Для контроля электрического контакта под пружиной в полости корпуса размещался лепесток, такой же, как и на катоде. Между электродами со стороны катода и пружины подключалось регистрирующее устройство. При испытаниях на удароустойчивость подключалось регистрирующее устройство со светодиодной индикацией. При испытаниях на виброустойчивость в качестве регистрирующего устройства использовался запоминающий осциллограф. В первом случае при нарушении электрического контакта катод - лепесток загорался светодиод, во втором случае регистрировалась осциллограмма состояния электрического контакта при сканировании частоты синусоидальной вибрации в диапазоне (20-2000) Гц, частота вибрации f определялась по формуле:
,
где fнач - начальная частота, Гц; t - время, с; п - скорость изменения частоты, октава/мин.
Для проведения испытаний датчики закреплялись на внутренней грани испытательного куба, который устанавливается либо на платформе ударного стенда, либо вибростенда. При испытании на виброустойчивость проводился контроль амплитуд ускорения платформы, испытательного куба, прижима и резонатора датчика с помощью тензодатчиков, установленных на них. Выявлено наличие собственных колебаний платформы, посадочного места испытательного куба, посадочного места датчика на кубе, при этом амплитуда ускорения вибрационных колебаний возрастала в несколько раз относительно заданной. Области вибрационных нагрузок с собственными частотами платформы и испытательного куба были исключены из рассмотрения диапазона виброустойчивости датчиков.
В результате испытаний на удароустойчивость было установлено, что в диапазоне амплитуд ускорений (10-80) g с длительностью (0,5-20) мс и 100 g с длительностью (1-5) мс все датчики устойчивы к ударам. Датчик ЗЛК-20Э устойчив к ударам с амплитудой ускорения не более 30 g.
При испытаниях на вибрацию устойчивость в диапазоне (20-2000) Гц с амплитудой ускорения (5-10) g и скоростью изменения частоты
(2,5-3) октава/мин электрический контакт сохраняется во всех датчиках. При скорости изменения частоты, равной 1 октава/мин в том же диапазоне частот и амплитуд ускорения, электрический контакт сохранялся в датчиках ЗЛК-16 и ЗЛК-20 и нарушался в датчике ЗЛК-20Э в диапазоне (600 - 2000) Гц при амплитуде ускорения более 4 g. Для получения данных по величине конструктивного запаса требуется доработка испытательного куба в части изменения конструкции посадочного места датчика с целью исключения появления резонансных частот в области (800-2000) Гц.
Заключение
На основании изложенного можно сделать следующие выводы:
- при расчете и конструировании упругих элементов для датчиков со вставным холодным катодом следует учитывать не только размеры деталей, определяющих величину посадочного места пружин, но и размер закруглений в местах соприкосновения деталей;
- датчики типа ЗЛК-16 и ЗЛК-20 ударо- и виброустойчивы в заданном диапазоне;
- выявлены различные типы колебаний разрезных пружин, что позволяет усовершенствовать конструкцию пружин.
Полученные результаты позволяют усовершенствовать конструкцию упругих элементов датчиков ЛГ и предотвратить нарушение их работы и выход из строя в условиях воздействия вибрационных и ударных нагрузок.
Список литературы
1. Азарова В.В., Голяев Ю.Д., Дмитриев В.Г. Кольцевые газовые лазеры с магнитооптическим управлением в лазерной гироскопии.// «Квантовая электроника», 2000 г., №2.
2. Бате К.Ю.; пер. с англ. Шидровского В.П.; под ред. Турчака Л.И. Методы конечных элементов // Москва: Физматлит, 2010 г. - 1022с.
3. Ануфриев В.И.; под ред. Жестковой И.Н. Справочник конструктора машиностроителя - Изд. 9-е, перераб.и доп. // Москва: Машиностроение, 2006 г.