Гидравлическое устройство осевой разгрузки главного зеркала телескопа Советский патент 1986 года по МПК F16F9/04 F15B5/00 

Изобретение относится к самоустанавливающимся опорам точных приборов и предназначено для использования в оптических телескопах с диаметром главного зеркала свыше 500 мм.

Цель изобретения - повышение качества изображения и увеличение разрешающей способности телескопа.

На фиг. 1 показано устройство при горизонтальном положении зеркала, общий вид на фиг. 2 - устройство при наклонном положении зеркала; на фиг. 3 - сосуд-опора и соответствующий ему уравновешивающий сосуд, разрез; на фиг. 4 - схема соединения сосудов-опор.

Устройство содержит основание 1, являющееся оправой главного зеркала 2 телескопа, и закрепленные на основании 1 параллельно оси главного зеркала 2 заполненные жидкостью (гидросмесью) 3 и соединенные посредством трубопроводов 4 в три отдельные замкнутые секции 5 сосуды-опоры 6 с подвижными ложементами 7.

Кроме того, в устройстве на противоположной стороне основания 1 и симметрично относительно пего установлены аналогично соединенные дополнительные уравновешивающие сосуды-опоры 8 с подвижными ложементами 9 и упругие элементы 10, связывающие между собой подвижные ложементы 7 и 9 каждой пары симметричных сосудов-опор 6 и 8.

Каждый из сосудов-опор 6 и 8 может быть выполнен в виде сильфона 11, полость которого с одной стороны закрыта подвижным ложементом 7 или 9, припаянным к торцу сильфона 11, а с другой стороны - неподвижными опорами 12, жестко закрепленными на основании 1. На неподвижных опорах 12 закреплены направляющие щтыри 13, препятствующие смещению подвижных ложементов 7 и 9 в поперечном направлении.

В подвижных ложементах 7 сосудов-опор 6 для выхода воздуха при их заполнении гидросмесью 3 выполнены отверстия 14, закрываемые пробками 15 с уплотнительны- ми прокладками 16. В уравновешивающих сосудах-опорах 8 для этой же цели могут быть выполнены отверстия в неподвижных опорах 12, закрываемых пробками 17 с уп- лотнительными прокладками 18, или использован конструктивный вариант, выполненный в сосудах-опорах 8. Каждая секция сосудов-опор 6 и уравновешивающих сосудов- опор 8 снабжена заливочным патрубком 19 с запорным краном 20.

Для подготовки устройства к работе основание 1 устанавливают в горизонтальное положение и все сосуды-опоры 6 при снятых упругих элементах 10 и пробках 15 заполняют гидросмесью 3 через заливочные патрубки 19. Затем герметично закрыв выпускные отверстия прокладками 16 и пробками 15, повышают давление в сосудах-опорах 6 до значения, соответствующего достижению ими

0

0

5

предварительно заданных осевых размеров. Заполнение гидросмесью системы уравновешивающих сосудов-опор 8 производится аналогичным образом. После этого сосуды- опоры 6 и 8 соединяют упругими элементами 10. Затем на подвижные ложементы 7 сосудов-опор 6 помещают главное зеркало 2 телескопа.

Поскольку все сосуды-опоры 6 одной секции сообщаются между собой трубопроводами 4, в них устанавливается одинаковое давление. Благодаря этому каждая секция 5 действует как единая опора, чем обеспечивается возможность базирования главного зеркала 2 на три таких опоры. Каждый сосуд-опора 6 секции воспринимает со- 5 ответствующую равную долю (в данном случае одну шестую часть) нагрузки, приходящейся на эту секцию. Дополнительной подачей гидросмеси Б соответствующие секции системы сосудов-опор 6 осуществляется ориентация главного зеркала 2 относительно основания 1, т. е. базирование этого зеркала относительно остальных частей телескопа. Размещение главного зеркала 2 телескопа на системе гидравлических сосудов-опор 6 при равном давлении во всех сосудах в пределах одной секции и при установке сосудов-опор 6 и уравновешивающих сосудов- опор 8 на окружностях оптимальных радиусов приводит к сведению упругих деформаций к минимуму, т. е. обеспечивается разгрузка зеркала в исходном горизонтальном положении.

При работе телескопа его труба непрерывно поворачивается на различные углы, т. е. основание 1 вместе с главным зеркалом 2 наклоняется относительно горизонтальной плоскости.

В результате наклона основания 1 сосуды-опоры 6 в каждой секции оказываются на различной высоте и в трубопроводах 4 образуется столб жидкости. Следовательно, давление в сосудах-опорах 6 станет различным. В нижнем сосуде-опоре 6 (фиг. 2), которому соответствует максимальная высота h2 столба жидкости, оно будет максимальным, а в верхнем сосуде-опоре б - минимальным.

Однако благодаря действию системы урав- 5 новещивающих сосудов-опор 8 высота столбов жидкости для каждой пары соответствующих сосудов-опор 6 и 8 оказывается одинаковой (h hi; h2 h.) и т. д.) Следовательно, дополнительные усилия, действующие на подвижные ложементы 7 и 9 соответствующих сосудов-опор б и 8 при изменении давления в этих сосудах, будут одинаковыми по абсолютной величине и противоположно направленными. В результате наличия упругих связей между подвижными ложементами 7 и 9 эти изменения давления будут взаимно уравновешиваться.

Упругий характер связей между подвижными ложементами соответствующих сосудов0

5

0

5

опор, а также податливость сильфонов в осевом направлении позволяет жидкости в сосудах-опорах расширяться при повышении температуры гидросмеси в зависимости от повышения окружаюш.ей температуры.

При любых наклонах трубы телескопа в процессе его работы реактивные усилия, возникаюш,ие на подвижных ложементах всех сосудов-опор, будут оставаться строго одинаковыми и обусловленными только осевой составляюш.ей веса главного зеркала. Таким образом, предлагаемое настояш,ее устройство осуществляет осевую разгрузку главного зеркала, т. е. обеспечивает стабильность формы его отражающей поверхности в пределах минимизированных деформаций при непрерывно изменяющихся наклонах трубы телескопа, что в конечном итоге повыщает качество изображения и увеличивает разрешающую способность телескопа.

ь

иг.г