Опорно-поворотное устройство Советский патент 1991 года по МПК F16C32/06 

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно для использования в опорно-поворотных устройствах крупногабаритных высокоточных тяжелонагружен- ных астрономических и оптических установок.

Целью изобретения является снижение энергетических затрат.

На фиг.1 показано опорно-поворотное устройство, общий вид; на фиг.2 - вид А на фиг.1: на фиг.З - вид Б на фиг.1

Опорно-поворотное устройство состоит из неподвижного основания 1 с плоской рабочей поверхностью 2, подвижного элемента 3 с цилиндрической рабочей поверхностью 4 для оптической трубы 5, поворотной плиты 6 с несущими карманами 7 и 8, обращенными соответственно к плоской рабочей поверхности 2 неподвижного основания 1 и к цилиндрической рабочей поверхности 9 подвижного элемента 3 с образованием гидростатических опор, привода 10 вращения поворотной плиты 6, привода 11 вращения подвижного элемента 3. Подвижный элемент 3 опирается на поворотную плиту 6 через несущие карманы 7 с одной стороны и на подшипниковую опору 12 с другой стороны. Поворотная плита 6 центрируется относительно неподвижного основания 1 подшипниковым узлом 13 стягами 14. Несущие карманы 7 и 8 сообщены с источником подачи рабочей жидкости под давлением (не показан).0птическая труба 3 поворачивается на подшипниковых узлах 15.

О

VI ю о

ю

00

Плоская рабочая поверхность 2 неподвижного основания 1 выполнена с системой непрерывных синусоидальных канавок 16, наложенных на логарифмическую спираль, а цилиндрическая рабочая поверхность 4 подвижного элемента 3-е системой непрерывных синусоидальных канавок 17, наложенных на винтовую линию. Канавки 16 и 17 выполнены в зонах тангенциального перемещения несущих карманов 7 и 8 относительно неподвижного основания и подвижного элемента.

Относительная величина площади, занимаемой канавками, составляет 20 - 50% номинальной рабочей поверхности, а глубина канавки - 0,01 - 0,2 величины расчетного зазора между рабочими поверхностями поворотной плиты и неподвижного основания и подвижного элемента.

Устройство работает следующим образом.

При включении источника подачи масло подается в полости несущих карманов 7 и 8, образуя подъемную силу, пропорциональную площади полостей карманов. Одновременно масло по канавкам 16 и 17 проникает между контактирующими в момент пуска рабочими поверхностями 2 и 9, что создает дополнительную подъемную силу, способствующую отрыву плиты 6 от рабочих поверхностей 2 и 9 основания 1 и подвижного элемента 3 на величину б.

Поворотная плита отрывается от плоской рабочей поверхности основания и от цилиндрической рабочей поверхности подвижного элемента со скоростью V, направленнойперпендикулярноповерхностям контактирования. В этот момент в канавках развивается давление, близкое к гидростатическому давлению в несущих карманах. После всплытия поворотной плиты на величину зазора может быть включен привод поворотной плиты. В этом случае при появлении перемещения плиты относительно основания и подвижного элемента изменится направление вектора скорости. Масло перетекает по канавкам и через зазоры между перемычками, ограничивающими несущие карманы, и рабочими поверхностями.

Таким образом, благодаря наличию синусоидальных канавок масло под давлением в начальный момент (в период всплытия) воздействует на всю площадь рабочих поверхностей, что способствует уменьшению давления всплытия, а значит и уменьшению мощности источника подачи рабочей жидкости под давлением. Кроме того, выполненные под определенным наклоном к направлению трения канавки способствуют лучшему смазыванию контактирующих поверхностей, исключающих задиры и сухое

трение их в случае аварийного падения давления в узлах опорно-поворотного устройства при отключении источника подачи. Формула изобретения

1.Опорно-поворотное устройство пре- имущественно для крупногабаритных оптических установок, содержащее неподвижное основание с плоской рабочей поверхностью и подвижный элемент с цилиндрической рабочей поверхностью, а также размещенную между ними поворотную плиту с расположенными на ее рабочих поверхностях со стороны неподвижного основания и подвижного элемента несущими карманами, сообщающимися с источником

подачи жидкости под давлением, отличающееся тем, что, с целью снижения энергетических затрат, плоская и цилиндрическая рабочие поверхности соответственно основания и подвижного элемента в

зонах тангенциального перемещения несущих карманов относительно основания и подвижного элемента выполнены с системой непрерывных канавок синусоидальной формы, расположенных на плоской поверхности по логарифмической спирали, на цилиндрической - по винтовой линии,

2.Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что относительная величина площади, занимаемой канавками, составляет

20 - 50% номинальной рабочей поверхности, а глубина канавки - 0,01 - 0,2 величины расчетного зазора между рабочими поверхностями поворотной плиты и неподвижного основания и подвижного элемента.

4

15

vZZZZZZZZz z z

Фиг.1

Вид А

12

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в опорно-поворотных устройствах (ОПУ) крупногабаритных высокоточных оптических установок. Цель изобретения - снижение энергозатрат. Рабочие поверхности поворотной плиты ОПУ снабжены несущими карманами. На рабочих поверхностях неподвижного основания и подвижного элемента, обращенных к рабочим поверхностям поворотной плиты, в зонах тангенциального перемещения несущих карманов относительно основания и подвижного элемента выполнены системы непрерывных синусоидальных канавок. При отсутствии поворота плиты и подаче масла под давлением в несущие карманы оно по канавкам проникает между контактирующими поверхностями и обеспечивает их "всплытие" одна относительно другой. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.