Автоматизированный низкочастотный стенд линейных перемещений тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.07, кандидат технических наук Бухонов, Владимир Петрович

• Бухонов, Владимир Петрович
• кандидат технических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат технических наук Бухонов, Владимир Петрович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ВНЕШНИЕ ВОЗМУЩЕНИЯ ПОДВИЖНОГО ОБЪЕКТА

1.1. Общая характеристика возмущающих воздействий

1.2. Анализ уравнения движения гиростабилизированного гравиметра

1.3. Выводы

2. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ НИЗКОЧАСТОТНОГО СТЕНДА

2.1. Синтез приводного механизма

2.2. Синтез шарнирно-рычажного подвеса

2.2.1. Определение траектории движения рабочего стола стенда

2.2.2. Оценка точности движения рабочего стола стенда по прямолинейной траектории

2.3. Выводы

3. ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТЕНДА

3.1. Динамический синтез стенда

3.2. Обеспечение равномерности движения привода стенда

3.3. Уравновешивание подвижных масс

3.4. Выводы

4. ТЕХНИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО НИЗКОЧАСТОТНОГО СТЕНДА

4.1. Назначение, технические характеристики и описание 93 конструкции

4.2. Анализ закона движения рабочего стола

4.3. Спектральные характеристики выходных параметров рабочего стола

4.4. Выводы

5. МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕАЛЬНЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ НА АВТОМАТИЗИРОВАННОМ НИЗКОЧАСТОТНОМ

СТЕНДЕ

5.1. Реализация на стенде выходных параметров, спектральные характеристики которых близки к реальным возмущениям

5.2. Спектральных характеристики выходных параметров

при различных законах движения рабочего стола

5.3. Техническая реализация квазислучайного характера возмущений на стенде

5.4. Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ, ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Автоматизированный низкочастотный стенд линейных перемещений»

ВВЕДЕНИЕ

Метрологическое обеспечение измерений в динамике имеет обычную цель: достижение единства измерений, для чего необходимо нормирование и определение динамических характеристик и оценка величины и характера изменения от возмущений погрешностей измерений.

Динамические характеристики необходимо знать для выбора средств измерений. Известные величины динамических погрешностей позволяют прогнозировать точность результатов.

Выходной сигнал набортного гравиметра кроме полезного сигнала измерения изменения ускорения силы тяжести содержит динамические помехи, обусловленные структурой датчика, инерциаль-ными возмущениями и их комбинациями. Одно из основных причин динамических погрешностей измерения Лg гиростабилизированным гравиметром являются [ 1 ]:

- вертикальные ускорения основания (а2 );

- колебания оси чувствительности датчика вследствие вертикальных ускорений;

- горизонтальные ускорения (ах, а у ).

Исключение влияния вертикальных ускорений обеспечивается частотной фильтрацией. От выбора структуры фильтра зависит появление на выходе гравиметра флюктуаций инфранизких помех, что равноценно систематической погрешности фильтрации. Окончательный ответ о выбранной оптимальной структуре фильтра гравиметра могут дать только экспериментальные исследования и, в первую очередь, динамические испытания в условиях вертикальных ускорений, путем многократных наблюдений на одном режиме.

Так как принцип измерения силы тяжести на подвижном объ-

екте основан на частотной фильтрации полезного сигнала вертикальных ускорений, то оценка точности выделения полезного сигнала, проверки эффективности фильтрации, оценки нелинейностей гравиметра и т.п. в лабораторных условиях может быть выполнена только на специальных стендах. Метрологическое обеспечение динамических измерений как научное направление сформировалось во ВНИ-ИМ им. Д.И. Менделеева при участии В.О. Арутюнова, В.А. Грановского, B.C. Пеллинца, Д.Ф. Тартаковского, К.П. Широкова и др. ученых. Это было обусловлено созданием новых машин, приборов и устройств, работающих на подвижных объектах.

Динамические измерения на сегодня базируются на использовании математического аппарата и экспериментальной базы статической метрологии. В то же время физическое моделирование естественных квазипериодических движений исследуемого объекта на динамических стендах или в соответствии с терминологией работы [ 2 ] "полунатурное" моделирование является единственным средством проверки функционирования динамических систем и их элементов при воздействии возмущений. К таким системам в первую очередь следует отнести гравиинерциальные комплексы, акселерометры, гироскопические приборы и т.п.

В целом задачи динамических исследований измерительной аппаратуры может быть сформулированы как уточнение и детализация ее математической модели, а также определение величины и функциональных зависимостей уровня дополнительных шумов выходного сигнала, а также определение путей уменьшения или возможностей учета их при измерениях в реальных условиях.

Теоретические исследования, выполненные в 50-х годах в области гравиметрии В.А. Кузивановым, В.Д. Романюком, B.JI. Пантелеевым, и гравиметрические наблюдения, проведенные В.О. Багра-мянцем, Ю.П. Измайловым, Г.С. Марковым, Е.И. Поповым и другими

исследователями, показали зависимость результатов измерений морским гравиметром, расположенным на гиростабилизированном основании, от величины и характера инерциальных возмущении. Было установлено, что дальнейшее развитие теории и практики гравиметрических наблюдений с подвижного объекта невозможно без детального изучения поведения гравиметра в условиях инерциальных воздействий.

Для этого потребовалось имитировать качку корабля, фугоид-ные движения самолета, перемещения подводной лодки, которые представляют собой колебательные процессы с низкими частотами (0,2 ... 0,05) Гц и значительными (до нескольких метров) перемещениями.

Принятое деление измерительных приборов на низкочастотные и высокочастотные в литературе является условным. Приборы, решающие навигационные задачи, относятся к низкочастотным с нешироким диапазоном частот (от единиц до десятков единиц герц), а приборы, контролирующие поведение конструкций в различных условиях эксплуатации - к высокочастотным (до несколько десятков, сотен герц).

В литературе [ 3...6 ], посвященной моделированию возмущении в лаборатории, в основном обсуждаются вопросы об испытаниях приборов на виброустойчивость, вибропрочность, линейные нагрузки, значительно превышающие 1Эти испытания различной аппаратуры узаконены соответствующими ГОСТами.

Публикации в печати освещают работу испытательных устройств только в диапазоне частот от 0,5 Гц и выше. Создан государственный специальный эталон [ 7 ], обеспечивающий задание ускорений в диапазоне 1— 10 м/с2 с частотами 0,5 ... 30 Гц. В то же время на подвижном объекте имеют место низкочастотные ускорения с ам-

плитудой менее 2 м/с2 (200 Гал).

Известна серийная виброиспытательная аппаратура, среди которой наиболее широко используются отечественные вибростенды типа ВЭДС, обеспечивающие виброускорения с частотой 25...5000 Гц и зарубежные механические стенды типа 8Т. Для заданий постоянных ускорений применяются центрифуги.

Для моделирования бортовой и килевой качек надводного корабля или космического аппарата исследователи и производственники используют стенды с колебательным движением рабочего стола [ 7 ].

Широкое применение имеет стенд типа «Скорсби», представляющий собой пространственный механизм с приводным двигателем постоянной скорости, однако для «Скорсби» характерны паразитная составляющая угловой скорости и воспроизведение только синфазных угловых колебаний в двух плоскостях, что ограничивает его применение.

Из-за отсутствия серийного низкочастотного оборудования (стендов) для задания линейных перемещений геофизические организации, работающие с гравиинерциальной аппаратурой, при содействии ВУЗов начали разработку таких стендов в 1960 году. Первый в бывшем Советском Союзе динамический стенд для имитации инер-циальных возмущении на море был создан в ОКБ ИФЗ АН СССР по инициативе Ю.Д. Буланже [ 8 ]. Он получил шифр ИС-М (Рис.В.1.).

Недостатками ИС-М являются ограниченность его динамических характеристик, малая грузоподъемность, наличие виброускорений из-за наличия упругих элементов в механизме перемещения вертикальной тележки.

В 1964 году по заданию ИФЗ АН СССР в Тульском механическом институте разработан мощный испытательный стенд ИС-ВГУ (Рис.В.2.) [ 9 ], предназначенный для раздельного задания синфазных вертикальных и горизонтальных линейных ускорений с амплитудой до 400 Гал с периодом от 4 до 64 с. Как и в стенде ИС-М, недостатком ИС-ВГУ являются значительные по величине высокочастотные колебания рабочего стола, так как в системе передачи движения участвуют канаты и перемещение рабочей площадки происходит по направляющим рельсам.

Несколько позже по времени аналогичный по принципу действия, но с меньшими техническими возможностями стенд линейных ускорений был построен в ГАиШ МГУ [ 10 ]. При работе этого стенда также отмечается значительный уровень вибрации, источником которой, кроме канатов в системе привода, являются вертикальные направляющие для соответствующей платформы.

Для оценки характера и степени совместного влияния вертикальных и горизонтальных ускорений на показания морского гравиметра в 1968 году в ОКБ ИФЗ АН СССР разработан испытательный стенд ИС-ОД (стенд орбитального движения). Стенд имитирует движение центра масс надводного корабля по круговой траектории. Амплитуда движения меняется дискретно и устанавливается 0.4; 0.8; 1.2 м. Недостаток стенда - невозможность изменения фазового соотношения между вертикальными и горизонтальными ускорениями, что ограничивает возможности стенда в исследовании влияния ускорении на гравиметр.

Примерно с теми же техническими возможностями во ВНИИгеофизики создан стенд «Орбита».

Среди имеющихся в геофизических организациях конструкций наиболее мобильной является стенд для испытания морской гравиметрической аппаратуры СИГМА-4 [ 11 ] (Рис.В.З.).

Стенд обеспечивает воспроизведение в лабораторных условиях возмущения от качки и рыскания надводного судна в гармоническом режиме, задавая одновременно или в любых комбинациях четыре движения: вертикальные, горизонтальные перемещения, наклоны в плоскости перемещения и рыскание или круговое движение в горизонтальном направлении. По своим техническим возможностям СИГМА-4 не имеет отечественных и зарубежных аналогов.

Это стационарная установка, позволяющая осуществить одновременное гармоническим режимом задание случайных возмущений. На стенде можно проводить исследование гравиметрической аппаратуры с целью изучения влияния вертикальной качки корабля, его наклонов и орбитального движения на волне. Он один заменяет весь необходимый комплект динамических стендов для испытания морских гиростабилизированных гравиметров, требующийся при их выпуске и промышленной эксплуатации. Сложность кинематической схемы и конструкции СИГМА-4, громоздкость, необходимость специального помещения затрудняют его тиражирование в нескольких экземплярах.

Он используется, главным образом, для проведения научно-исследовательских и опытно-методических работ, а также для обеспечения подготовки гравиметров при выполнении Мировой гравиметрической съемки на судах АН СССР.

Принцип моделирования изменения силы тяжести при эталонировании методом наклона положен в основу единственного стенда инфранизких колебаний [ 12 ], разработанного в ГАиШ МГУ и предназначенного для воспроизведения изменения силы тяжести по гармоническому закону.

Развитие измерений с подвижных объектов (надводный корабль, подводная лодка, самолет и т.д.) поставило задачу создания низкочастотного испытательного оборудования (стендов) позво-

ляющего воспроизводить в условиях лаборатории возмущающего сигнала близкого к реальным возмущениям.

Как показано в работах В.Л. Пантелеева [13] определение систематических погрешностей, вызванных влиянием вертикальных ускорений основания, - одно из важных испытаний гравиметрической аппаратуры. Именно эти испытания позволяют судить о пригодности гравиметра для работы в условиях качки корабля и установить тот предел инерциальных помех, при которых наблюдения возможны без потери точности.

Систематические погрешности, обусловленные влиянием вертикальных ускорений, прежде всего, связаны с нелинейностью динамической системы гравиметра - нелинейностью упругой системы и преобразователя. Нелинейность исполнительного механизма может создавать систематическую погрешность в гравиметрах с автоматической обратной связью.

С помощью стендовых испытаний удается обнаружить влияние всех нелинейностей в совокупности, а также оценить величину и характер систематической погрешности. Для этого, сначала нужно установить, как зависит эта погрешность при неизменном периоде от амплитуды. Как правило, эта зависимость подчиняется квадратиче-скому закону. На втором этапе исследований можно установить зависимость систематической погрешности гравиметра от частоты. В этом и заключается основное назначение стенда вертикальных возмущений.

Для обеспечения точности съемки, характеристики гравиметра должны быть такими, чтобы можно было пренебречь систематической погрешностью. Так как достичь этого чрезвычайно сложно технически, то оценив эту погрешность на стенде ее следует исключить путем введения соответствующих поправок.

Зависимость параметров переходной функции гравиметра от

вертикальных ускорений означает то, что такая важная динамическая характеристика, как время запаздывания, зависит от состояния моря и качки корабля. А так как условия наблюдения постоянно меняются, возникают большие трудности при математической обработке результатов измерений. Поэтому настройку системы, выбор ее параметров необходимо проводить на стенде вертикальных колебаний.

В Тульском политехническом институте (1982 г.) был создан стенд вертикальных возмущений СВУ (Рис.В.4.), содержащий шар-нирно рычажный подвес рабочего стола, систему уравновешивания подвижных масс, задающий зубчато-рычажный механизм и привод с электродвигателем мощностью 1.5 кВт. При общей высоте стенда 2.5 м размах перемещений рабочего стола до 1.5 м.

Одним из недостатков этого стенда является малая амплитуда перемещений рабочего стола и возможность работы только в гармоническом режиме.

Все существующие динамические стенды имеют общий недостаток: они не позволяют воспроизводить реальные возмущения подвижного объекта.

В реальных условиях приборы, установленные на надводном корабле, испытывают воздействие случайных возмущений от качки. Характер этих возмущений рассмотрен далее в первой главе. Аппроксимировать случайные возмущения с определенными допущениями можно лишь в случае узкополосного спектра.

Первой попыткой приблизить условия испытаний к реальным было усовершенствование установки СИГМА-4 с таким расчетом, чтобы имелась возможность перевода ее в режим задания случайных возмущений, не исключая при этом и гармонический режим работы.

Была предложена механическая часть стенда, позволяющая воспроизводить случайные возмущения. В качестве - следящей и управляющей системы предполагалось использовать узлы и механизмы корабельного гиропоста, который управлялся по сигналам, поступающим от гировертикали. Установка получила шифр СИГМА-4К [ 1 ]. Однако из-за технических сложностей эта установка не была полностью реализована.

Целью проводимых в диссертации исследований является:

разработка, исследование и внедрение в научно-производственные работы автоматизированного низкочастотного стенда линейных перемещений выполненного на основе шарнирно рычажных механизмов.

Поставленная цель определила задачи исследований в той последовательности, как они отражены в диссертации.

Задачи проводимых исследований:

- разработка конструкции автоматизированного низкочастотного стенда с расширенными функциональные возможностями;

- разработка методов кинематического и динамического синтеза исполнительных механизмов стенда;

- реализация возмущений подвижного объекта, спектральные характеристики которых близки к реальным воздействиям на испытательном стенде.

Автор защищает:

конструкцию автоматизированного низкочастотного стенда линейных перемещений, реализующего возмущения, спектральные характеристики которого близки к реальным воздействиям;

методы кинематического и динамического синтеза исполнительных механизмов стенда;

методику обеспечения выходных параметров рабочего

стола автоматизированного стенда с требуемыми условиями испытаний спектральными характеристиками;

устройство обеспечивающее задание на стенде инерциаль-ных вертикальных возмущений, спектральные характеристики которых близки к реальным воздействиям.

Методы исследования.

Теоретические исследования проводились с использованием спектральной теории стационарных случайных процессов и математической теории синтеза плоских механизмов. При решении задач использовался пакет программ МАТНСАБ 6.0.

Научные положения, разработанные соискателем, и новизна заключается в развитии теоретических положений построения автоматизированного электромеханического низкочастотного стенда линейных перемещений на основе шарнирно рычажных механизмов, реализующего возмущения, спектральные характеристики которого близки к реальным воздействиям.

Практическая ценность и реализация результатов.

Разработанная конструкция низкочастотного стенда «Нормаль СЗ» внедрена, аттестована Госстандартом РФ и используется в ЦНИИЭлектроприбор г. С. - Петербург.

За разработку стенда в 1995 г. коллективу авторов присуждена премия им. С.И. Мосина в области машиностроения.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована предварительным анализом современного состояния динамических испытаний и условий эксплуатации гравиинерциальных приборов, применением современных математических методов, использованием статистического материала, достаточным объемом экс-

периментальных данных, широким использованием численного моделирования на ЭВМ.

Работа выполнена в соответствии с комплексной научно-технической программой «Технические университеты» Госкомобразования РФ.

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на Всероссийской научно-технической конференции «Конверсия, приборостроение, рынок» в г. Владимире (1995 г.), на 2, 3 научно-технической конференции «Состояние и проблемы технических измерений» в г. Москва (1995, 1997 г.г.), на юбилейной 20 межотраслевой научно-технической конференции памяти H.H. Ост-рякова в г. С-Петербург (1996 г.), на региональной научно-практической конференции «Аттестация методик и проблемы технических измерений» в г. Москва (1997 г.), на международной конференции «Теория аппроксимации и гармонический анализ» в г. Туле (1998 г.), а также на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ТулГУ (1995-1998 г.г.).

В полном объеме диссертация доложена на расширенном семинаре кафедры «Подьемно-транспортные машины и оборудование» Тульского государственного университета.

Автор выражает глубокую благодарность за научные консультации к.т.н. Булатову JI.A. и д.т.н. Тулину В.А.

По материалам диссертации опубликовано: 5 научных статей, 5 публикаций в сборниках тезисов докладов конференций, получено свидетельство на Полезную модель РФ.

Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения и основных выводов и приложения.

Она содержит 136 страниц машинописного текста, 35 рисунков, 5 таблиц, список использованной литературы, включающий 43 наименования.

1. ВНЕШНИЕ ВОЗМУЩЕНИЯ ПОДВИЖНОГО ОБЪЕКТА

При измерении ускорения силы тяжести на море возникает ряд особенностей [ 14 ], основные из которых, состоят в следующем.

1. Гравитационные измерения проводятся с подвижного и качающегося основания в условиях возмущающих воздействий, обусловленных волнением моря, наличием течения, ветра, вибрации и т. д. В связи с этим гравиметры должны регистрировать полезный сигнал Ag на фоне значительных помех от возмущений.

2. При длительных рейсах судна начальные и конечные опорные наблюдения на береговых пунктах разделены большими промежутками времени и имеют место значительные изменения Ag. Это обусловливает высокие требования к точности эталонирования (определение цены деления) гравиметров и к стабильности смещения нуль-пункта.

3. При измерениях на море возникает необходимость введения поправки на движение судна и вращение Земли (так называемая поправка Этвеша). Погрешности учета этой поправки могут оказать существенное влияние на точность гравитационных измерений

Эти и другие особенности морских измерений изменений ускорения силы тяжести предъявляют ряд специальных требований к гравиметрической аппаратуре: это высокая чувствительность, линейность в большом диапазоне измерений, малое смещение нуль-пункта, малая реакция на вертикальные и горизонтальные ускорения места установки чувствительного элемента гравиметра на корабле, демпфирование его собственных колебаний и др.

Морские измерения ускорения силы тяжести начали быстро развиваться с середины 20-х годов нашего столетия, когда голландский геофизик Ф.А. Венинг-Мейнес провел свои исследования силы тяжести с помощью маятниковых приборов, установленных на под-

водной лодке (ПЛ). Однако трудности наблюдений с ГШ, необходимость выполнения большого объема гравиметрических исследований, наличие на ПЛ низкочастотных помех , близких к частотам изменения полезного сигнала Д^, трудность высокоточного определения координат и параметров движения ПЛ привели к тому, что в настоящее время основные измерения ускорения силы тяжести проводятся с надводных кораблей.

1.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВОЗМУЩАЮЩИХ

ВОЗДЕЙСТВИЙ

При измерениях на корабле гравиметр, определяет так называемое кажущееся ускорение, т.е. разность между абсолютным ускорением места установки гравиметра на корабле и гравитационным ускорением. Если предположить, что измерительная ось гравиметра направлена по истинной вертикали, то проекция кажущегося ускорения на эту ось состоит из суммы ускорения силы тяжести, вертикальных составляющих ускорений качки и вибрации места установки гравиметра, а также ускорения, обусловленного вращением Земли и движением корабля относительно Земли.

Для выделения из указанной суммы полезного сигнала -изменения ускорения силы тяжести - необходимо компенсировать указанные выше ускорения.

Требования к динамическим испытаниям морского гравиметра определяются его структурой, заданной точностью работы, условиями эксплуатации и требованиями метрологического контроля.

Морской гравиметр включает датчик, построенный на основе упругих кварцевых весов, как правило, крутильного типа, обеспеченных закритическим демпфированием чувствительного элемента [ 17... 19 ]; фильтры высокочастотных по сравнению с полез-

ным сигналом возмущений и гироустройство, совмещающее ось чувствительности датчика с направлением истинной вертикали. В качестве последнего используются либо силовые и индикаторные гиро-стабилизаторы, либо пассивные стабилизаторы в виде четырехгиро-скопных сферических вертикалей, получивших название гиромаят-никовых стабилизаторов [ 20 ]. Датчик гравиметра обычно помещается в термостат, уменьшающий влияние изменения окружающей температуры. В состав гравиметра входят также преобразователь угла колебания маятника датчика в электрический сигнал и система ввода сигнала для обработки данных на ЭВМ.

Задачи динамических испытаний гравиизмерительного комплекса, имеющего сложный состав, многогранны:

- проверка соответствия работы датчика теории колебательной системы с одной степенью свободы;

- проверка линейности работы жидкостного фильтра (системы демпфирования) при подавлении высокочастотных (по сравнению с полезным сигналом) вертикальных возмущающих ускорений;

- проверка работы системы гироскопической стабилизации и собственно гравиметра;

- оценка работы гиростабилизированного гравиметра в условиях многокомпонентных возмущений от поступательных и вращательных движений;

- выявление систематических погрешностей измерений силы тяжести и прогнозирование точности измерений при конкретном фоне возмущений;

- оценка степени искажения и точности регистрации полезного сигнала;

- определение надежности и работоспособности всей системы в условиях возмущающих воздействий, близких реальным.

Широта задач испытаний предопределяет конструкции динамических испытательных систем, которые должны отличиться по своим характеристикам и точности задания возмущающего воздействия.

В дальнейшем будем называть колебания от вибрации высокочастотными, от качки корабля - низкочастотными, а рыскание корабля и полезный сигнал - инфранизкочастотными колебаниями (частота 0,02 Гц и ниже). Известно, что движение корабля на волне можно разложить на поступательное (вместе с центром масс) и вращательное (вокруг центра масс). Основные виды качки корабля (бортовая, килевая, вертикальная) [ 21 ] - это такие его колебания, во время которых при отклонении от положения устойчивого равновесия возникают силы, стремящиеся вернуть корабль в исходное положение. Дополнительные виды качки (рыскание, продольно и поперечно-горизонтальная качки) - это колебательные движения корабля около положения равновесия за счет изменения знака внешнего воздействия.

В реальных условиях движение корабля представляет сложную комбинацию основных и дополнительных видов качки, и при анализе работы приборов удобно рассматривать раздельно влияние поступательного и вращательного движений.

Возвратно-поступательное движение центра масс корабля, а следовательно, и всех его точек происходит в вертикальной плоскости, перпендикулярной фронту волны, и именуется орбитальным движением. Это наиболее слабо экспериментально изученный вид движения корабля. Центр масс при орбитальном движении описывает сложную траекторию в пространстве. Характер этого движения в плоскости приведен в работе [ 20 ]. Траектории движения точек палубы кораблей водоизмещением 1100 и 6800 т при плавании соответственно на Черном море и в Бискайском заливе построены по результа-

там совместной обработки измерений ускорений и углов качки корабля.

Результаты средних значений а и Т сведены в таблицу 1.1, а

характер изменения ускорений показан на рис. 1.1.

В таблице 1.1 обозначено: а - суммарная амплитуда ускорений орбитального движения и качки корабля, Т - период этих ускорений, ак - амплитуда ускорений от качки корабля, Т^ - период ускорений от качки корабля, аор^ - амплитуда ускорений орбитального движения корабля, Торб - период ускорений орбитального движения корабля.

Характер изменения ускорениу при качке Таблица 1.1.

Шифр наблюдения Плоскость корабля а, -2 мс (Гал) т, с ак, мс~2 (Гал) Тк> с ^орб > —2 МС (Гал) Т 1 орб > с

Галс Бортовая 0.117 4.5 0.06 7.2 0.158 4.3

14 Вертикальная 0.115 4.6 0.037 7.2 0.111 4.5

Галс Бортовая 0.223 4.5 0.103 6.8 0.216 4.7

17 Вертикальная 0.232 4.3 0.087 6.8 0.241 4.6

80 ЗбГ- ¿с

Рис. 1.1. Характер изменения ускорений на корабле а - абсолютные ускорения, б- ускорения от наклонов

Как следует из таблицы 1.1 и рис. 1.1 периоды и амплитуды ускорений бортовой качки в орбитальном движении значительно отличаются между собой. Для рассмотренных моментов времени можно считать, что ускорения обусловлены, главным образом, вертикальной и поперечно-горизонтальной качкой корабля. Видимой корреляции между ускорениями бортовой качки и орбитального движения не наблюдается. Углы качки для рассматриваемых наблюдений не превышали 3°.

Для галса 17 ускорения в поступательном движении т]0 и

(промежуток времени 40 с) были дважды проинтегрированы и получены составляющие линейных перемещений центра масс корабля в горизонтальном и вертикальном направлениях. На рис. 1.2 "а" по по-

лученным перемещениям и построена траектория центра масс

корабля. Круг проведен для выявления характера траектории, которая представляет сложную кривую. Максимальная амплитуда перемещений достигает 600 мм. Отдельные витки траектории близки по форме к окружности с центром в точке 0, другие приближаются к эллипсу с наклонной осью, что свидетельствует о сдвиге фаз вертикальных и горизонтальных перемещений, отличным от я 12. На рис. 1.2 "б" построена траектория движения центра масс НИС "Академик Курчатов" при плавании его в Бискайском заливе лагом к волне. Максимальная амплитуда достигала 900 мм, а период колебаний равнялся 7...9 с.

На основании этих измерений можно сделать вывод, что орбитальное движение можно приближенно представить происходящим по эллиптической траектории. Ось эллипса наклонена, следовательно, сдвиг фаз вертикальных и горизонтальных ускорений отличен от

я72 .

Рис. 1.2. Траектории центра масс корабля

Таким образом, имитация орбитального движения надводного корабля в лаборатории не может быть ограничена заданием только кругового движения показанного академиком С.А. Крыловым. Требуется воспроизведение эллиптических траекторий, большая полуось которых направлена вверх и имеет возможность разворота на угол л 12.

Круговая траектория дает только приближенное представление об орбитальном движении центра масс корабля.

Действующие на борту судна возмущения зависят от многих факторов: типа и водоизмещения корабля, месторасположения прибора на корабле, характеристик волнения моря, курса движения корабля, района плавания и других причин. Общее представление о фоне низкочастотных возмущающих ускорений, которыми имеют место на надводном корабле, можно получить из табл. 1.2.

В табл. 1.2 приведены средние значения амплитуд ускорений и периодов их изменений в разных плоскостях, вычисленные по данным измерений маятниковых акселерометров [ 22 ] . Как следует из

и О

таблицы, амплитуда линеиных горизонтальных ускорении не превышает 0,6 м/с, а вертикальных - 0,7 м/с для судов различного тоннажа при плавании в море в условиях умеренного волнения (до 5 баллов). Эти же ускорения в океане для судов среднего тоннажа (около 6000 т) почти в 2 раза меньше. Период изменения ускорения на море лежит в пределах 6 - 10 с, а в океане - 8 - 14 с. Эти данные необходимы для выбора режимов испытания приборов, работающих в условиях качки корабля.

Рыскание корабля на волне можно рассматривать как колебания с тремя основными периодами: 4 -10 с (равен периоду волны), 1 -3 мин (обусловлен работой системы кораблевождения) и 20 - 40 мин (результат уточнения курса судна и изменения условий его сноса).

Все виды движений корабля являются в реальных условиях случайными функциями времени. Вследствие этого для оценки точности работы аппаратуры и создания испытательного оборудования необходимо располагать вероятностными характеристиками случайных функций для различных режимов движения корабля, которые можно определить теоретически с учетом известных амплитудо-фазовых и частотных характеристик судна.

Другой способ состоит в статистической обработке натурных записей качки.

При определении вероятностных характеристик качки корабля на нерегулярном волнении принято считать, что качка представляют стационарный случайный процесс, при котором условия, определяющие его, не изменяются с течением времени. Случайный процесс качки корабля по своим характеристикам близок к нормальному, а поэтому он полностью определяется математическим ожиданием и корреляционной функцией.

Анализ натурных записей качки и корреляционных функций показывает, что качка корабля и возникающие при этом линейные ускорения представляют собой случайные функции, так как корреляционные связи со временем затухают.

На рис. 1.3.(а, б) показаны спектры линейных ускорений на надводных кораблях водоизмещением 2600 т при плавании на море (волнение 3-4 балла) и 6800 т при дрейфе в океане. Оба спектра можно считать приближенно узкополосными, т.е. реализация случайной функции имеет характер колебательного движения с почти постоянным периодом и медленно меняющейся амплитудой. Сходство реализации случайной функции с моногармоническим процессом будет тем больше, чем острее максимум имеет функция спектра [ 23 ].

В 1976-77 гг. на НИС «Академик Курчатов» в Атлантическом и Тихом океанах [25] с помощью комплекса 'МАГИСТР" получены

данные о возмущающих вертикальных ускорениях практически за весь рейс. Регистрировалось сглаженное значение квадрата ускорения, что представляет собой текущую оценку дисперсии. Сглаживание проводилось по тому же алгоритму, что и для показаний гравиметров, а именно, десятикратной фильтрацией с постоянной времени 25,6 с.

По результатам этих измерений была получена редко встречающаяся оценка повторяемости вертикальных ускорении в 4-месячном рейсе. Такую оценку можно получить лишь в результате систематических измерений ускорений. Дисперсии вертикальных ускорений имели место (в процентах от всего времени наблюдений): до

250 Гал2 - 23%, до 800Гал2 - 71%, до 1600 Гал2 - 90%.

Измерения и регистрация возмущений в полном объеме производились в рейсах НИС «Павел Башмаков» в Атлантическом океане (1980 г.) и «Мария Савина» в Тихом океане (1980 г.). При волнении до 8 баллов дисперсия вертикальных ускорений достигала 4000

2 2 Гал , а дисперсия горизонтальных ускорений 3000 Гал . При движении по волне вертикальные ускорения достигали 1600 Гал , горизонтальные - существенно не изменялись, но значительно увеличивался их период до 15-20 с.

В этом рейсе кроме измерения значений дисперсий

DX, DY, DZ производились систематические измерения сгла-

• • •»

женной ковариации Cov(X, Z).

Как показывают проведенные наблюдения существует прямая зависимость уровня зарегистрированных вертикальных ускорений от водоизмещения судна. Результаты измерений горизонтальных ускорений показывают, что ускорение вдоль оси судна (X - компонента) могут иметь большие значения чем в перпендикулярном направлении

" 2 (Г- компонента). Если значение ИХ превышало 1000 Гал в 11.6%

случаев, то О У всего в 0.4%. Ускорения по оси Хне превосходили 60 Гал 45.8% времени, а по оси У 68.8%.

Значительный интерес при наличии информации с акселеро-метрической аппаратуры представляют соотношения максимальных значений и дисперсий ускорений, необходимые интервалы сглаживания дисперсий, частота выбросов.

Для решения этой задачи на судне "Мария Савина" проводилась параллельная регистрация дисперсий и мгновенных значений ускорении. Две компоненты горизонтальных ускорении записывались с помощью акселерометров АЛ-47, вертикальные ускорения оценивались по записи маятника сильно демпфированного гравиметра ГМН-К, Средние отношения максимальной амплитуды к соответствующему среднеквадратическому значению ускорений составили для обеих компонент горизонтального ускорения 3.3, для вертикальных ускорений 1.9.

Такое отличие обусловлено мощной фильтрацией в гравиметре, существенно подавляющем высокочастотные составляющие вертикальных ускорений. Данные акселерометров показывают, что оценка максимального значения случайной величины ускорения ее тройным среднеквадратическим значением вполне обоснована. При более сильной фильтрации ее максимальное значение снижается. Среднеквадратическое значение, полученное при десятикратной фильтрации, составляет 0.75 значения при двухкратной фильтрации. Следовательно, применяя более мощный фильтр, для нахождения максимального значения следует брать учетверенное среднеквадратическое значение. Более сильная фильтрация дает оценку дисперсии ближе к истинной, если считать процесс стационарным.

** '* *♦

X - бортовая, У - килевая, Z - вертикальные плоскости

Как показано в работе [ 20 ] , поведение судна неоднозначно связано с волнением моря, периоды продольных и поперечных горизонтальных ускорений, а также вертикальных ускорений отличаются от расчетных из-за двумерного характера спектра волнения и различных свойств судна в продольной, поперечной и вертикальной плоскостях. На рис. 1.4 представлены графики нормированных спектральных плотностей продольных X и поперечных ¥ горизонтальных ускорений судна.

Наблюдения проводились на трех судах различного класса: на теплоходе (т/х) "Мария Савина" водоизмещением 5000 т, ледоколе (лк) "Капитан Мелехов" водоизмещением 4500 т, НИС "Меткий" водоизмещением 264 т. Условия наблюдений приведены в табл. 1.3.

Из графиков видно, что горизонтальные ускорения являются случайными узкополосными функциями времени. Основная мощность лежит в довольно узкой полосе частот Ай) = 0.8 рад/с. Доминирующая частота для всех трех случаев различна. Видно, что с увеличением водоизмещения судна спектр ускорений сдвигается в область более низких частот.

Так, для т/х "Мария Савина" доминирующая частота ускорений

X лежит в диапазоне 0.5-0.7 рад/с, для л/к "Капитан Мелехов" - в диапазоне 1.4-1,6 рад/с. Спектр ускорений зависит не только от водоизмещения, но и от других параметров судна. В частности, в спектре продольных ускорении ледокола ярко выражены два пика на частотах 0.48 и 1.4 - 1.6 рад/с, что связано с особенностями формы корпуса судов такого типа. В табл. 1.4, составленной по результатам работ на т/х " Мария Савина" и л/к "Капитан Мелехов", показано изменение дисперсии горизонтальных ускорений в зависимости от ориентации движения судна к фронту волны.

Таблица 1.3

Условия наблюдения при измерении горизонтальных ускорений

Номер кривой на рис. 1.6 Название судна Угол между направлением курса судна и направлением распростране ния волн, град. Характер волнения моря Дисперсия ускорений, Гал2

1 "Мария Савина" 180 Зыбь/2б 55.5

2 "Мария Савина" 0 ВВ/46 80.3

3 "Капитан Мелехов" 30 Зыбь+ВВ/Зб 48.0

4 "Капитан Мелехов" 0 Зыбь+ВВ/Зб 24.0

5 "Меткий" 30 ВВ/26 14.4

а*-.

Рис. 1.4 Графики спектральных плотностей мощности продольных (а) и поперечных (б) горизонтальных ускорений

Таблица 1.4

Зависимость дисперсии горизонтальных ускорений от

ориентации движения судна к фронту волны

Угол между Дисперсия

Судно Скорость судна, узлы Характер волнения моря направлением курса судна и направлением ускорений, Гал2

распространения волн, град. VX Df

45 43 120

60 56 213

"Мария 150 180 31 18 54 77

Савина" 12-12.5 ВВ/3-46 180 120 120 120 150 14 71 87 87 87 83 481 334 302 71

10 ВВ/3-46 135 61 235

"Капитан Мелехов" 8 ВВ/Зб 0 45 90 180 38 61 19 15 38 61 107 35

При составлении таблицы были подобраны данные, соответствующие примерно одинаковым внешним условиям.

Видно, что при одних и тех же внешних условиях дисперсия горизонтальных ускорений, а следовательно , и вертикальных меняется довольно значительно в зависимости от ориентации движения судна к фронту волнения.

Статистическая обработка натурных записей углов качки позволяет получить их корреляционную функцию.

Нормированные корреляционные функции Яд. (г) углов качки достаточно хорошо могут быть аппроксимированы формулами [24]

где г = ¿2 — - разность моментов времени, для которых определяется корреляционны функция; сг2 - дисперсия качки судна; ¡и] - параметр, характеризующий степень нерегулярности качки; Х^ - частота, определяющим положение максимума спектральной плотности угла качки;у = 1, 2, 3. Значения //у, Х] определяются при статистической обработке записей качки корабля. Величина Х^ для килевой и

бортовой качек принимается равной собственным частотам колебаний корабля.

Выражение спектральной плотности углов качки имеет вид

Случайные функции продольно и поперечно-горизонтальных линейных движений, которые сопровождаются появлением восстанавливающих сил, не являются стационарными, хотя их первые и

вторые производные можно считать стационарными.

В работе [ 25 ] приведено выражение спектральной плотности вертикальных ускорений, полученное в результате аппроксимации эмпирической кривой дробно-рациональных отношений:

со2

ад=—-г-—й-.

0.4%2- \Л) +0.06

В работе [ 25 ] спектральная плотность аппроксимирована функцией треугольного вида :

К п м а {а-со 0) а , со— <сд<а>0,

<72 а М а (й)-й) о) , О)0 <со <со0 +—, >

о, при других со,

где О - ширина спектра; Сд§ - частота случайной функции, которая

несет максимальную энергию.

Высокочастотная часть спектра ускорений (более 1 Гц) вызвана вибрациями-колебаниями основания приборов вследствие работы гребных винтов и судовых механизмов. Величина и характер вибраций зависят от многих факторов: неуравновешенности судовых механизмов, качества гребных винтов, режима работы двигателей, режима движения судна, особенностей его конструкции и т.д. Если общесудовые вибрации лежит в пределах 1 - 6 Гц, то местные вибрации в районе расположения гребных винтов при неуравновешенности механизмов могут достигать 300 - 500 Гц. То же самое можно сказать и в отношении амплитуд вибрационных перемещений. В разных частях судна они могут достигать от тысячных долей миллиметра до нескольких миллиметров.

Изучение диапазона распределения частот вибрации для судов водоизмещением 7000 и 1500 т доказывает, что ускорения вибрации, вызванные вращением не полностью уравновешенных элементов движителей, составляют: а) для гребного винта при частоте 2,8 - 4 Гц

- до 0,2 м / с ; б) для двух гребных винтов при частоте 5,7 - 7,8 Гц -

до 0,2 м/с2; в) для пяти лопастей гребного винта с частотой 18-24

о

Гц - до 0,15 м / с . Виброускорения при надводных гравиметрических

о

наблюдениях, как правило, не превышает 0,5 -0,6 м/ с .

1.2. АНАЛИЗ УРАВНЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ ГИРОСТАБИЛИЗИРОВАННОГО ГРАВИМЕТРА

Из характеристики возмущающих воздействий следует, что результаты измерений ускорения силы тяжести нуждаются в последующей обработке, цель которой состоит в выделении полезного сигнала ^ на фоне помех.

Так как для разделения гравитационных и инерционных ускорений не существует каких-либо физических методов, то указанная выше задача решается путем применения методов фильтрации, которые основаны на различии спектральных характеристик полезного сигнала и помехи. При этом сложность состоит в том, что уровень полезного сигнала во много раз меньше уровня помех [ 14 ].

В настоящее время известно несколько способов практической реализация подвеса пробной массы датчика гравиметра. Среди них в качестве наиболее распространенных можно отметить используемые в зарубежных гравиметрах подвесы фирмы Аскания, в которых движение пробной массы относительно корпуса прибора ограничивается при помощи поперечных растяжек и торсионных подвесов. Их реали-

зует осесимметричный гравиметр не чувствительный к горизонтальным ускорениям. Такие гравиметры в бывшем Советском Союзе отсутствуют. Совмещение оси чувствительности отечественных гравиметров с направлением истинной вертикали осуществляется с помощью гироскопических стабилизаторов.

Дифференциальное уравнение сильнодемпфированного отечественного гравиметра, с датчиком в виде кварцевой упругой системы (УС) крутильного типа (рис. 1.5.), построенного по разомкнутой схеме [ 16 ], и установленный на ГСП имеет вид:

где: к - передаточный коэффициент датчика гравиметра (чувствительность);

Т - постоянная времени упругой системы;

(р - текущий угол поворота маятника упругой системы;

ах, йу- ускорения вдоль горизонтальных осей ГСП;

а, Р - погрешности гиростабилизации;

Д§- - изменение ускорения силы тяжести (полезный сигнал гравиметра);

g- полное ускорение силы тяжести;

а^ - вертикальное ускорение, обусловленное качкой и орбитальным движением корабля;

а^ - вибрационное ускорение;

¿>§3 - погрешность Этвеша.

3

(1.2)

Здесь: V - скорость корабля;

К- курс;

ф - широта;

II - угловая скорость суточного вращения земли;

Я3 - радиус Земли.

В исходном положении (рис. 1.5.) упругий момент двух закрученных кварцевых нитей 2 (т$>0, где начальный угол закручивания) уравновешивает маятниковый момент пробной массы т на плече /. Имеем — mgl.

Мерой изменения ускорения силы тяжести Д^ является изменение начального угла , то есть угол (р на рис. 1.5.

Правая часть дифференциального уравнения (1.1), кроме первого члена к Л^, представляющего полезный сигнал на выходе гравиметра, является динамической помехой, обусловленной структурой датчика и инерциальными возмущениями.

Погрешность за воздействие горизонтальных инерционных ускорений ах, йу и остаточных наклонов а, р гиростабилизаторов,

получившая в иностранной литературе наименование поправки за эффект Гаррисона, обусловлена тем, что гиростабилизатор гравиметра возмущается горизонтальными ускорениями и в силу этого на ось чувствительности проектируется составляющая горизонтального ускорения. Величина этой погрешности зависит от амплитуды горизонтальных ускорений, наклонов гиростабилизатора и сдвига фазы между ними.

В том случае, если сдвиг фазы близок ж / 2, эта погрешность становится пренебрежимо малой.

Рис. 1.5. Схема упругой системы крутильного типа:

1 - маятник; 2 - закрученные кварцевые нити; 3 - рамка;

4 - пробная масса.

Из выше изложенного следует, что указанные погрешности зависят от конструктивных особенностей морского (набортного) гравиметра и могут быть доведены до малой величины путем его совершенствования.

В силу принципа эквивалентности гравитационной и инертной масс приборы, чувствительные элементы которых основаны на использовании пробной массы, воспринимают суммарное воздействие силы тяготения и силы инерции, и разделить это воздействие физическими методами невозможно. Чтобы освободить показания гравиметра от силы инерции, необходимо измерение траектории его движения

41 - ^ ?

в абсолютной (инерциальной) системе координат и на основании этих измерений вычислить силу инерция и вычесть ее из сигнала гравиметра. Однако недостаточная точность современных средств траек-торных измерений не позволяет реализовать данный способ. Поэтому для выделения полезного сигнала используется метод частотной фильтрации ускорений.

Основанием для использования метода частотной фильтрации является то обстоятельство, что главная часть инерционной помехи, обусловленная качкой и вибрациями корабля, и полезный сигнал разнесены по частотам. На рис. 1.6 приведены амплитудно-частотные характеристики знакопеременной помехи и изменений силы тяжести, соответствующие условиям наблюдений на корабле водоизмещением от 1500 до 7000 т. при волнении моря до 5-6 баллов и его прямолинейном и равномерном движении со скоростью 12-16 узлов [ 14 ].

Фильтрация инерционной помехи, обусловленной качкой и

вибрациями корабля в существующих гравиметрах успешно решается путем жидкостного или магнитного демпфирования пробной массы (фильтр первого порядка) с последующим сглаживанием сигнала при регистрации и обработке показаний с использованием дополнительных фильтров 2-3-го порядков. Кроме того, в современных ГСП применяются антивибрационные устройства, которые снижают

уровень ускорений ав%.

Величина поправки Этвеша Sgэ обуславливается, главным образом, условиями проведения измерений, а точность ее получения определяется точностью и детальностью траекторных измерений и степенью применимости метода частотной фильтрации.

Из рис. 1.6 видно, что точность современных морских гравиметрических наблюдений, оцениваемая величинами порядка 0.5-3.0

мГал, лимитируется низкочастотной инерционной помехой ¿г^, обусловленной качкой и орбитальным движением корабля.

й,мГал

Ш5 Ш4-

10° 2

10 1

10

1 -

ш"4 ш"3 ш2 ш"* *о т2 ^.гц

Рис. 1.6. Частотные характеристики полезного сигнала Ag и инерционной помехи Ё.

Поэтому требуются проводить испытания приборов на стенде вертикальных перемещений, которые позволяют обнаружить общий

вклад а% в погрешность и установить, при какой качке наблюдения

считаются точными, а также определить некоторые динамические параметры гравиметров, в часности коэффициент сглаживания и постоянную времени упругой системы.

43

1.3. ВЫВОДЫ

1. Приведенные выше характеристики реальных возмущении на надводном корабле и опыт эксплуатации морских гравиметров показывают, что при имитации возмущений в лаборатории с помощью динамических стендов можно их ограничить следующими предельными значениями амплитуд и периодов по низкочастотным ускорениям (табл. 1.2.)

По вертикальным ускорениям ( Т2 ): 20 Гал <¿0 < 100 Гал, 12 с > Т2 > 4 с.

По горизонтальным ускорениям (Х0, Тх ):

12 Гал <Х0<15 Гал, 12 с > Тх > 4 с.

В этом случае имитация вертикальных ускорений реализуется при линейных перемещениях с амплитудой Z0 « 750 мм, а горизонтальных ускорений - при амплитуде Х0 » 500 мм.

Коррелируемые вертикальные и горизонтальные ускорения в вертикальном движении воспроизводятся с амплитудой а = 75 Гал на периоде Та= 5 с, когда траектория движения гравиметра вписана в

окружность радиусом Я= 400-500 мм.

Величину знакопеременных наклонов основания гиростабили-затора гравиметра при испытаниях в лаборатории можно ограничить

±30° для имитации бортовой и ± 20° - килевой качек корабля.

2. Зависимость параметров переходной функции гравиметра от вертикальных ускорений означает то, что такая важная динамическая характеристика, как время запаздывания, зависит от состояния моря и качки корабля. А так как условия наблюдения постоянно меняются, возникают большие трудности при математической обработке результатов измерений. Поэтому настройку системы, выбор ее параметров необходимо проводить на стенде вертикальных колебаний.

Таблица 1.2.

Район Водоиз- Отстояние Скорость Волнение Средние значения ус- Максимальные зна- Макси-

плавания мещение акселеро- корабля, моря, корений (Гал) и пе- чения средних уско- мальные

корабля, метра от узлы баллы риодов (с) рений (Гал) и перио- углы

т центра дов (с) качки:

масс ко- Плоскость Плоскость попереч.

рабля, м плоек. / продол.

Попер. Прод. Верт. Попер. Прод. Верт.

Заключение диссертации по теме «Автоматизация технологических процессов и производств (в том числе по отраслям)», Бухонов, Владимир Петрович

Основные результаты и выводы выполненных исследований :

- разработана конструкция автоматизированного низкочастотного стенда линейных перемещений для испытаний гравиинерциальных систем с расширенными функциональными возможностями;

- разработаны методы кинематического и динамического синтеза исполнительных механизмов стенда;

- разработана методика обеспечения выходных параметров рабочего стола автоматизированного стенда в соответствии с требуемыми условиями испытаний спектральными характеристиками.

- реализовано за счет применения специального механизма, задание на стенде инерциальных вертикальных возмущений, спектральные характеристики которых близки к реальным воздействиям.

Разработанная конструкция низкочастотного стенда «Нормаль СЗ» внедрена, аттестована Госстандартом РФ и используется в ЦНИИЭлектроприбор г. С. - Петербург.

За разработку стенда в 1995 г. коллективу авторов присуждена премия им. С.И. Мосина в области машиностроения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ, ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

Диссертационная работа содержит решение задачи создания автоматизированного низкочастотного стенда линейных перемещений, построенного на основе шарнирно-рычажных механизмов и реализующего возмущения, со спектральными характеристиками близкими к реальным воздействиям, использование которого имеет существенное значение для развития технической базы метрологического обеспечения измерительных приборов установленных на подвижном основании.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Бухонов, Владимир Петрович, 1998 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ источников

1. Кутепов B.C. Средства динамических испытаний морских гравиметров,-М.: Наука, 1986.-71 с.

2. Солнцев Р.И. Вычислительные машины в судовой гироскопии. Л.: Судостроение, 1977, 312 с.

3. Бегларян В.Х. Механические испытания приборов и аппаратов. М., Машиностроение, 1980, 223 с.

4. Иориш Ю.П. и др. Калибровка инфранизкочастотных датчиков// Вибрационная техника,- М.: МДНТП,- №2.-с.49-54.

5. Кальман И.Г. Метрологическое обеспечение испытаний аппаратуры, приборов и элементов на воздействие внешних факторов. - М.: Издательство стандартов, 1980,-152 с.

6. Ленк А., Ренитц Ю. Механические испытания приборов и аппаратуры. - М.: Мир, 1976. 170 с.

7. Государственный специальный эталон единиц длины, скорости и ускорения при колебательном движении твердого тела в диапазоне частот от 0.5 до 10 Гц./ Блантер Б.З. и др.// Измерительная техника 1975.-№10,- 3-5 с.

8. Попов Е.И., Суходольский В.В. Стендовые испытания морской гравиметрической аппаратуры// Изв. АН СССР. Сер. Геофизическая. 1964,- №6. с.52-53.

9. Богородицкий Д.В. и др. Исследование динамики работы стенда ИС-ВГУ для моделирования возмущений, действующих на гравиметрическую и гироскопическую аппаратуру// Изв. АН СССР. Сер. Механика машин. -Вып. №5-6, 1965.-С.61-69.

10. Бобров Ю.В. и др. Испытательный стенд ГМиШ//Морские гравиметрические исследования.-Вып.4.-1969.-С.22-28.

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

12. А.С. 4444149 СССР . Стенд для динамических испытаний

гравиметрической аппаратуры/ Бобров Ю.В. и др., Б.И., 1974,- №35.

13. Пантелеев B.JI. Основы морской гравиметрии.-М.: Недра, 1983.-256 с.

14. Ривкин С.С., Береза А.Д. Гироскопическая стабилизация морских гравиметров,- М.: Наука, 1985,- 176 с.

15. Железняк JI.K., Попов Е.И. Принципы построения и оптимальная схема современного морского гравиметра //Физико-техническая гравиметрия,- М. : ИФЗ АН СССР, 1982, с.43-60.

16. Низкочастотное испытательное оборудование // B.C. Кутепов, JI.A. Булатов: Тул. гос. техн. ун-т. Тула, 1994. - 148 с.

17. Попов Е.И. Гравиинерциальные измерения и измерительные приборы. - В кн.: Приборы для гравиинерциальных измерений. М.: Наука, 1978, с, 3-6.

18. Кочетков Б.М., Попов Е.И. Упругая система морского гравиметра, - В кн.; Аппаратурные и опытно-методические работы по морской гравиметрии. М.: Наука, 1973, с. 6 - 31.

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

20. Киреев К.Н., Кутепов В.С, Пущина J1.B. и др. Стабилизация морского гравиметра. М.: Наука, 1978. 79 с.

21. Семенов-Тянь-Шанский В.В. Качка корабля. Л.: Судостроение, 1969. 352 с.

22. Кутепов B.C., Попов Е.И. Фон возмущающих ускорений при гравиметрических наблюдениях на подводном корабле. - В кн.: Морской гиростабилизированный гравиметр. М.: Наука, 1972, с. 138-150.

23. Свешников A.A. Прикладные методы теории случайных функций. Л.: Судпромгиз, 1961. 123 с.

24. Свешников A.A., Ривкин С.С. Вероятностные методы в прикладной теории гироскопов. М.: Наука, 1974. 536 с.

25. Пантелеев В.JI. О характеристике подавления помехи алгоритмов фильтрации при гравиметрических измерениях на море. В кн.: Гравиинерциальные приборы и измерения. Тула, 1980, с. 70-77.

26. Исматхаджаев С.К. Методы теории случайных функций в надводных гравиметрических измерениях. М.: Наука, 1970. 191 с.

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

28. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. - М.: Наука, 1975,- 640с.

29. Антонов В.Ф., Булатов Л.А., Кутепов B.C. Оценка точности различных схем динамических шарнирных стендов для испытания гравиметрической аппаратуры // Методы и техника морских гравиметрических исследований. -Л.: ПГО Севморгео, 1987. С.21-24.

30. Бруевич Н.Г. Точность механизмов. - М.: ГИТМ, 1946,- 300 с.

31. Сумский С.Н. Расчет кинематических и динамических характеристик плоских рычажных механизмов. - М.: Машиностроение, 1980. -310с.

32. Артоболевский И. И. Некоторые актуальные проблемы машин и управление машинами. - М.: Машиностроение, 1976, вып. 2. - с. 3-8.

33. Вульфсон И.И. Динамические расчеты цикловых механизмов.

- Л.: Машиностроение, 1976. - 328 с.

34. Вульфсон И.И., Козловский М.З. Нелинейные задачи динамики машин. - Л.: Машиностроение, 1968. -282 с.

35. Бергланян В.Х. Проектирование приборов оптимальных по технологическим параметрам. -М.: Машиностроение, 1977. - 120 с.

36. Сергеев В.И., Юдкин K.M. Исследование динамики плоских механизмов с зазорами. - М.: Наука, 1974. - 110 с.

37. Савин Г.Н., Горошко O.A. Динамика нити переменной длины.

- Киев: Изд-во АН УССР, 1962. - 274 с.

38. Боголюбов H.H., Митропольский Ю.А. Асимптотические методы в теории нелинейных колебаний. - М.: Физматгиз, 1963. - 410 с.

39. Толстов Г.П. Ряды Фурье. - М.: Физматгиз, 1960. -327 с.

40. Градштейн И.С., Рыжик И.М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. - М.: Наука, 1971. - 523 с.

41. Булатов Л.А. и др. Спектральные характеристики выходного сигнала стенда линейных перемещений. // Вопросы оборонной техни-ки.-М.:, 1996., №1-2.-с. 90-91.

42. Зуховицкий С.И., Авдеева Л.И. Линейное программирование. М.: Наука, 1967. 168 с.

43. Бутенин Н.В., Лунц Я.Л., Меркин Д.Р. Курс теоретической механики. М.: 1985 . 485 с.