РЕГУЛИРУЕМАЯ ОПОРА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2003 года по МПК F16M11/00 A47B17/00 G01B5/24 

Изобретение относится к машино- и приборостроению. Оно ставит своей задачей использование кинематической пары поворотных клиньев в качестве основы для конструирования регулируемых опор, отличающихся от существующих простотой и надежностью.

Кинематическая пара повторных звеньев (клиньев, дисков, колец и т.д.) по определению может служить регулируемой опорой: при сложении относительного поворота одного звена вокруг оси O_ζ┴P₀ с переносным вращением пары звеньев вокруг оси Oz₁┴P₁ плоскость Р₂ совершает сканирование в пределах телесного угла величиной 2π(cоs2α) стерадиан, т.е. конуса с углом 4α (α - угол звена). Установленный на плоскости Р₂ объект регулирования получает при этом трехмерное изменение ориентации - углов прецессии, нутации и собственного вращения.

Известно использование кинематической пары поворотных клиньев для изменения наклона столешницы - патент РФ 2160556, кл. А 47 B 17/06, 2000. Также известна возможность использования кинематической пары поворотных звеньев в качестве регулируемой опоры - Селиванов И.А. Пара поворотных клиньев и перспективы ее применения. Вестник машиностроения, 1, 2001, с. 65 и 66.

Однако отсутствие конструктивных разработок не позволяет осуществить применение их в механических устройствах, в частности в регулируемых опорах.

Задачей изобретения является разработка обладающих простотой и надежностью регулируемых опор для различных объектов.

Указанный технический результат достигается за счет того, что регулируемая опора, основанная на кинематической паре поворотных звеньев, включает пару поворотных дисков, скошенных под углом 7^o30', размещенных между двумя плитами, с которыми соединены посредством оси со сферическими поясками и упругими спицами на концах с возможностью поворота дисков для обеспечения наклона верхней плиты в любую сторону на угол от -15^o до 15^o без ее собственного вращения.

Во втором варианте исполнения регулируемая опора включает клинья, выполненные с углами 30^o, соединенные между собой посредством оси с прорезью и крепежного клина, в который упирается винт для фиксации опоры при любом угле наклона от 0 до 60^o.

В третьем варианте исполнения регулируемая опора включает клинья с углами 45^o, соединенные винтовой шпилькой с гайками с возможностью ослабления соединения при регулировании положения объекта и затягивания - после установки нужной ориентации опоры в пределах телесного угла π стерадиан сканирования опорной плоскости.

В четвертом варианте исполнения регулируемая опора образована двумя штампованными косыми тарелками, соединенными посредством развальцованной втулки с возможностью относительного поворота и жесткой фиксации в заданном положении болтом, вставленным в отверстия донышек.

В пятом варианте исполнения регулируемая опора состоит из двух поворотных скошенных колец с фланцами на опорных плоскостях и центрирующей втулкой с винтовым соединением.

На фиг.1 представлен первый вариант в двух проекциях регулируемой опоры, состоящей из пары поворотных дисков 1, 2, скошенных под углом 7^o30', размещенных и зажатых между основанием 3 и платформой 4. Эти звенья соединены посредством оси 5, на концах которой выполнены сферические пояски 6, 7 и отверстия для упругих спиц 8, 9.

Такое соединение обеспечивает свободу поворота дисков и наклона платформы 4 с объектом регулирования в любую сторону на угол от -15^o до 15^o без собственного вращения, изменяются только углы нутации и прецессии.

На фиг.2 представлен второй вариант в трех проекциях регулируемой опоры, состоящей из двух поворотных клиньев 10, 11 с углами по 30^o, соединенных посредством оси 12 с прорезью 13 и крепежного клина 14, в который упирается винт 15 для фиксации угла наклона плоскости Р₂ - угла нутации объекта регулирования.

На фиг.3 представлен третий вариант в трех проекциях регулируемой опоры, образованной парой поворотных клиньев 15, 16 с углами по 45^o с тремя винтовыми соединениями 17-19: между собой, с основанием и с регулируемым объектом, изменение ориентации которого производят при ослабленных соединениях и затягивают для фиксации в диапазоне углов: нутации -180^o, прецессии -360^o и собственного вращения 360^o.

На фиг.4 представлен четвертый вариант регулируемой опоры, образованной двумя штампованными косыми тарелками 20, 21, которые соединены донышками посредством развальцованной втулки 22 со свободой их относительного поворота для изменения угла наклона объекта регулирования, а для фиксации вставляют болт в донышки.

На фиг.5 представлен пятый вариант регулируемой опоры, образованной парой поворотных скошенных колец 23, 24 с фланцами на опорных плоскостях и центрирующей втулкой 25 в разъеме. Все соединения винтовые.

Кинематическая пара поворотных звеньев является основой для создания нового семейства механизмов, предназначенных для использования в качестве регулировочных и установочных устройств высокой точности, обеспечивая высокую точность установки за счет малого передаточного отношения в преобразовании относительного поворота звеньев и отсутствия погрешности в передаче.

Кроме того, такие устройства отличаются рядом достоинств:
- наличием плоских опорных поверхностей,
- необратимостью движения (самоторможением),
- известной функциональной зависимостью регулируемого угла от угла относительного поворота звеньев,
- простотой, компактностью и надежностью конструкции.

Изобретение относится к машино- и приборостроению. Опоры сконструированы на основе кинематической пары поворотных скошенных звеньев, на подвижной (сканирующей) плоскости которой устанавливают объект регулирования. Телесный угол сканирования равен 2π(1-cos2α) стерадиан, где α - угол клина. Опоры могут быть образованы: парой дисков, скошенных под углом 7^o30', размещенных и зажатых между основанием и платформой, с которыми соединены посредством оси с упругими спицами на концах, парой клиньев с углом по 30^o, соединенных между собой посредством оси с прорезью для крепежного клина с винтовым упором, парой клиньев с углами по 45^o с тремя винтовыми соединениями между собой, с основанием и объектом регулирования, парой штампованных косых тарелок, соединенных донышками посредством развальцованной втулки и фиксируемых болтом в донышках, парой скошенных колец с фланцами на опорных плоскостях и центрирующей втулкой в разъеме. Изобретение обеспечивает точность регулирования, простоту и надежность конструкции. 5 с.п.ф-лы, 5 ил.

1. Регулируемая опора, основанная на кинематической паре поворотных звеньев, отличающаяся тем, что она включает пару поворотных дисков, скошенных под углом 7^o30', размещенных между двумя плитами, с которыми соединены посредством оси со сферическими поясками и упругими спицами на концах с возможностью поворота скошенных дисков для обеспечения наклона верхней плиты в любую сторону на угол от -15^o до 15^o без ее собственного вращения. 2. Регулируемая опора, основанная на кинематической паре поворотных клиньев, отличающаяся тем, что клинья выполнены с углами 30^o, соединены между собой посредством оси с прорезью и крепежного клина, в который упирается винт для фиксации опоры при любом угле наклона от 0 до 60^o. 3. Регулируемая опора, основанная на кинематической паре поворотных клиньев с углами 45^o, отличающаяся тем, что клинья соединены винтовой шпилькой с гайками с возможностью ослабления соединения при регулировании положения объекта и затягивания - после установки нужной ориентации опоры в пределах телесного угла π стерадиан сканирования опорной плоскости. 4. Регулируемая опора, основанная на кинематической паре поворотных звеньев, отличающаяся тем, что она образована двумя штампованными косыми тарелками, соединенными донышками посредством развальцованной втулки с возможностью относительного поворота и жесткой фиксации в заданном положении болтом, вставленным в отверстия донышек. 5. Регулируемая опора, основанная на кинематической паре поворотных звеньев, отличающаяся тем, что она состоит из двух поворотных скошенных колец с фланцами на опорных плоскостях и центрирующей втулкой с винтовым соединением.