174
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2012
реальное значение остатка зазора, которое можно установить экспе-
риментально по оценке несущей способности ГДО.
Несущая способность ГДО в ДНГ определяется эксперимен-
тально путем установки прибора на низкочастотный вибростенд или
центрифугу с фиксацией задаваемого ускорения в момент касания
вращающихся полусфер неподвижной части ГДО.
Радиальная несущая способность ДНГ с ГДО при низкочастотной
вибрации и испытаниях на центрифуге составляет около 2 Н. Несу-
щая способность в осевом направлении превышает 4 Н.
Особый интерес представляют данные, свидетельствующие о
влиянии осевой вибрации на несущую способность ГДО. Отмечено
заметное возрастание несущей способности с увеличением осевого
вибровоздействия. Этот эффект известен как «вибровзвешивание» и
связан со способностью газовой пленки воспринимать внешнюю
нагрузку, когда поверхности, между которыми находится пленка,
смещаются по нормали одна относительно другой при вибрации.
Что касается оценки неиспользуемого остатка зазора, то экспе-
риментальные и расчетные значения совпадают для радиальной не-
сущей способности при остатке зазора приблизительно 0,75 мкм.
С учетом полученных данных можно выбрать рациональное по
несущей способности значение радиального зазора в ГДО. При зна-
чении остатка зазора 0,75 мкм несущая способность ГДО максималь-
на при зазоре 1,5 мкм (см. рис. 4). Однако при изготовлении ГДО
заранее абсолютно точно выставить зазор невозможно в силу техно-
логических причин; поэтому на отклонение значения зазора от номи-
нального значения устанавливается поле допуска 0,5 мкм. При зазоре
менее 1,5 мкм несущая способность резко снижается, поэтому целе-
сообразно устранить возможность попадания в эту область, устано-
вив допуск на зазор (1,75 ± 0,25) мкм.
Заключение.
Анализ проведенных расчетов и экспериментов по-
казывает, что неиспользуемый остаток зазора в ГДО равен
0,75…0,85
мкм, что соответствует оценке исходя из допустимых ше-
роховатости и отклонений от круглости рабочих поверхностей ГДО.
Несущая способность ГДО ДНГ в радиальном направлении со-
ставляет около 2 Н, в осевом направлении — 4…5 Н.
С помощью программ при разработке ГДО найдено такое опти-
мальное значение радиального зазора (1,75 ± 0,25) мкм, при котором
достигается максимум несущей способности.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.
Прецизионные газовые подшипники / И.Е. Сипенков, А.Ю. Филиппов,
Ю.Я. Болдырев, Б.С. Григорьев и др. / Под ред. А.Ю. Филиппова, И.Е. Сипен-
кова. — СПб.: ГНЦ РФ ЦНИИ «Электроприбор», 2007. — 504 с.
2.
Пат. № 2248524. Динамически настраиваемый гироскоп / А.Д. Богатов,
А.А. Игнатьев, В.П. Кирюхин, А.А. Коновченко и др. Бюллетень № 8 от
20.03.2005.
Статья поступила в редакцию 4.07.2012