Держатель юстируемых деталей Советский патент 1990 года по МПК G02B7/18 

И1зобретение относится к точному приборостроению и может быть использовано в оптико- механически х приборах для фиксации выставленного положения юс- тиpye 4 lx деталей, например призм, зеркал автоколлиматоров, источников или приемников излучения и других оп- тических элементов, а также может найти .применение для установки и закрепления высокоточных силоизмерительных приборов на подвижных объектах.

Цель изобретения - повышение надежности фиксации выставленного положения и улучшение удобства эксплуатации путем применения термомеханического соединения по посадке с изменя- eMjiM натягом от нуля до максимума, а также повышение точности фиксации выставленного положения путем предохра- нения от воздействия радиалыых усилий на юстируемую деталь при .фиксации.

(Л

На фиг. 1 представлен держатель юстируемых деталей, общий вид, разрез} на фиг. 2 - схема принципиальная ЭJIeктpичecкaя подключения нагревательной обмотки к источнику питания.

Держатель юстируемых деталей содержит неподвижный корпус 1 с цилиндрической направляющей 2, подвижную оправку 3 со сферической опорной поверхностью 4 и посадочным местом 5 под юстируемую деталь, например зеркало 6, и фиксатор цилиндросферического соединения 7, выполненный в виде упругого кольца 8, снабженного нагревательной обмоткой 9, которая уложена по его наружной поверхности, например зигзагообразно в продольных пазгх 10. Начало обмотки 9 подключено через выключатель 11 и потенциометр 12 к одному полюсу источника питания 13, а второй - к противоположному полюсу.

05

со

QD

со

10

Устройство работает следугацим образом.

При подаче тока в нагревательную обмотку 9 (например, марки провода ПСДКНХ-ОС с диаметром баз изоляции 0,32 мм) от источника питания 13 происходит разогрев упругого кольца 7 и тепловое расширение в зоне его утолщения 17, при котором получается рас- фиксация цилиндросферического соединения оправки 3 и упругого кольца 8. При этом выполняется юстировка детали 6 и после ее окончания источник

Подключение осуществляется посредством, например, приббрной (блочной) вилки 14, установленной на чарпусе 1. Упругое кольцо 8 неподвижно установ- лено в цилиндрической направляющей 2 корпуса 1, например, при помощи опорных поясков 15 и фланца 16 и имеет утолщение 17, расположенное между по- яскатчн 15 и соединенное с ними тонкостенными цилиндрическими перфорированными перемлчками 18. Подвижная ощзавка 3 установлена в упругом коль- ц. 8 и ее сферическая опорная повер,с- ,,,,. пр„ ох а™еr. .iiT: 7: - 1 ° -- кольцевыми проточкаш 20. Для установки съемного юстировочного устройства (не показано) в корпусе 1 предусмотрены, например, резьбовые отвер- 25

стия 21,

Работа устройства основана на использовании явления теплового расширения конструкдаонных материалов с разной оправки J, uujrini4ii u.v -г- радиальные усилия за счет микродеформации кольцевой переьычки 19 не доходят до посадочного места 5 и тем са№1м не влияют на юстируемую деталь

6.

Для удобства эксплуатации перед окончательной сборкой держателя необходимо аттестовать истинные разния конструкционных материалов с раз-° „:;;;, ;;;р;,еской опорной

личными линейными.коэффициентами теп-30 f f „правки 3 и внутренней

нового расширения, при °f Горной ц рической поверхности

.ением -мпературы в ц шиндросФеричесопорной .-Р

Ш.С JTLtJL С -i- f - f-кбм соединении с гарантированным натягом за счет разницы коэффициентов

упругого кольца 7 в зоне утолщения 17. Установку подвижной оправки 3 в

тягом за счет разницы коэффициентов;; 7 следует производить

происходит изменение величинь: натяга 35 f подключенной наг вательной обмо

от максимума до нуля.

Зависимость температуры нагрева от величины гарантированного натяга, ге- dVieTpHH цилиндросферического соеди- нения и принятых конструкционных материалов ержателя по формуле

D,

Т,-Тд(В,-Бц)/(Ыц-Ы)- V. где TO - начальная температура устройства;

Т - конечная температура упруго- го кольца, соответствующая нулевому значению натяга;

-истинный размер диаметра сферической опорной поверхности при TO;

-номинальное значение диаметра цилиндросферического со единения;

„ линейные коэффициенты теп- : лового расширения материалов упругого кольца и оправки соответственно

45

D

U.C

упругое KUJIDU, - -t

нри подключенной нагревательной обмо ке 9 к источнику питания 13. Усилие сочленения при этом регулируется изменением температуры нагрева с помощью потенциометра 12. При группово использовании держателей с одним источником питания 13 можно потенциометр снабдить, например, шкапой с от метками величины гарантированного на тяга, так как его величина из-за раз . броса допусков будет различной.

Принцип работы предложенного держателя, основанный на использовании теплового расширения конструкционных материалов с различными линейными ко ° эффициентами, можно применить, напри мер, в станкостроении для создания различных конструкций зажимных станочных приспособлений для обработки прецизионных деталей.

55в предлагаемом держателе значител

но повышается надежность фиксации выставленного положения за счет при менения цилиндросферического соедин

3990

10

Устройство работает следугацим образом.

При подаче тока в нагревательную обмотку 9 (например, марки провода ПСДКНХ-ОС с диаметром баз изоляции 0,32 мм) от источника питания 13 происходит разогрев упругого кольца 7 и тепловое расширение в зоне его утолщения 17, при котором получается рас- фиксация цилиндросферического соединения оправки 3 и упругого кольца 8. При этом выполняется юстировка детали 6 и после ее окончания источник

,,,,. пр„ ох а™е-- ной оправки J, uujrini4ii u.v -г- радиальные усилия за счет микродеформации кольцевой переьычки 19 не доходят до посадочного места 5 и тем са№1м не влияют на юстируемую деталь

6.

Для удобства эксплуатации перед окончательной сборкой держателя необходимо аттестовать истинные раз° „:;;;, ;;;р;,еской опорной

Горной ц рической поверхности

опорной .-Р

упругого кольца 7 в зоне утолщения 17. Установку подвижной оправки 3 в

;; 7 следует производить

;; 7 следует производить

f подключенной наг вательной обмо

упругое KUJIDU, - -t

нри подключенной нагревательной обмотке 9 к источнику питания 13. Усилие сочленения при этом регулируется изменением температуры нагрева с помощью потенциометра 12. При групповом использовании держателей с одним источником питания 13 можно потенциометр снабдить, например, шкапой с отметками величины гарантированного натяга, так как его величина из-за раз- броса допусков будет различной.

Принцип работы предложенного держателя, основанный на использовании теплового расширения конструкционных материалов с различными линейными ко- эффициентами, можно применить, например, в станкостроении для создания различных конструкций зажимных станочных приспособлений для обработки прецизионных деталей.

в предлагаемом держателе значительно повышается надежность фиксации выставленного положения за счет применения цилиндросферического соединения с гарантированным натягом, обес- печивакщим равномерное распределение радиальных усилий в зоне контакта (соединение, например, по прессовой посадке), Улучшается удобство эксплуатации за счет обеспечения возможности дистанционного управления фиксатором и за счет того, что отпадает необходимость в применении съем ноге приспособления для расфиксации. Значительно повьшается точность фиксации выставленного положения за сче того, что при силовом замлкании в момент фиксации посадочное место эащи- щ.ено кольцевой перемычкой от воздействия радиальных усилий, что не оказывает влияния на юстируемую деталь. Кроме того, за счет плавиого нарастания усилий при фиксации в процессе остывания упругого кольца, отсутствует уход первоначально выставленного положения,.

Формула изобретени

С 1. Держатель юстируеи 1х деталей, содержащий цилиндросферический шарнир с иилиндрической поверхностью.

выполненной на неподвижном корпусе и со сферической поверхностью, выполненной на подвижной оправке, снабженной местом под юстируемую деталь.

Q 5 0

5

0

а также фиксатор цилиндросферического шарнира в виде упругого кольца, о т- личающийся тем, что, с целью повышения надежности ксации и улучшения удобства эксплуатации, цилиндрическая поверхность цилиндросферического шарнира выполнена на упругом кольце, жестко закрепленном в корпусе с образованием со сферической поверхностью кинематической связи по посадке с гарантированным натягом, упругое кольцо снабжено нагревательной обмоткой, размещенной на его ной поверхности, при зтом начало обмотки подключено через выключатель и потенциометр к одному полюсу источника питания, а конец к противоположному полюсу, упругое кольцо и оправка выполнены из материалов с различными линейными козффициентами тйпло- вого расширения,

2, Держатель по п. 1, о т л и - чающийся тем, что, с целью по- выпения точности фиксации путем предохранения от воздействия радиалыых усилий на юстируемую деталь при фиксации, на подвижной оправке выполнена кольцевая перемычка, образованная встречными соосными кольцевыми проточками и размещенная между сферической опорной поверхностью и посадочным местом под юстируемую деталь.

/4

Изобретение относится к точному приборостроению, может быть использовано в оптико-механических приборах для фиксации выставленного положения юстируемых деталей, а также для установки и закрепления высокоточных силоизмерительных приборов на подвижных объектах, и позволяет повысить надежность и точность фиксации и улучшить удобство эксплуатации. В держателе применена термомеханическая фиксация шарнирного соединения, в котором фиксатор выполнен в виде упругого кольца 8, снабженного нагревательной обмоткой 9 и образующего кинематическую связь с опорной сферической поверхностью 4 подвижный оправки 3 по посадке с гарантированным натягом. При этом кольцо 8 и оправка 3 выполнены из материалов с различными коэффициентами теплового расширения. 1 с. и 1 з.п. ф-лы., 2 ил.

п

Г-, 275

-ej-q

Л

/Ч

Wue.Z