Способ балансировки лучом лазера

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 37 А 77 1 М 1/38 ГОСУДАРСТВ ЕННЬПО ИЗОБРЕТЕНИПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТ ОТКРЫТ РЕТЕН ПИСАН СВИДЕТЕЛЬСТВ АВТОРСКО Изобприборосно для бщихся налазера,Цельниеточнообеспечеровки. ема кци(71) Московский авиационный технологический институт им. К.Э,Циолковского (72) В,М.Суминов, П,Н.Баранов, С.Н,Куликов, Т.Ю,Могильная и Н,Б.Анфимов (56) Суминов В.И, и др. Автоматизация процессов балансировки гироскопов на упругом подвесе в среде с низким давлением, Механизация и автоматизация производства, 1985, Ф 1, с.13-14.Авторское свидетельство СССР М. 1210078, кл. 6 01 М 1/38, 1982. тение относится к технологии оения и может быть использоваансировки гироскопов, вращаюабочей скорости вращения лучом ю изобретения является повыше сти и и роизводительности, а такж ние сходимости процесса баланси На фиг,1 представлена сх формирования угловой ошибки корре и дисбалансов лучом лазера; на фиг.2 представлено типичное распределение плотности мощности лазерного излучения по длительности импульса, а также проиллюстрирована методика определения требуемого времени лазерного импульса исходя из равенства энергий; на фиг.3 представлена схема измерения длительности лазерного импульса; на фиг,4 представлена структурная схема, иллюстрирующая реализацию предложенного способа коррекции дисбалансов) СПОСОБ БАЛАНСИРОВКИ ЛУЧОМ Л ЗЕРА(57) Изобретение относится к технологии приборостроения. Цель изобретения - повышение точности и производительности балансировки, Перед балансировкой осуществляют генерацию лазерных импульсов разных энергий, регистрируют распределение мощности излучения в течение каждого импульса генерации, определяют фазовый сдвиг относительно начала генерации и учитывают его при генерации лазерных импульсов при коррекции дисбаланса, 5 ил, 2 табл,лучом лазера; на фиг.5 представлены фотографии формы лазерных импульсов ЛТУ "Квант" (см, табл,1),Ротор 1 устанавливают в приспособление для коррекции и разгоняют до частоты балансировки. Вибрация ротора воспринимается датчиком вибрации 2 и преобразуется в электрический сигнал с частотой, равной частоте вращения ротора,и амплитудой, пропорциональной величине дисбаланса. Указанный электрический сигнал поступает на вход блока 3 определения параметров дисбалансов, на второй вход поступают импульсы с фотооптического датчика 4, воспринимающего светоконтрастную метку на поверхности ротора, На выходе блока 3 формируются два электрических сигнал - в виде уровня постоянного напряжения, пропорционального величине дисбаланса, управляющего напряжением накачки лазера 5, а следовательно, и энергией генерируемого импульса, и импульсный сигнал, задний фронт которого несет информацию о прохождении "тяже1772637 В этом случае удаляемые массы гп 1(В/1) и в 2(В/2) ра вн ы между собой, а Лр = 2 ах 1 - угол коррекции в, то есть угловая ошибка коррекции дисбаланса (где 5 1 - частота балансировки),Момент времени 7 х определим исходя из условия равенства энергийВ/1=В/2,10 тогда ах ц (т, О ) б т =,) ц (т, О ) б т, (8)15 х После аппроксимации формы лазерногоимпульса функцией вида ц(О, х) и вычисления определенных интегралов в выражении (8) определяется время тх.В качестве примера практической реализации определим время для лазера "Квант", работающего в режиме свободной генерации с параллельно-согласован ным включением катушек индуктивностиразрядного контура.С этой целью экспериментально определены формы лазерных импульсов (в соответствии со схемой фиг.З), фотографии 30 которых представлены на фиг.5, Параметрылазерных импульсов сведены в табл.1.Сведем в табл.2 численные данные ц ит 1 в зависимости от О (см. фиг.фПроведенный многофакторный регрес сионный анализ методом наименьших квадратов с проверкой адекватности созданной модели позволил получить следующую зависимость:(9) Можно положить с большой степенью точ 45 ности, что Определим угловую ошибку коррекции дисбаланса Лр исходя из условия, что величина удаляемых масс до и после угла 50 Лр равна между собой. Для этого найдем такой момент времени тх (см,фиг.2), при котором имеет место равенство энергии В/1 и В/2 при условии; тх- 3 ц(х, О)бт,или 55 В/ =В/1+В/2 лого" места в фокусе оптической системы лазера.Этот импульсный сигнал поступает на вход ждущего генератора 6, где осуществляется его задержка на время тз =Тоб - Тх, где тоь - время одного оборота ротора. Сигнал с выхода ждущего генератора 6 поступает на блок управления лазером 5, инициирует генерацию импульса.Определим время упреждения начала генерации лазерного импульса. С допущением, что корректируемая масса в пропорциональна энергии В/лазерного импульса и напряжению накачки лазера О, можно записать; При коррекции дисбаланса вращающегося тела неподвижным лучом лазера: где К - радиус коррекции,р - угол -й корректируемой массы,или где в - суммарная масса, удаляемая заимпульс,Лр - приведенный угол коррекциив, соответствующий угловой ошибке,см.фиг,1.С учетом (5) выражение (7) примет вид: О =В 1,/" ц (т, О) бтсоз Лр. о где В/ - суммарная энергия лазерного импульса,ЗФ 22+ 0,75 тх - 0,163 тх = 2 78533,20 Таблица 1 таблицаг ветки времени излучения ,; ,мс0,5 075 10 1,25 1,5 1,НапряжениенакопителяУ В ЭнергияизлученияДж 0 О 25 75 2 О 225 2 5 29,4 23,3 16,5 10,6 6,0 2,0 2000 1800 16 ОО 1400 1200 1000 2,82,552,22,01,00,3 0 2,5 3,0 0 25 27 0 1,75 2,5 0 1,5 1,7 О 1,0 1,3 О О 55 ОЗ 2,5 225 2,5 2,252,0 1,7 1,8 1,3 1,75 0,5 0,1 0 2,0 1,7520 150,8 0,50,25 00 0 1,251,250,500О 1,0 0 0,8 0 о0 0 О 0 О мгновенное значение плотности мощности лазерного импульса Ч; откуда для каждого значения О можно определитых,Например для 0=1,8 (напряжения накопителя 0=1800 В) определяется из уравнения; откуда хх= 1,1 мс,Таким образом, для любого значения напряжения накопителя лазера 0 можно определить требуемое время тх опережения начала генерации лазерного импульса момента прохождения тяжелого места ротора в фокусе оптической системы лазера. Формула изобретения Способ балансировки лучом лазера, заключающейся в том, что вращают ротор, измеряют величину и угол дисбаланса в плоскости коррекции, совмещают фокус оптической системы лазера с плоскостью коррекции и корректируют дисбаланс, генерируя лазерные импульсы, энергией ко торых управляют в зависимости от величины дисбаланса, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и производительности, генерируют лазерные импульсы с временным опережением 10 относительно прохождения "тяжелого" места в фокусе оптической системы на величину тх, определяемую для конкретного лазерного импульса, исходя из выполнения условия равенства энергий начальной и конечной 15 половин импульса генерации: где ц(0, т) - мощность лазерного импульса;Г - напряжения накачки;т - длительность лазерного импульса, 17726371772637 оста вител ь С. Кулик ехред М.Моргентал Ре орректор И,Шмако каз 3838 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035. Москва, Ж, Раушскгя наб 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 1