Термокомпенсирующее устройство Советский патент 1989 года по МПК G12B7/00 H05K7/20 

СП

о

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в приборах для снижения температурных деформаций.

Цель изобретения - упрощение кои- струкции.

На чертеже схематически представлено предлагаемое устройство.

Термокомпенсирунлцее устройство содержит наружный стержень 1 из материала с малым коэффициентом линейного расширения, внутренний стержень 2 из материала с коэффициентом линейного расширения большим, чем у стержня 1, дополнительную трубку 3 с жесткостью меньшей, чем у стержней 1 и 2 Стержни соединены между собой одними свошш концами и посредством дополнительной трубки 3 другими своими концами. Внутри дополнительной трубки установлены оптические (или иные) элементы 4-6, рассто}}ние между которыми необходимо стабилизировать.

Устройство работает следующим образом.

При изменении температуры, например ее увеличешш, все стержни удлиняются за счет теплового расширения, Но стержень 1 за счет своего меньшего коэффициента линейного расширения получает удлинение меньшее, чем суммарное увеличение длины стержня 2 и трубки 3. Поскольку все стержни соединены своими концами с возможность механического контакта, фактическое изменение длины у стержня 1 и суммарное у стержня 2 и трубки 3 будет одинаковым за счет механических напряжений и соответствующих деформаций в стержнях. В результате стержень 1 дополнительными усилиями растянут, а стержень 2 и трубка 3 сжаты. Можно подобрать жесткости стержней 1, 2 и трубки 3 так, что механическая деформация сжатия трубки 3 будет равна вел1гчипе его удлинения в результате нагрева. В этом случае длина трубки 3 остается без изменения и расстояние между любыми двумя точками в пределах длины этой трубки (например, между элементами 4-6) не зависит от температуры. При понижении температуры все деформации происходят в обратном порядке. Во избежание раскрытия стыков при понижении температуры необходимо жестко

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

связать стыки всех стержней или предварительно, при сборке, создать напряжения сжатия на стержне 2 и трубке 3.

Для получения минимальных габаритов устройства и снижения механических напряжений в стержнях жесткость трубки 3 должна быть минимальной. Это достигается применением материалов с малым модулем упругости, например пластмасс, или конструктивными средствами, например вьтолнением трубки 3 в виде пружины или сильфо- на. Возможно и сочетание зтих способов .

Предлагаемое устройство позволяет в пределах заданного участка устанавливать любое количество оптических или иных деталей или узлов с полной компенсацией температурных деформаций, что значительно упрощает конструкцию и расширяет возможности ее пр1тенения. При этом изменение габаритов устройства невелико.

Формула изобретения

1.Термокомпенсируклцее устройство, содержащее стержни, выполнен1ше в виде коаксиальных трубок из матери- лов с различными коэффициентами линейного расширения, соединенных между собой одними своими концами, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, оно снабжено .упругим элементом, который расположен между свободными концами трубок соосно с ними и с возможностью обеспечения ме;санического контакта со свободными концами коаксиальных трубок.

2.Устройство по п, 1, о т л и- чающее с я тем, что, упругий элемент выполнен в виде трубки.

3.Устройство по п. 2, о т л и- чающееся тем, что трубка выполнена из материала с малым модулем упругости,

4.Устройство по п. 2, отличающееся тем, что трубка упругого элемента выполнена в виде сильфона.

5.Устройство по п. 1, отличающее ся тем, что упругий элемент выполнен в виде пружины.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в приборах для снижения температурных деформаций. Целью изобретения является упрощение конструкции, что достигается за счет размещения между наружным стержнем 1 с малым коэффициентом линейного расширения и внутренним стержнем 2 с большим, чем у стержня 1 коэффициентом линейного расширения дополнительной трубки 3 с жесткостью меньшей, чем у стержней 1 и 2. Стержни 1 и 2 соединены между собой одними концами и посредством дополнительной трубки 3 другими концами. Внутри дополнительной трубки 3 установлены оптические (или иные) 4, 5, 6, расстояния между которыми необходимо стабилизировать. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.