Способ намотки оптического волокна лазерного гироскопа Советский патент 1991 года по МПК G01C19/00 

Фиг. 2

Изобретение относится к приборостроению, а конкретно к изготовлению датчиков пространственной ориентации, в частности лазерных гироскопов.

Целью изобретения является повышение точности намотки.

На фиг.1 представлено устройство для намотки оптического волокна; на фиг.2 - корпус, разрез; на фиг.З - устройство для намотки оптического волокна, изометрия.

На фиг. 1-3 обозначены: оптическое ао- локно 1, корпус 2, первый двигатель 3, первый и второй конусы 4, направляющие усики 5, панель 6, первый и второй ролики 7, вилка 8, первая пружина 9, второй двигатель 10, направляющая втулка 11, первый регулировочный винт 12, заглубляющий винт 13, первый и второй валы 14, первая и вторая опорные вилки 15, первая и вторая резьбовые втулки 16, первый и второй подшипники 17, третья и четвертая резьбовые втулки 18, сухарь 19, поршень 20, вторая пружина 21, внутренний стержень-22, первая ось 23, второй регулировочный винт 24, платформа 25, вторая ось 26, хомут 27 и стойка 28.

Устройство, с помощью которого осуществляется способ, работает следующим образом.

Опускают конусы 4, поворачивая их вокруг оси 23, соединяющей опорные вилки 15 и валы 14. Опорными вилками 15 и резьбовыми втулками 16 выставляют конусы 4 таким образом, чтобы они лежали основанием на корпусе 2, а вершиной на поверхности внутреннего стержня 22, С помощью заглубляющего винта 13, поворачивая его по часовой стрелке, давят на сухарь 19, жестко связанный с поршнем 20, и опускают поршень 20 на глубину, равную толщине волокна 1, Волокно 1 вставляют между роликами 7 и продевают внутрь направляющей втулки 11, формируют петлю (как показано на фиг.1) и пропускают ее между двумя парами направляющих усиков 5 таким образом, чтобы петля возвышалась над верхними усиками не менее чем на 5-10 мм, а свободный конец петли прижимают к внутренней цилиндрической поверхности корпуса 2 и пропускают в паз. Наклоняют панель на угол р сначала, например, влево, что достигается с помощью регулировочного винта 24, вращая который по часовой стрелке, убирают его влево, вследствие чего панель под действием пружины 9 прижимается к основанию винта 24. Выворачивая регулировочный винт 12 на ту же длину и толкнув панель 6 в правую сторону с помощью той же пружины 9, обеспечивают

наклон и фиксирование панели 6 нз угол р (фиг,1), но уже в противоположную сторону. Обеспечив наклон панели 6 на угол р влево, включают двигатель 3, который вращает

корпус 2 по часовой стрелке (как показано на фиг,1). Для намотки расходящейся спирали наклоняют панель в сторону внутрь корпуса. Двигатель 3 вращается с постоянной скоростью равной 1 об/с. Сразу же

после включения двигателя 3 или одновременно с ним включают двигатель 10, вращающий ролик 7, который протягивает волокно в направляющую втулку 11. Скорость вращения двигателя 10 переменна, так

как скорость поступления оптического волокна 1 должна быть равна скорости точки на спирали в каждый конкретный момент времени. Поэтому в процессе намотки спирали скорость подачи волокна должна убывать по закону V а R, где V - скорость вращения электродвигателя 3; R - текущий радиус от центра спирали до текущего местонахождения точки сжатия петли. Конусы 4 обеспечивают целостность наматывания

спирали, прижимая наматываемую спираль к поверхности поршня 20. Как только диаметр спирали будет равен диаметру внутреннего стержня 22, двигатели 3 и 10 останавливают. Таким образом получают

сходящуюся спираль. Устанавливают, как описывалось, панель 6 в противоположную сторону на уголЧ. Заглубляющим винтом 13 опускают поршень 20 на глубину, равную толщине оптического волокна 1, включают

двигатель 3, который будет вращать корпус 2 в ту же сторону и с той же скоростью, и включают электродвигатель 10, который. вращаясь в ту же сторону, подает волокно 1 со скоростью в соответствии с описанной

зависимостью с той лишь разницей, что радиус R будет увеличиваться и скорость V соответственно будет расти. Таким образом, намотка волокна 1 осуществляется в виде расходящейся спирали следующий

слой волокна 1 будет опять наматываться указанным образом по сходящейся спирали.

По окончании намотки заданного количества спиралей (в общем случае N) выворачивают заглубляющий винт 13 и под действием пружины 21 поршень 20 выталкивает намотанный контур (фиг.З).

Число N, в частности, зависит от длины оптического волокна, а также от разницы

внутреннего диаметра корпуса 2 и диаметра внутреннего стержня 22.

В зависимости от величины yrflaf меняется сила прижатия одного волокна в спирали к другому, т.е. величина угла /выбирается

из необходимой величины силы прижатия одного волокна к другому, В зависимости от направления угла отклонения вправо или влево) получается расходящаяся или сходящаяся спираль. Диаметр петли выбирается меньше или равным диаметру внутреннего стержня 22 для того, чтобы по мере наматывания спирали и приближения ее к центру вращения она не набегала на впереди положенный виток.

Таким образом, при предложенном техническом решении повышается точность намотки за счет того, что отсутствует накидка витка на виток, уменьшается также сила давления волокна на волокно, которая в данном случае зависит только от упругости волокна.

Формула изобретения

Способ намотки оптического волокна лазерного гироскопа, включающий намотку 1,2п. n-H.N слоя оптического волокна.

отличающийся тем, что, с целью повышения точности намотки, формируют из оптического волокна летаю, нижний конец которой лежит на корпусе с внутренним стержнем, наклоняют петлю на заданный

угол к центру корпуса, подают петлю с убывающей скоростью, вращают корпус п фор- мируют сходящуюся спираль, при достижении волокном вершины внутреннего стержня наклоняют петлю в противоположную сторону, подают петлю с возрастающей скоростью, вращают корпус, не изменяя направления вращения, и формируют расходящуюся петлю.

Изобретение относится к приборостроению, а конкретно к изготовлению датчиков пространственной ориентации, в частности лазерных гироскопов. Целью изобретения является повышение точности намотки. Способ заключается в том, что наматывают 1, 2, ..., N, N + 1, ..., N слои оптического волокна, каждый N и N + 1 слой наматывают, сформировав петлю, следующим образом: образуют петлю перпендикулярно поверхности корпуса 2, прижав свободный конец волокна к внутренней цилиндрической поверхности корпуса, наклоняют корпус 2 на заданный угол к центру корпуса, подают петлю с убывающей скоростью, вращают корпус 2 и формируют сходящуюся спираль, при достижении волокном вершины внутреннего стержня 22 наклоняют петлю в противоположную сторону, подают петлю с возрастающей скоростью, вращают корпус 2, не изменяя направления вращения, и формируют расходящуюся петлю. 3 ил.

а

D

л

Я