ПОДВИЖНЫЙ УЗЕЛ ЛАЗЕРНОГО ГИРОМЕТРА Российский патент 2009 года по МПК G01C19/66 

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к гироскопическим преобразователям угловой скорости, выполненным на кольцевых лазерах.

Известен подвижный узел лазерного гирометра [1], содержащий скрепленные посредством болта оптический блок с лазерным гироскопом и подвижную часть активатора механических колебаний.

Наиболее близким по технической сущности является подвижный узел лазерного гирометра [2], содержащий оптический блок с n лазерными гироскопами, подвижную часть активатора механических колебаний, соединяющие оптический блок с подвижной частью активатора механических колебаний стойки с выполненным в каждой из них центральным отверстием, проходящие через сквозные отверстия в оптическом блоке и прикрепленные одним концом к подвижной части активатора механических колебаний, причем в части второго конца каждой стойки в центральном отверстии выполнена винтовая нарезка, в пространство между сквозным отверстием в оптическом блоке и стойкой введен наполнитель.

Недостатком такого подвижного узла лазерного гирометра является ненадежность соединения оптического блока с подвижной частью активатора механических колебаний, заключающаяся в том, что не исключается возможность углового перемещения оптического блока относительно подвижной части активатора механических колебаний из-за наличия зазора между сквозным отверстием в оптическом блоке и стойкой.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности соединения оптического блока с подвижной частью активатора механических колебаний.

Данный технический результат достигается в подвижном узле лазерного гирометра, содержащем оптический блок с n лазерными гироскопами, подвижную часть активатора механических колебаний, соединяющие оптический блок с подвижной частью активатора механических колебаний стойки с выполненным в каждой из них центральным отверстием, проходящие через сквозные отверстия в оптическом блоке и прикрепленные одним концом к подвижной части активатора механических колебаний, причем в части второго конца каждой стойки в центральном отверстии выполнена винтовая нарезка, в пространство между сквозным отверстием в оптическом блоке и стойкой введен наполнитель, и отличается тем, что центральное отверстие каждой стойки выполнено глухим в том конце стойки, которым стойка прикреплена к подвижной части активатора механических колебаний, в каждой стойке со стороны ее внешней поверхности выполнено k (k≥2) кольцевых проточек, равномерно распределенных по длине стойки, в каждой кольцевой проточке каждой стойки выполнено j (j≥2) равномерно расположенных по окружности сквозных отверстий, оси которых перпендикулярны продольной оси стойки, в качестве наполнителя применен эластичный материал, например виксинт, эластичным материалом заполнены центральное отверстие, кольцевые проточки в стойке, пространство между сквозным отверстием в оптическом блоке и стойкой, в винтовую нарезку в центральном отверстии каждой стойки ввинчена заглушка, ход заглушки при ввинчивании в стойку выполнен таким, чтобы при ввинчивании в стойку вытесненный заглушкой объем эластичного материала из центрального отверстия был не менее объема, занимаемого пространством между сквозным отверстием в оптическом блоке и стойкой.

При выполнении глухих отверстий в стойках, кольцевых проточек в каждой стойке, сквозных отверстий в каждой кольцевой проточек, введении заглушки, применении в качестве наполнителя эластичного материала, выполнении хода заглушки при ввинчивании с целью перемещения части объема эластичного материала из центрального отверстия стойки в зазор между сквозным отверстием в оптическом блоке и стойкой достигается полная выборка зазора между сквозным отверстием в оптическом блоке и стойкой. При этом система оптического блока и подвижной части активатора механических колебаний становится монолитной. В результате повышается надежность соединения оптического блока с подвижной частью активатора механических колебаний.

На фиг.1 представлен общий вид подвижного узла лазерного гирометра, на фиг.2 - общий вид стойки, на фиг.3 - вид стойки в разрезе, на фиг.4 - вид стойки с заглушкой.

Подвижный узел лазерного гирометра (фиг.1) содержит оптический блок 1, подвижную часть 2 активатора механических колебаний.

Оптический блок 1 выполнен из оптически прозрачного материала, например ситалла, и содержит n лазерных гироскопов. Оптический блок 1 соединен с подвижной частью 2 активатора механических колебаний стойками 3^I, 3^II, 3^III Подвижная часть 2 активатора механических колебаний может быть соединена с его неподвижной частью упругими элементами или может быть ротором электрического двигателя.

Стойка 3^I вставлена в сквозное отверстие 4 в оптическом блоке 1 и ввинчена одним своим концом в подвижную часть 2 активатора механических колебаний. В стойке 3^I выполнено центральное отверстие 5, которое выполнено глухим с той стороны, с которой стойка 3^I ввинчена в подвижную часть 2 активатора механических колебаний.

С противоположной стороны в стойку 3^I ввинчена заглушка 6^I. Центральное отверстие 5 стойки 3^I, пространство между сквозным отверстием 4 в оптическом блоке 1 и стойкой 3^I заполнено эластичным материалом 7, например виксинтом. Аналогичным образом выполнены стойки 3^II, 3^III с заглушками 6^II, 6^III соответственно. Количество стоек для соединения оптического блока 1 с подвижной частью 2 активатора механических колебаний может быть любым.

В стойке 3^I (фиг.2) в ее части 8 выполнена наружная резьба, посредством которой стойка 3^I ввинчивается в подвижную часть 2 активатора механических колебаний. По наружной поверхности стойки 3^I выполнены кольцевые проточки 9^I, 9^II, 9^III, равномерно распределенные по длине стойки 3^I входящей в сквозное отверстие 4 оптического блока 1. В общем случае количество кольцевых проточек может быть k (k ≥2).

В кольцевой проточке 9^I (фиг.3) выполнены равномерно распределенные по окружности сквозные отверстия 10^I 10^II, 10^III 10^IV, проходящие от цилиндрической поверхности кольцевой проточки 9^I до центрального отверстия 5 стойки 3^I Продольная ось 11-11 сквозных отверстий 10^II, 10^IV и продольная ось 12-12 сквозных отверстий 10^I 10^III перпендикулярны продольной оси 13-13 стойки 3^I (фиг.4). Подобные сквозные отверстия выполнены в кольцевых проточках 9^II, 9^III В общем случае количество сквозных отверстий в кольцевых проточках может быть j(j≥2).

В стойке 3^I (фиг.4) в ее центральном отверстии 5 со стороны стойки 3^I, противоположной ее части 8, на длине 1₁, выполнена винтовая нарезка. Ход заглушки 6^I на длину 1₂ при завинчивании заглушки 6^I в центральное отверстие 5 позволяет вытеснить из центрального отверстия 5 эластичный материал 7 объемом V:

,

где d - диаметр заглушки 6^I.

Этот объем равен объему, занимаемому пространством между сквозным отверстием 4 в оптическом блоке 1 и стойкой 3^I.

В заглушке 6^I выполнен шлиц 14.

При сборке оптического блока 1 с подвижной частью 2 активатора механических колебаний в подвижную часть 2 ввинчиваются стойки 3^I 3^II, 3^III. Центральные отверстия 5 стоек 3^I, 3^II, 3^III и их кольцевые проточки 9^I, 9^II, 9^III заполняются эластичным материалом 7. Оптический блок 1 устанавливается так, что стойки 3^I, 3^II, 3^III входят в сквозные отверстия 4 оптического блока 1. В стойки 3^I, 3^II, 3^III ввинчиваются соответственно заглушки 6^I, 6^II, 6^III.

Эластичный материал 7 через сквозные отверстия 10^I, 10^II, 10^III, 10^IV в кольцевых проточках 9^I, 9^II, 9^III стоек 3^I, 3^II, 3^III перемещается из центральных отверстий 5 в стойках 3^I, 3^II, 3^III в зазор между сквозными отверстиями 4 оптического блока 1 и стойками 3^I, 3^II, 3^III. При завинчивании заглушек 6^I, 6^II, 6^III до упора все пространство между сквозными отверстиями 4 оптического блока 1 и стойками 3^I, 3^II, 3^III заполняется эластичным материалом 7.

В результате получается такая конструкция подвижного узла лазерного гирометра, при которой отсутствуют зазоры в местах соединения оптического блока 1 с подвижной частью 2 активатора механических колебаний, чем минимизируются угловые перемещения оптического блока 1 относительно подвижной части 2.

Кроме того, при подобном соединении частей исключаются сколы материала оптического блока 1 в местах соединения.

До упора в оптический блок 1 дополнительно на заглушки 6^I, 6^II, 6^III могут быть навинчены специальные гайки и законтрены посредством грунтовки.

Источники информации

1. Патент ЕР №0201089 В1, кл. G01C 19/64. Dither suspension for a ring laser angular rate sensor. 1991 г.

2. Патент ЕР №0857946 A1, кл. G01C 19/70. Dispositif de fixation d'un bloc optique de dyromètre laser sur un mécanisme d'activation. 1998 г.

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к гироскопическим преобразователям угловой скорости, выполненным на кольцевых лазерах. Подвижный узел лазерного гирометра содержит оптический блок, подвижную часть активатора механических колебаний, соединяющие их стойки с центральным отверстием в каждой, наполнитель между стойками и сквозными отверстиями в оптическом блоке, в которые входят стойки. В стойках выполнены внешние кольцевые проточки, в каждой из которых образованы сквозные отверстия. В центральное отверстие каждой стойки ввинчена заглушка. Центральное отверстие каждой стойки, их кольцевые проточки и пространство между сквозным отверстием в оптическом блоке и стойкой заполнены наполнителем, в качестве которого применен эластичный материал, например виксинт. Техническим результатом изобретения является повышение надежности соединения оптического блока с подвижной частью активатора механических колебаний. 4 ил.

Подвижный узел лазерного гирометра, содержащий оптический блок с n лазерными гироскопами, подвижную часть активатора механических колебаний, соединяющие оптический блок с подвижной частью активатора механических колебаний стойки с выполненным в каждой из них центральным отверстием, проходящие через сквозные отверстия в оптическом блоке и прикрепленные одним концом к подвижной части активатора механических колебаний, причем в части второго конца каждой стойки в центральном отверстии выполнена винтовая нарезка, в пространство между сквозным отверстием в оптическом блоке и стойкой введен наполнитель, отличающийся тем, что центральное отверстие каждой стойки выполнено глухим в том конце стойки, которым стойка прикреплена к подвижной части активатора механических колебаний, в каждой стойке со стороны ее внешней поверхности выполнено k (k≥2) кольцевых проточек, равномерно распределенных по длине стойки, в каждой кольцевой проточке каждой стойки выполнено j (j≥2) равномерно расположенных по окружности сквозных отверстий, оси которых перпендикулярны продольной оси стойки, в качестве наполнителя применен эластичный материал, например виксинт, эластичным материалом заполнены центральное отверстие, кольцевые проточки в стойке, пространство между сквозным отверстием в оптическом блоке и стойкой, в винтовую нарезку в центральном отверстии каждой стойки ввинчена заглушка, ход заглушки при ввинчивании в стойку выполнен таким, чтобы при ввинчивании в стойку вытесненный заглушкой объем эластичного материала из центрального отверстия был не менее объема, занимаемого пространством между сквозным отверстием в оптическом блоке и стойкой.