Влияние конструктивных параметров тороидального резонатора ТВГ на частоту второй моды колебаний - Изместьев, И Д; Щенятский, А В (Интеллектуальные системы в производстве, 2023)
Данная статья относится к изучению конструкции чувствительного элемента ТВГ, выполненного в виде тора. В статье рассмотрены наиболее распространенные формы резонаторов твердотельных волновых гироскопов. Определены выгодные особенности тороидальной формы по отношению к классическим чувствительным элементам, изготовленным методами токарной обработки. Показана необходимость перехода к производству резонаторов мини-ТВГ путем выдувания кварцевого стекла, так как при этой технологии исключаются вибрации заготовки и повышается предельно достижимая точность. На основе обобщения информации от зарубежных исследователей представлена технология производства тороидальных мини-резонаторов методом выдувания. Подняты вопросы о технологии производства, требующие дополнительного изучения, с целью повышения тактико-технических характеристик мини-ТВГ, с резонатором тороидальной формы. С использованием метода конечных элементов установлена зависимость между частотой второй моды собственных колебаний тороидального резонатора и параметрами, определяющими его форму. Диаметр исследуемого чувствительного элемента варьируется от 1,5 до 10 мм. Высота принимает значения от 0,33 до 3,3 мм. Выявлена обратно пропорциональная зависимость частоты от диаметра основания тороидального резонатора. Составлено уравнение регрессии. Исследование второй моды колебаний, которая является рабочей, проведено с целью поиска оптимального соотношения размеров тороидального чувствительного элемента. Под оптимальной понимается такая форма и размеры резонатора, которые обеспечат необходимую механическую прочность, дадут минимальную частоту рабочих колебаний с максимальным относительным перемещением кромки чувствительного элемента. Общая цель работы: уменьшение массогабаритов ТВГ за счет использования тороидального резонатора и термомеханического способа его получения при обеспечении высокой точности гироскопа.