Системы разгрузки маховиков

СИСТЕМЫ РАЗГРУЗКИ МАХОВИКОВ [c.62]

Рис. 3.8. Принципиальная схема системы разгрузки маховика с помощью гравитационных штанг

Системы и устройства предварительного успокоения, а также системы разгрузки маховиков или гиростабилизаторов выполняют по существу одну и ту же функцию управление кинетическим моментом КА. Средства предварительного успокоения устраняют начальный кинетический момент, приобретенный КА в результате отделения от ракеты-носителя, системы разгрузки снимают кинетический момент, накопленный в основном режиме управления КА за счет действия внешних возмущающих моментов, и стабилизируют его величину и направление. [c.96]

Рассмотрим работу нелинейной системы разгрузки с реактивными соплами. Полагая статические характеристики чувствительных элементов релейными, уравнение движения КА в режиме разгрузки маховика представим в виде [c.62]

Принципиально для разгрузки маховиков может быть использована система гравитационной стабилизации. На рис. 3.8 изображена конструктивная схема космического аппарата 1 с маховиком [c.66]

Несколько слов о механике разгрузки кинетического момента маховиков и гиростабилизаторов. При нормальном функционировании контура стабилизации КА действие постоянной составляющей возмущающих моментов в случае системы с маховиками приводит к нарастанию их скорости вращения, т. е. к изменению величины кинетического момента в системе же с гиростабилизаторами это действие ведет к повороту рамки гироскопа, т. е. к изменению направления вектора кинетического момента. Аналогичную механическую природу имеет и процесс разгрузки, поскольку его действие эквивалентно действию приложенного к КА разгрузочного момента, равного возмущающему моменту и противоположно ему направленному. Иными словами, разгрузка маховиков представляет собой изменение вектора К по величине, а разгрузка гиростабилизаторов — по направлению, и следовательно, в первом случае в системе потребуются датчики кинетического момента (скорости вращения) маховиков, а во втором — датчики угла поворота рамки гироскопа. [c.97]

Таким образом, можно различать непрерывные законы управления, когда работа системы не связывается с выполнением каких-либо условий относительно направления векторов К п В, и прерывные или импульсные законы, когда МИО включаются только на некоторых участках орбиты, где выполняются условия К-Вл О, (К-В) К-В)т1п либо Вг = 0. Импульсное управление разгрузкой маховиков при 8 = 0 рассматривалось в работе [7]. [c.101]

Выше уже отмечалась тесная связь контура разгрузки кинетического момента и общего контура стабилизации КА. Эта связь иллюстрируется блок-схемой полной системы управления КА с маховиками, которая изображена на рис. 5.3. Контур системы стабилизации КА в качестве датчиков содержит датчики углового положения и датчики угловых скоростей (ДУСы) блок формирования сигнала управления маховиками и сами маховики. Контур системы разгрузки включает в качестве датчиков магнитометр, ДУСы и тахогенераторы ТГ маховиков блок формирования сигнала управления МИО и собственно МИО. Пунктиром на блок-схеме отмечены возможные связи влияние полей МИО на магнитометр и цепь информации датчиков углового положения, которая может использоваться при формировании сигнала управления МИО с целью создания управляющего момента, способствующего уменьшению ошибок углового положения КА и, таким образом, ослабляющего влияние процесса разгрузки на процесс стабилизации (подобным образом строилась система управления на ОАО). Информацию об общем кинетическом моменте системы дает нам суммирование в определенном масштабе сигналов ДУСов и ТГ. Однако эта процедура не всегда необходима. Так, в режиме предварительного успокоения весь кинетический момент несет корпус КА, а в режиме стабилизации кинетический момент от действия [c.102]

Рис. 5. 3. Блок-схема маховичной системы управления с контуром магнитной разгрузки маховиков

Системы разгрузки кинетического момента, как правило, используются (или могут использоваться) в двух разных режимах работы режиме предварительного успокоения и режиме собственно разгрузки или управления кинетическим моментом КА. В первом режиме системы (устройства) функционирую самостоятельно, во втором — вместе с контуром стабилизации КА, исполнительными органами которого служат маховики или гиростабилизаторы. Очевидно, каждому режиму присущи свои особенности и свои законы управления. [c.107]

В-третьих, если пренебречь влиянием системы разгрузки на контур стабилизации, т. е. полагать, что все время КА стабилизируется идеально, то накопление кинетического момента и его разгрузка будут иметь место только на маховиках. Эю позволяет исключить из системы кинематические уравнения, а в динамических уравнениях учитывать только кинетические моменты маховиков. [c.114]

Как указывалось ранее, в режиме разгрузки достаточно пользоваться для формирования управляющих сигналов МИО информацией о кинетических моментах маховиков. Если бы использовалась также при этом и информация от ДУСов, то в законе (5.47) функцию Рк(Ку) следовало бы записать в виде Рк Ку—Ко), иначе система разгрузки все время поддерживала бы у маховика оси Оу кинетический момент — Ко, обеспечивая нулевой результирующий момент Кку- -К у=0. [c.117]

Наиболее просто низкочастотное рекуперативное возбуждение осуществляется агрегатом, представляющим собой блок из насоса, гидромотора, маховика и электродвигателя, жестко связанных общей осью вращения (рис. 28). Гидроцилиндр системы низкочастотного возбуждения на полуцикле нагружения питается насосом высокого давления через переключатель режима работы, который по достижении максимума нагрузки соединяет цилиндр с гидродвигателем и одновременно магистраль высокого давления насоса со сбросом. В этом полуцикле разгрузки потенциальная энергия, запасенная в системе образец—машина, раскручивает маховик через гидродвигатель. Разгрузка продолжается до достижения минимума, когда переключатель снова подключает магистраль высокого давления насоса к цилиндру, а входную магистраль гидродвигателя соединяет с баком. [c.226]

Электродвигатель оборудован маховиком 9, благодаря чему обеспечивается требуемый темп падения частоты вращения ГЦН после его обесточивания, необходимый для надежного охлаждения реактора во всех эксплуатационных режимах. Под маховиком расположен кольцевой электромагнит 8, который вместе с устройствами для питания электромагнита и силоизмерительным тензометрическим устройством, определяющим действующую на радиально-осевой подшипник осевую силу, образует систему электромагнитной разгрузки этого подшипника от осевой силы (см. рис. 4.17). Наличие такой системы позволило использовать в электродвигателе ГЦН радиально-осевой подшипник качения с очень компактной встроенной масляной системой вместо обычно применяемых в ГЦН осевых подшипников колодочного типа. [c.154]

Рис. 3.7. Система магнитной разгрузки лей-маховиков

Система с прерывным функционированием, включаемая когда кинетический момент маховика превысит заданную величину. В результате нескольких включений системы магнитной разгрузки кинетический момент маховика может быть уменьшен до требуемого уровня. Продолжительность таких дискретных коррекций и величина Мт будут зависеть от взаимного положения векторов В и Be. [c.64]

Инерционный грохот (рис. 198) представляет собой вибрирующий механизм, состоящий из вала /, вращающегося в подшипниках 3, установленных на подвижном корпусе 4, и двух маховиков 2 с дебалансами на валу грохота. Вал получает вращение от электродвигателя с помощью клиноременной передачи через ведущий шкив 7. Подвижной корпус с ситами 6 опирается на неподвижную раму 5 при помощи пружины 8. Силы инерции, возникающие при вращении неуравновешенных маховиков, вызывают колебательные движения всей системы. Направление действия этих сил инерции непрерывно меняется, и поэтому траектории движения точек сита, зависящие от жесткости и расположения пружин, приобретают форму овалов, а сортируемый материал на сите как бы подкидывается. Поперечные болты с распорными трубками соединяют между собой обе продольные стенки корпуса. Трубки придают ситам выпуклую форму с постепенно увеличивающимся в сторону разгрузки уклоном, что способствует повышению производительности. [c.236]

Особенно эффективно применение магнитных средств управления в комбинированных системах управления, т. е. в случаях сочетания в одной системе управления магнитных и немагнитных средств, когда на магнитные системы или устройства возлагается лишь выполнение предпочтительных для нее функций. Например, в магнитно-маховиковых системах магнитная подсистема легко обеспечивает предварительное успокоение КА и разгрузку кинетического момента, в то время как маховики могут осуществлять такую неудобную для магнитных систем функцию, как стабилизация КА в орбитальной или иной произвольной системе координат. В магнитно-гравитационных средствах управления создание ориентирующего момента гравитационных устройств с успехом дополняется демпфирующим действием магнитных подсистем или устройств. [c.10]

Как отмечалось ранее, большие преимущества получаются от применения магнитных средств управления в комбинации с другими системами, когда они выполняют лишь часть общей задачи управления. В этих случаях также вполне допустимы те величины управляющих моментов, которые характерны для МСУ. Например, в системе стабилизации КА с инерционными маховиками основная функция — стабилизация — возложена на маховики, а вспомогательная — их разгрузка от накопленного кинетического момента — может выполняться магнитной системой. При этом последняя должна иметь момент с некоторым запасом, превышающим среднеинтегральный возмущающий момент, действующий на орбите на КА, величина которого обычно составляет сотые и реже десятые доли Н-см такой момент вполне приемлем для МСУ. [c.31]

На рис. 5. И показана зависимость процесса успокоения от порога К°, с увеличением К° процесс ускоряется. Но-увеличение К.° ведет, с другой стороны, что очевидно, к увеличению остаточного кинетического момента маховиков в режиме разгрузки и, следовательно, к увеличению их массы и энергопотребления. Отсюда вытекает целесообразность изменения величины К° в различных режимах работы системы или вообще смены всего закона управления, если предъявляются высокие требования одновременно и к длительности успокоения КА и к качеству установившегося процесса разгрузки. [c.119]

Режим разгрузки кинетического момента. Основная задача исследования динамики системы в этом режиме состоит в выборе закона управления и конкретных параметров (коэффициента усиления, зон нечувствительности релейных функций и т. п.), обеспечивающих минимальные значения остаточных кинетических моментов маховиков при известных огра- [c.119]

В спутниках ГЛОНАСС используют активную трехосную махович-ную систему ориентации и стабилизации с реактивной системой разгрузки маховиков в режиме насыщения. [c.233]

Наиболее распространенный способ сброса кинетического мо-хмента заключается в том, что на время торможения маховиков включают реактивные сопла. Система разгрузки может представлять собой полностью самостоятельную систему угловой стабилизации или образованную из основной системы только заменой исполнительных органов. [c.62]

В работе [20] подробно исследованы вопросы, связанные с использованием по-лупассивной магнитной системы разгрузки двигателей-маховиков. Преимущество такой системы заключается в том, что время существования КА не ограничивается возможностями запаса рабочего тела. [c.63]

Принцип действия системы магнитной разгрузки двигателей-маховиков заключается в следующем. При необходимости частичного или полного сброса кинетического момента Ям маховика 1 (рис. 3.7) усилитель-преобразователь (УП) по команде тахогене-ратора (ТГ) выработает сигнал на включение системы разгрузки. Однако этой команды недостаточно для того, чтобы перевести маховик в режим торможения. Действительно, если угол а между вектором магнитной индукции В катушки 2 и вектором магнитного поля Земли Be равен нулю, то управляющий момент магнитной системы, определяемый как [c.63]

Законы управления инерционным маховиком, шаговыми двигателями, газовыми реактивными двигателями системы разгрузки реализуются на цифровых элементах, конструктивно объединенных в единый блок электроники массой около 4 кг и имеющем габаритные размеры 0,16x0,20x0,13 м, средняя потребляемая мощность составляет 12 Вт. [c.255]

Наряду с высокоточной системой ориентации с двумя инерционными маховиками на борту ИСЗ может быть установлена более грубая газореактивная система, предназначенная для разгрузки маховиков и проведения различных поворотных маневров ИСЗ, которые связаны например, с коррекцией параметров орбиты. В системе управления тогда используется лишь один датчик горизонта Земли. [c.256]

Таким образом, системы разгрузки способны в принципе обеспечить и предварительное успокоение КА, однако не всякая система или устройство предварительного успокоения могут использоваться для разгрузки кинетического момента маховиков или гиростабилизаторов. В самом деле, предварительное успокоение может быть легко осуществлено с помощью простейших демпфирующих устройств магнитогистерезисных стержней или МИУ (сферических или иных демпферов вязкого или сухого трения). Они не требуют для работы никакой информации, т. е. датчиков, и представляют собой чаще всего пассивные устройства. В случае же управления инетическим моментом маховиков или гиростабилизаторов требуется информация и соответствующие датчики кинетического момента этих управляющих орга- [c.96]

Постоянная компенсация уменьшения скорости собственнога вращения КА должна достигаться за счет увеличения скорости вращения маховика Это увеличение не может быть безграничным из-за предельных возможностей электрического двигателя и допустимого предела прочности материала маховика. В итоге наступит так называемое насыщение маховика и система утратит работоспособность. С целью возвращения системы в рабочее состояние необходимо иметь дополнительную систему разгрузки с исполнительными органами типа реактивных сопел. В этом заключается существенный недостаток системы с двигателями-маховиками. [c.179]

Чтобы продемонстрировать сложный характер процесса разгрузки, приведем здесь результаты исследований применительно к КА, стабилизированному тремя маховиками, причем одна ось его постоянно направлена на Солнце. Параметры круговой орбиты составляли высота й=450 км, наклонение =55°. Закон управления включал релейные функции Рь 6г) (кв = 0) и Рк Кг) (см. рис. 5.2, а и 5.1,6). Величина магнитного момента МИО равнялась 50 А-м . Задача решалась в предположении идеальной стабилизации, причем скорость вращения базовой солнечноэклиптической системы координат (см. рис. 2. 4) не учитывалась, равно как и скорость суточного вращения Земли. При этих допущениях динамические уравнения принимали вид [c.121]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...