Виброизолирующее устройство Советский патент 1991 года по МПК F16F9/06 

ного давления платформа с бачком 8 опускается вниз и увеличивается площадь поверхности, облучаемой нагревателем 13. Жидкость в бачке 8 нагревается, увеличивается давление насыщенного пара в верхней части бачка, жидкость вытесняется в уравнительный бак 11 до тех пор, пока уменьшение ее массы в бачке 8 не компенсирует

уменьшение подьемной силы вакуумных сильфонов 7. Затем платформа 5 с бачком 8 поднимается вверх в номинальное положение, при котором наступает тепловое равновесие. При увеличении атмосферного давления система работает в противоположном направлении. 1 з п ф-лы, 2 ил

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для изоляции от внешних вибрационных воздействий прецизионных приборов и оборудования и поддержания их положения в пространстве. Цель изобретения - повышение виброизолирующих свойств за счет снижения жесткости и повышение точности позиционирования прецизионных приборов за счет автоматизации поддержания уровня. Для ввода устройства в рабочее положение подключают виброизолирующий узел к системе вакуумирования и включают нагреватель 13, при этом платформа 5 с объектом 6 приподнимается над нижней частью упоров 4. В герметичном бачке 8 с низкокипящей жидкостью 9 пространство над жидкостью заполнено насыщенным паром. Если температура жидкости меньше температуры кипения, то давление пара меньше атмосферного, а уровень жидкости в бачке 8 выше уровня в соединенном с ним уравнительном баке 11. При изменении атмосферного давления изменяется подъемная сила вакуумных сильфонов 7, система выходит из равновесия. Например, при уменьшении атмосферного давления платформа с бачком 8 опускается вниз и увеличивается площадь поверхности, облучаемой нагревателем 13. Жидкость в бачке 8 нагревается, увеличивается давление насыщенного пара в верхней части бачка, жидкость вытесняется в уравнительный бак 11 до тех пор, пока уменьшение ее массы в бачке 8 не компенсирует уменьшение подъемной силы вакуумных сильфонов 7. Затем платформа 5 с бачком 8 поднимается вверх в номинальное положение, при котором наступает тепловое равновесие. При увеличении атмосферного давления система работает в противоположном направлении. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для изоляции от внешних вибрационных воздействий прецизионных приборов и оборудования и поддержания их положения в пространстве.

Целью изобретения является повышение виброизолирующих свойств и точности позиционирования прецизионных приборов.

На фиг.1 изображено виброизолирующее устройство, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сверху.

Виброизолирующее устройство содержит опорный элемент 1 с основанием 2, опорной плитой 3 и ограничительными упорами 4, между которыми размещена платформа 5 для закрепления объекта 6, виброизолирующий узел и регулятор уровня, Виброизолирующий узел выполнен в ви- де присоединяемых к системе вакуумирования вакуумных камер, образованных эластичными оболочками (сильфо- нами) 7, прикрепленными одними торцами к опорной плите 3, другими - к платформе 5. Регулятор уровня платформы 5 выполнен в виде герметичного бачка 8 с низкокипящей жидкостью 9 и соединяющего его с платформой 5 упругого подвеса 10, связанного с нижней частью герметичного бачка 8 уравнительного бака 11, упругих элементов 12 для установки его на основании 2 и размещенного на последнем против нижней части герметичного бачка 8 направленного нагревателя 13.

Для связи герметичного бачка 8 с уравнительным баком 11 на последнем установлен дроссель 14, и к нему и нижней части герметичного бачка присоединен гибкий шланг 15. В герметичный бачок 8 и уравни- тельный бак 11 залита низкокипящая жидкость, например этил бромистый, с температурой кипения 38,4°С В тропических условиях можно использовать например, этиловый спирт с температурой кипения 78,3°. Уравнительный бак 11 соединен с атмосферой дыхательным патрубком с фильтром 16. Для создания линейной характеристики силы в зависимости от высоты положения бачка 8 на нем укреплен экран 17 с фигурным вырезом по высоте. На платформе 5 для уравнивания нагрузки при установкеразличныхобъектовпредусмотрено размещение компенсирующих грузов 18. Средняя часть опорного элемента 3 выполнена, например, в виде трех колонн, а опорная плита 3 - в виде траверс 19, соединяющих колонны. Основание 2 устанавливают на дополнительные опоры 20. Дроссель 14 выполнен с ручным включением и отключением.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении платформа 5 с закрепленным на ней объектом 6 лежит на упоре 4. При этом система вакуумирования и нагреватель 13 отключены. Для ввода устройства в рабочее положение подключают виброизолирующий узел к системе вакуумирования и включают нагреватель 13. После достижения в вакуумных камерах вакуума, например (1 - 5) мм рт.ст. изменяют мощность нагревателя 13 так, что платформа 5 приподнимается над нижней частью упоров 4.

За счет вакуума в сильфонах 7 создается направленная вверх сила F, равная разности атмосферного давления и остаточного давления в сильфонах, умноженной на площадь сильфонов. Сила, действующая вниз, слагается из веса объекта 6, платформы 5, грузов 18 и бачка с жидкостью. В номинальном положении эти силы уравновешиваются.

Пространство над низкокипящей жидкостью в бачке 8 заполнено ее насыщенным паром, давление которого зависит от температуры жидкости. Если температура меньше температуры кипения жидкости, давле- ние насыщенных паров меньше атмосферного давления, поэтому уровень жидкости в бачке 8 выше уровня жидкости в уравнительном баке 11

При изменении атмосферного давле- ния изменяется сила F, направленная вверх, и система выходит из равновесия. Допустим, что атмссферное давление Ра уменьшается на вэличиг.у ДРа. При этом уменьшается сила F ia величину ДРа Sc. где Sc - площадь сильфонов Платформа 5 с герметичным бачком 8 опускается вниз, и увеличивается площадь пооерхности, облучаемой нагрева-елем 13. Жидкость в бачке 8 нагревается.соответственно увеличивается упругость и дапл; ние насыщенно-о пара в верхней -.зет и ба ;.с Часть жидкости вытесняется о уравнительный бак 11 Уровень жидкости в бдч,е 8 и в бпкь 11 кчк в сообщающихся сосудах, связаны соотнесением

Ну + Рнп hy + ГЯ

где Рн п., Ра - давление насыщенных паров в бачке 8 и атмосфеоное давление у- удельный вес жидкости.

При уменьшении атмосферного давле- ния на Д Ра соогветственно изменяются уровни и возникают прирлщьчия давлении - А Н у 4- Д Р н п. - Д h у - Д Рэ

где ДН, ДЬ изменение уровней жидкости в бачке 8 и баке 11.

Д Рн п - изменение давления н,ч-.ы- щенных пароч.

Изменение уровня жидкости в уоавш/- тельном баке получим в виде

1

ДЬ + ( Д рнп ч Д ра)- Д н

Вес жидкости в бачке уменьшается до тех пор, пока не сравняется с уменьшением силы F в сильфонах:

ДН у5б ДРа-53,

где 5б площадь поперечного сечения бачка. Следовательно: ли АрД Sc

AH -y- sl

При дальнейшем незначительном нагреве бачка 8 платформа 5 поднимается верх до номинального положения, при котором наступает тепловое равновесие.

При увеличении атмосферного давления увеличивается сила F в сильфонах 7, действующая вверх, платформа 5 с бачком 8 поднимается, уменьшая площадь, облучаемую нагревателем 13, т.е. устройство работает в противоположном направлении.

колебания ппатформы 5 и основания 2 не передавались бачку 8 и не приводили к колебаниям уровня жидкости, бачок 8 закреплен на упругом подвесе 10, а уравнительный бак 11 - на упругих элементах 12, и они связаны гибким шлангом 15 с дросселем 14 Остаточные колебания уровня демпфируются при перетекании жидкости ерез дроссель 14.

Формула изобретения

16

8

Фиг. I