збереженням крутості у заданих межах.

Зменшення ширини магніту до 10,5 мм (варіант 5) зменшує сплески А та Б вихідної характеристики, але при цьому крутість зменшується нижче заданого значення та зостається сплеск В.

Зменшення пазу між полюсами ротора з 7 до 2 мм призводить до збільшення діапазону кутів до ±75°, а кута Б до ±60° при одночасному зменшенні сплесків вихідної характеристики за рахунок незначного зменшення крутості.

Додатково були проведені випробування тахогенератора за варіантами 1 та 8 при швидкості обертання 180°/с (30 об/хв.).

Результати наведені у таблиці 2.

Результати випробувань показують, що параметри тахогенераторів практично відповідають параметрам при швидкості 810°/с (133-136 об/хв) табл. 1, окрім крутості, яка зменшилась нижче значення, що вимагається.

Висновки:

1. Найбільш рівномірну вихідну характеристику у діапазоні кутів ±65° (задано ±50°) забезпечує тахогенератор за варіантом 1 з цільним постійним магнітом типу ЮНДК на роторі.

2. Покращена рівномірність вихідної характеристики за рахунок зменшення магнітного потоку при одночасному зменшенні ширини постійного магніту до 15 мм та збільшенні повітряного зазору до 0,3 мм (варіант 7).

Сплеск на куті А вихідної характеристики складає не більше +116% порівняно з +158% та +134% у варіантах 2 та 3 недопрацьованих тахогенераторів.

Незначно покращена рівномірність вихідної характеристики (сплески на куті А склали 126%) за варіантом 8 при одночасному збільшенні діапазону кутів повороту ротора до В = 75°, Б = 60° замість В = 90° та Б = 56° (варіант 3) за рахунок зменшення паза ротора до 2 з 7 мм.

Список літератури

тахометр стабілізатор озброєння

1. Боевая машина пехоты БМП-2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Часть 1. 1987. URL: http://sergbukarevua.wixsite.com/voenlit/single-post/2016/07/18 (дата звернення: 15.07.2019).

2. Цірук В.Г. Введення до контурів управління стабілізаторів озброєння легко броньованої техніки тахогенераторів. Вісник Хмельницького національного технічного університету. 2018. №2 (65). С. 68-74.

3. Кудрявцев А.М., Уласевич О.К., Жеглов В.Н., Гумилев В.Ю. Электрооборудование бронетанковой техники: учебное пособие. Стабилизаторы вооружения 2Э36 устройство и обслуживание. Рязань, 2013. URL: http://portalnp.ru/wp-content/uploads/2014/04/KUDRYVTSEV-GUMELEV-SV-2E36.pdf (дата звернення: 12.04.2019).

Размещено на Allbest.ru