RU171728U1

RU171728U1 - Laser gyro resonator body

Info

Publication number: RU171728U1
Application number: RU2017104915U
Authority: RU
Inventors: Юрий Юрьевич Колбас; Геннадий Григорьевич Селиванов; Михаил Евгеньевич Грушин
Original assignee: Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха"
Priority date: 2017-02-16
Filing date: 2017-02-16
Publication date: 2017-06-13

Abstract

Полезная модель относится к области навигационной техники, а именно к гироскопической аппаратуре миниатюрного исполнения, для контроля ориентации скважин в нефтегазовой промышленности, в навигационных системах самолетов, кораблей, космических аппаратов. Предложен корпус резонатора лазерного гироскопа, который содержит несущую раму в виде плоского основания и плоского прижима с размещенными по краям стойками, которые выполнены с возможностью крепления к плоскому основанию с образованием между стойками, плоским основанием и плоским прижимом ниши для размещения резонатора лазерного гироскопа, а также плоскую пружину, закрепленную с внутренней стороны плоского прижима для удержания резонатора лазерного гироскопа в нише для его размещения и выполненную с возможностью защиты резонатора лазерного гироскопа от вертикальных вибрационных и ударный воздействий, а также упоры в виде клиньев, каждый из которых закреплен с внутренней стороны верхних частей каждой из стоек и выполнен с возможностью упора в скосы на корпусе резонатора лазерного гироскопа и защиты резонатора лазерного гироскопа от поперечных вибрационных и ударных воздействий. Предложенная полезная модель обеспечивает повышенную вибрационную и ударную защищенность резонатора лазерного гироскопа при эксплуатации в условиях возможных вибраций и ударов. 2 ил.The utility model relates to the field of navigation technology, namely to miniature gyroscopic equipment for controlling the orientation of wells in the oil and gas industry, in the navigation systems of aircraft, ships, spacecraft. A resonator body of a laser gyroscope is proposed, which comprises a supporting frame in the form of a flat base and a flat clip with racks located along the edges, which are adapted to be attached to a flat base with a niche between the racks, a flat base and a flat clip to accommodate a laser gyro resonator, and a flat spring fixed on the inside of the flat clip to hold the resonator of the laser gyroscope in a niche for its placement and made with the possibility of protecting the resonator a gyroscope from vertical vibration and shock, as well as stops in the form of wedges, each of which is fixed on the inner side of the upper parts of each of the racks and is made with the possibility of abutment against the bevels on the body of the resonator of the laser gyroscope and protection of the resonator of the laser gyroscope from transverse vibration and shock impacts. The proposed utility model provides increased vibration and shock protection of the resonator of the laser gyroscope during operation under conditions of possible vibrations and shocks. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области навигационной техники, а именно к гироскопической аппаратуре миниатюрного исполнения, для контроля ориентации скважин в нефтегазовой промышленности, в навигационных системах самолетов, кораблей, космических аппаратов.The utility model relates to the field of navigation technology, namely to miniature gyroscopic equipment for controlling the orientation of wells in the oil and gas industry, in the navigation systems of aircraft, ships, spacecraft.

Известен металлический корпус [RU 2344287, Е21В 47/022, G01C 9/00, 09.01.2007], имеющий цилиндрическую конфигурацию с соответствующими установочно-присоединительными элементами, выполненными с возможностью размещения трех герметично встроенных в корпус с последовательным расположением один за другим и непараллельной, в частности ортогональной, ориентацией по отношению друг к другу одноосных твердотельных волновых гироскопа.Known metal casing [RU 2344287, ЕВВ 47/022, G01C 9/00, 01/09/2007], having a cylindrical configuration with corresponding installation and connecting elements made with the possibility of placing three hermetically integrated into the casing with sequential arrangement one after another and non-parallel, in particular orthogonal, with respect to each other, uniaxial solid-state wave gyroscopes.

Недостатком корпуса является его относительно высокая сложность и то, что он относительно ненадежно защищает гироскопы от вибраций и ударов.The disadvantage of the case is its relatively high complexity and the fact that it relatively unreliably protects gyroscopes from vibration and shock.

Известен также вакуумируемый металлический корпус [RU 91177, G01N 29/04, 30.09.2009] в виде односекционного монолитного стержня, в посадочных гнездах которого герметично установлены газопоглотитель и три одноосных твердотельных волновых гироскопа.A vacuum metal casing is also known [RU 91177, G01N 29/04, 09/30/2009] in the form of a single-section monolithic rod, in the landing slots of which a getter and three uniaxial solid-state wave gyroscopes are hermetically sealed.

Недостатком такого корпуса также является его относительно высокая сложность и то, что он относительно ненадежно защищает гироскопы от вибраций и ударов.The disadvantage of such a case is also its relatively high complexity and the fact that it relatively unreliably protects gyroscopes from vibration and shock.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является техническое решение [RU 110804, Е21В 47/022, G01C 9/00, 27.11.2011], представляющее собой вакуумируемый металлический корпус, выполненный путем герметичной пайки или лазерной сварки из трех сборочных единиц, включающих корпус с цилиндрическим хвостовиком и вакуумным каналом, несущей рамы с центрирующими поясками и стыковочным фланцем со сквозными отверстиями и цилиндрического стакана, имеющих посадочные гнезда, выполненных с возможностью герметичной установки в них соответственно газопоглотителя, трех одноосных твердотельных волновых гироскопа и электрического разъема.The closest in technical essence to the proposed one is the technical solution [RU 110804, ЕВВ 47/022, G01C 9/00, 11/27/2011], which is an evacuated metal case made by tight brazing or laser welding of three assembly units, including a case with a cylindrical shank and a vacuum channel, a supporting frame with centering belts and a docking flange with through holes and a cylindrical glass having a seat, made with the possibility of hermetically installing gas oglotitelya three uniaxial wave solid state gyro, and an electrical connector.

Недостатком такого корпуса также является его относительно высокая сложность и то, что он относительно ненадежно защищает резонаторы гироскопов от вибраций и ударов.The disadvantage of such a housing is also its relatively high complexity and the fact that it relatively unreliably protects the gyroscope resonators from vibration and shock.

Такая конструкция не обеспечивает надежную защиту резонаторов гироскопов продольных воздействий и особенно от поворота относительно корпуса при ударах и вибрациях. В результате такого поворота лазерный гироскоп измеряет не вращение объекта, на котором он установлен, а поворот лазерного гироскопа внутри объекта, что вносит большую ошибку, в частности при ударе в 100 g поворот составляет до 5 угловых минут при допуске, обычно, не более 10 угловых секунд.This design does not provide reliable protection for resonators of gyroscopes of longitudinal effects, and especially from rotation relative to the body during impacts and vibrations. As a result of such a rotation, the laser gyroscope does not measure the rotation of the object on which it is mounted, but the rotation of the laser gyroscope inside the object, which introduces a big error, in particular, when it hits 100 g, the rotation is up to 5 arc minutes with a tolerance, usually no more than 10 angular seconds.

Приклеивать резонатор к основанию (в посадочные гнезда) нельзя, т.к. из-за разности коэффициентов теплового расширения и неравномерности клеевого слоя при изменении температуры зазор между резонатором и основанием меняется, что меняет положение оси чувствительности резонатора относительно нормали к основанию, что недопустимо. Прикрепить к основанию винтами через сквозные отверстия в резонаторе нельзя, поскольку стекло хрупкое и при ударах и вибрациях в местах прижима винтами стекло будет колоться.It is impossible to glue the resonator to the base (in the landing slots), because due to the difference in the coefficients of thermal expansion and the unevenness of the adhesive layer with temperature, the gap between the resonator and the base changes, which changes the position of the axis of sensitivity of the resonator relative to the normal to the base, which is unacceptable. It is impossible to attach screws to the base through the through holes in the resonator, since the glass is brittle and will shatter when the screws hit and vibrate at the pressure points.

Задачей предлагаемой полезной модели является создание корпуса, обеспечивающего повышенную вибрационную и ударную защищенность резонатора лазерного гироскопа при эксплуатации в условиях возможных вибраций и ударов.The objective of the proposed utility model is the creation of a housing that provides increased vibration and shock protection of the resonator of the laser gyroscope during operation under conditions of possible vibrations and shocks.

Требуемый технический результат заключается в повышении вибрационную и ударной защищенности помещенного в корпус резонатора лазерного гироскопа при эксплуатации в условиях возможных вибраций и ударов.The required technical result is to increase the vibration and shock protection of the laser gyroscope placed in the resonator body during operation under conditions of possible vibrations and shocks.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что в корпусе резонатора лазерного гироскопа, содержащего несущую раму в виде плоского основания и плоского прижима с размещенными по краям стойками, которые выполнены с возможностью крепления к плоскому основанию с образованием между стойками, плоским основанием и плоским прижимом ниши для размещения резонатора лазерного гироскопа, согласно полезной модели, введена плоская пружина, закрепленная с внутренней стороны плоского прижима для удержания резонатора лазерного гироскопа в нише для его размещения и выполненная с возможностью защиты резонатора лазерного гироскопа от вертикальных вибрационных и ударный воздействий, а также упоры в виде клиньев, каждый из которых закреплен с внутренней стороны верхних частей каждой из стоек и выполнен с возможностью упора в скосы на корпусе резонатора лазерного гироскопа и с возможностью защиты резонатора лазерного гироскопа от поперечных вибрационных и ударных воздействий.The problem is solved, and the required technical result is achieved by the fact that in the resonator body of the laser gyroscope containing the supporting frame in the form of a flat base and a flat clip with racks located at the edges, which are made with the possibility of fastening to a flat base with the formation between the racks, a flat base and according to a utility model, a flat spring is introduced, fixed on the inside of the flat clamp to hold the reson of the laser gyroscope torch in a niche for its placement and made with the possibility of protecting the laser gyroscope resonator from vertical vibration and shock effects, as well as stops in the form of wedges, each of which is fixed on the inside of the upper parts of each of the racks and is made with the possibility of stopping in bevels on the cavity of the laser gyroscope and with the possibility of protecting the resonator of the laser gyroscope from transverse vibration and shock.

На чертеже представлен корпус резонатора лазерного гироскопа совместно с резонатором лазерного гироскопа:The drawing shows the body of the resonator of a laser gyro together with a resonator of a laser gyro:

На фиг. 1: а - общий вид, б - общий вид без плоского прижима, в - общий вид без плоского прижима и плоской пружины, г - фрагмент в разрезе, на фиг. 2 - вид сбоку.In FIG. 1: a is a general view, b is a general view without a flat clip, c is a general view without a flat clip and a flat spring, d is a sectional view, FIG. 2 is a side view.

На чертеже обозначены: 1 - плоский прижим, 2 - упоры в виде клиньев, 3 - скосы на корпусе резонатора лазерного гироскопа, 4 - стойки плоского прижима, 5 - плоская пружина, 6 - плоское основание, 7 - опорное кольцо, 8 - корпус резонатора.The drawing shows: 1 - flat clamp, 2 - stops in the form of wedges, 3 - bevels on the resonator body of the laser gyroscope, 4 - struts of flat clamp, 5 - flat spring, 6 - flat base, 7 - support ring, 8 - resonator body .

Используется корпус резонатора лазерного гироскопа следующим образом.The resonator body of the laser gyro is used as follows.

Защиту резонатора лазерного гироскопа от вертикальных вибрационных и ударный воздействий обеспечивает плоская пружина 5 (выполненная из немагнитного упругого материала, например из БрБ-2), а с целью защиты резонатора лазерного гироскопа от поворота (от поперечных вибрационных и ударных воздействий) используются упоры 2 в виде клиньев, каждый из которых закреплен с внутренней стороны верхних частей стоек 4 и выполнен из цельнотвердого материала, например из дюраля, и внешняя поверхность которого обработана анодным оксидированием. Упоры 2 в виде клиньев упираются в скосы 3 на корпусе резонатора лазерного гироскопа и опираются тыльной стороной на стойки 4 плоского прижима 1. При этом корпус резонатора лазерного гироскопа и упоры 2 в виде клиньев поджимаются плоской пружиной 5 к дюралевому плоскому основанию 6 с возможным использованием дополнительного опорного кольца 7 на корпусе резонатора 8, в которое и будет упираться плоская пружина 5.The protection of the laser gyro cavity from vertical vibration and shock is provided by a flat spring 5 (made of non-magnetic elastic material, such as BrB-2), and in order to protect the laser gyro cavity from rotation (from transverse vibration and shock), stops 2 are used in the form wedges, each of which is fixed on the inner side of the upper parts of the uprights 4 and is made of solid material, for example, duralumin, and the outer surface of which is treated with anodic oxidation. The stops 2 in the form of wedges abut against the bevels 3 on the resonator body of the laser gyroscope and are supported by the back side on the racks 4 of the flat clamp 1. In this case, the resonator body of the laser gyroscope and the stops 2 in the form of wedges are pressed with a flat spring 5 to the duralumin flat base 6 with the possible use of additional support ring 7 on the resonator housing 8, in which the flat spring 5 will abut.

Предложенное исполнение корпуса резонатора лазерного гироскопа позволяет помимо существенного снижения влияния поперечных ударных и вибрационных воздействий обеспечить минимальные углы поворота резонатора (~1'') при ударных воздействиях вплоть до 100g. Этим самым обеспечивается достижение требуемого технического результата.The proposed design of the resonator body of the laser gyroscope allows, in addition to significantly reducing the influence of transverse shock and vibration impacts, to ensure minimum cavity rotation angles (~ 1 '') under impacts up to 100 g. This thereby ensures the achievement of the required technical result.

Claims

The body of the resonator of the laser gyroscope, containing a supporting frame in the form of a flat base and a flat clip with racks located at the edges, which are made with the possibility of fastening to a flat base with the formation of a niche between the racks, a flat base and a flat clip to accommodate a laser gyro resonator, characterized in that a flat spring is introduced, fixed on the inside of the flat clip to hold the resonator of the laser gyroscope in a niche for its placement and made with the possibility of protecting the reson of the laser gyroscope against vertical vibration and shock, as well as stops in the form of wedges, each of which is fixed on the inner side of the upper parts of each of the racks and is made with the possibility of abutment in the bevels on the body of the resonator of the laser gyroscope and protection of the resonator of the laser gyroscope from transverse vibrational and shock effects.