gyroscopyГироскопия и навигацияGiroskopiya i Navigatsiya0869-70352075-0927AO «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»10.17285/0869-7035.2015.23.1.061-070gyroscopy-389Research ArticleСтатьиБалансировка полусферических резонаторов волновых твердотельных гироскопов методом химического травленияБасарабМ. А.

Басараб Михаил Алексеевич, доктор физико-математических наук, профессор.

ЛунинБ. С.

Лунин Борис Сергеевич, доктор технических наук, ведущий научный сотрудник. 

МатвеевВ. А.

Матвеев Валерий Александрович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой. Действительный член общественного объединения «Академия навигации и управления движением».

ЧуманкинЕ. А.

Чуманкин Евгений Алексеевич, кандидат технических наук, заместитель начальника отдела

Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаRussian FederationМосковский государственный университет им. М.В. Ломоносова, химический факультет.Russian FederationОАО «АНПП «ТЕМП-АВИА» (г. Арзамас).Russian Federation2015181220252316170Copyright © Басараб М.А., Лунин Б.С., Матвеев В.А., Чуманкин Е.А., 20252025Басараб М.А., Лунин Б.С., Матвеев В.А., Чуманкин Е.А.Басараб М.А., Лунин Б.С., Матвеев В.А., Чуманкин Е.А.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gyroscopy.ru/jour/article/view/389

Рассмотрена процедура балансировки четырех низших гармоник неоднородности углового распределения массы кварцевого полусферического беззубцового резонатора волнового твердотельного гироскопа химическим методом. Химическое травление неуравновешенной массы с поверхности частично погруженного резонатора проводится в соответствии с аналитическим алгоритмом расчета угла поворота резонатора вокруг оси симметрии, наклона и глубины его погружения в химическую ванну и времени химического травления. Показано, что предложенный метод балансировки позволяет существенно снизить время и трудоемкость балансировочного процесса по сравнению со способом ионно-плазменного травления.

A procedure for balancing the four lower harmonics of inhomogeneous angular mass distribution for the quartz toothless hemispherical resonator gyroscope using the chemical etching technology is proposed. Chemical removal of unbalanced mass from the surface of the resonator partially immersed into the chemical bath is conducted in accordance with the analytical algorithm for calculating the angle of rotation about the axis of symmetry of the resonator, its inclination and depth of immersion, and the time of chemical etching (Figs. 1 and 3). Balancing the harmonic number N is realized by immersing the resonator into the bath N times with its sequential rotation by the angle 2π/N around the symmetry axis. An example of balancing the third harmonic of the quartz hemispherical resonator gyroscope is presented. It is shown that the proposed technique can significantly reduce the balancing time and complexity of balancing in comparison with the method of ion-plasma etching.

Волновой твердотельный гироскопполусферический резонаторбалансировкахимическое травление.Hemispherical resonator gyroscopebalancingchemical etchingReferencesBryan, G.H., On the Beats in the Vibrations of a Revolving Cylinder or Bell, Proceedings of the Cambridge Philosophical Society, 1892, vol. VII.- P.101-111.Bryan, G.H., On the Beats in the Vibrations of a Revolving Cylinder or Bell, Proceedings of the Cambridge Philosophical Society, 1892, vol. VII.- P.101-111.Мейер Д., Розелле Д. Инерциальная навигационная система на основе миниатюрного волнового твердотельного гироскопа // Гироскопия и навигация.- 2012.- № 3 (78).- С. 45-54.Мейер Д., Розелле Д. Инерциальная навигационная система на основе миниатюрного волнового твердотельного гироскопа // Гироскопия и навигация.- 2012.- № 3 (78).- С. 45-54.Жанруа А., Буве А., Ремиллье Ж. Волновой твердотельный гироскоп и его применение в морском приборостроении // Гироскопия и навигация.- 2013.- № 4 (83).- С. 24-34.Жанруа А., Буве А., Ремиллье Ж. Волновой твердотельный гироскоп и его применение в морском приборостроении // Гироскопия и навигация.- 2013.- № 4 (83).- С. 24-34.Loper, E.J., Lynch, D.D. Патент США НКИ 73-505 № 4157041 (1979).Loper, E.J., Lynch, D.D. Патент США НКИ 73-505 № 4157041 (1979).Меркурьев И.В. Влияние неравномерной толщины полусферического резонатора на точность волнового твердотельного гироскопа // Гироскопия и навигация.- 2005.- № 3 (50).- С. 16-22.Меркурьев И.В. Влияние неравномерной толщины полусферического резонатора на точность волнового твердотельного гироскопа // Гироскопия и навигация.- 2005.- № 3 (50).- С. 16-22.Жбанов Ю.К., Журавлев В.Ф. О балансировке волнового твердотельного гироскопа // Изв. РАН. Механика твердого тела.- 1998.- № 4.- С. 4-16.Жбанов Ю.К., Журавлев В.Ф. О балансировке волнового твердотельного гироскопа // Изв. РАН. Механика твердого тела.- 1998.- № 4.- С. 4-16.Жбанов Ю.К., Каленова Н.В. Поверхностный дебаланс волнового твердотельного гироскопа, Изв. РАН. Механика твердого тела.- 2001.- № 3.- С. 11-18.Жбанов Ю.К., Каленова Н.В. Поверхностный дебаланс волнового твердотельного гироскопа, Изв. РАН. Механика твердого тела.- 2001.- № 3.- С. 11-18.Лунин Б.С., Матвеев В.А., Басараб М.А. Волновой твердотельный гироскоп. Теория и технология. – М.: Радиотехника, 2014.- 176 с.Лунин Б.С., Матвеев В.А., Басараб М.А. Волновой твердотельный гироскоп. Теория и технология. – М.: Радиотехника, 2014.- 176 с.Матвеев В.А., Лунин Б.С., Басараб М.А., Чуманкин Е.А. Балансировка металлических резонаторов волновых твердотельных гироскопов низкой и средней точности // Наука и образование. Электронное научно-техническое издание.- № 06, июнь 2013, DOI: 10.7463/0613.0579179.Матвеев В.А., Лунин Б.С., Басараб М.А., Чуманкин Е.А. Балансировка металлических резонаторов волновых твердотельных гироскопов низкой и средней точности // Наука и образование. Электронное научно-техническое издание.- № 06, июнь 2013, DOI: 10.7463/0613.0579179.Бодунов Б.П., Лопатин В.М., Лунин Б.С. Способ балансировки резонаторов волнового твердотельного гироскопа. Патент РФ. 7G01C 19/56. RU 2147117. (1998).Бодунов Б.П., Лопатин В.М., Лунин Б.С. Способ балансировки резонаторов волнового твердотельного гироскопа. Патент РФ. 7G01C 19/56. RU 2147117. (1998).Басараб М.А., Лунин Б.С., Матвеев В.А., Чуманкин Е.А. Статическая балансировка цилиндрических резонаторов волновых твердотельных гироскопов // Гироскопия и навигация.- 2014.- № 2 (85).- С. 43-51.Басараб М.А., Лунин Б.С., Матвеев В.А., Чуманкин Е.А. Статическая балансировка цилиндрических резонаторов волновых твердотельных гироскопов // Гироскопия и навигация.- 2014.- № 2 (85).- С. 43-51.Egarmin, N.E., Yurin, V.E., Introduction to theory of vibratory gyroscopes. – M.: Binom, 1993. – 111 p.Egarmin, N.E., Yurin, V.E., Introduction to theory of vibratory gyroscopes. – M.: Binom, 1993. – 111 p.Zwillinger, D. (Ed.) Spherical Coordinates in Space, §4.9.3 in CRC Standard Mathematical Tables and Formulae. – Boca Raton, FL: CRC Press, 1995, pp. 297-298.Zwillinger, D. (Ed.) Spherical Coordinates in Space, §4.9.3 in CRC Standard Mathematical Tables and Formulae. – Boca Raton, FL: CRC Press, 1995, pp. 297-298.Альтах О.Л., Саркисов П.Д. Шлифование и полирование стекла и стеклоизделий. – М.: Высшая школа.- 1988.- 231 с.Альтах О.Л., Саркисов П.Д. Шлифование и полирование стекла и стеклоизделий. – М.: Высшая школа.- 1988.- 231 с.Лунин Б.С., Торбин С.Н., Данчевская М.Н., Батов И.В. Влияние нарушенного поверхностного слоя на добротность резонаторов из кварцевого стекла // Вестн. МГУ. Сер.2. Химия, 1994, № 1 (35).- С. 24-28.Лунин Б.С., Торбин С.Н., Данчевская М.Н., Батов И.В. Влияние нарушенного поверхностного слоя на добротность резонаторов из кварцевого стекла // Вестн. МГУ. Сер.2. Химия, 1994, № 1 (35).- С. 24-28.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.