Особенности конструкции автоматического прибора системы ориентации и навигации горнопроходческого комбайна

Abstract

Рассматриваются вопросы конструирования автоматического гироскопического прибораориентации. Прибор является составной частью системы ориентации и навигации горнопроходческого комбайна функции, выполняемые прибором - определение трех углов Эйлера - Крылова характеризующих ориентацию системы координат связанную с корпусом прибора по отношению к горизонтальной, географически ориентированной системе координат. Ожидается, что действующий макет прибора обеспечит точность определения каждого из трех названных углов Эйлера - Крылова с погрешностью, не превышающей одной, двух угловых минут, при отсутствии жестких требований к вертикализации прибора. Макет строится с использованием динамически настраиваемого гироскопа, макет должен обеспечивать реализацию двух принципиальных схем прибора. Первая основана на использовании двухкомпонентного датчика угловых скоростей, на основе динамически настраиваемого гироскопа, установленного на одноосной платформе. Последняя приводится во вращение с помощью управляющего интегрирующего привода. Информация с двух акселерометров закрепленных на корпусе используется для вычисления двух углов характеризующих положение прибора относительно вертикали места. Вторая схема строится на базе одноосного индикаторного датчика угловых скоростей закрепленном на платформе стабилизации.

This work focuses on the designing problems of automatic position sensing gyroscopic device. The device isa component part of the position control system of the tunneling machine. The main function performed by thedevice is to evaluate three Euler-Krylov angles which define the coordinate system position, associated with theenclosure with respect to the horizontal, geographically oriented coordinate system. It is expected that the actuateddevice model will ensure the evaluation accuracy of three Euler- Krylov angles with an error of no more than one or two arc minutes in the absence of strict requirements for vertical adjustment of the device. The model is constructedwith the use of the tuned rotor gyroscope and should ensure the implementation of two basic device circuits. Thefirst circuit is based on the use of two-component angular rate sensor on the base of the tuned rotor gyroscopemounted on the single axis platform. The latter is driven by the integrating control drive. The data from twoaccelerometers mounted on the enclosure is used to evaluate two angles that define the position of the devicerelative to the location vertical. The second circuit is constructed on the basis of the single axis angular rate sensormounted on the stabilization platform. In this case one sensitive gyroscope axis is used as the angle sensor, on thebasis of another one the force-balance angular rate sensor is constructed. During the designing process to the mostextent were used parts and components of the small-scale attitude gyroscope (МГВ-1) that is produced in Russia.Three projections and 3D model made in framework SolidWorks2015 are also presented in this work.