Юстировочное устройство Советский патент 1991 года по МПК G02B7/00 

Изобретение относится к области точноо приборостроения и может быть использоано для выставки чувствительного элемента электронном уровне относительно базиса, а акже может найти применение в приспособениях контрольно-испытательной аппаратуры для исследования и аттестации различных ысокоточных силочувствмтельных приборов при повышенных требованиях и стабильности выставленного положения при воздействии внешних вредных факторов окружающей среды, в том числе перепада температуры в широких пределах.

Целью изобретения является повышение стабильности выставленного положения.

На фиг.1 представлена конструкция юс- тировочного устройства в исходном положении и стыковочная часть съемного регулировочного устройства перед сочленением с ним; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Котировочное устройство содержит подвижное основание 1 с посадочным местом 2 под юстируемый обьект (не показан), неподвижное основание 3 и дополнительное подвижное основание 4, причем асе три основания выполнены за одно целое в виде шарнирного трехзвенника 5, а также регулировочный механизм 6. Подвижное основание 1 связано своими концами посредством идентичных упругих шарниров 7 и 7 с неподвижным основанием 3 м дополнительным подвижным основанием 4, которые выполнены одинаковой Г-образной формы, расположены симметрично относительно середины подвижного основания 1, разделены между собой прорезью 8 по оси симметрии XX шарнирного трехзвенника 5 и образуют между собой кинематическую связь посредством цилиндрических направляющих стержней 9, установленных в отверстиях 10, выполненных в этих основаниях

совместно в плоскости грорсзи 8 и параллельно оси симметрии XX ДопелHMIельное подвижное основание 4 снабжено приводным поперечным пазом 11. выполненным

напротив прорези 8, Регулировочный механизм б образован элементом 12 регулироа- км с эксцентриковой шейкой 13 и приводной головкой 14, установленными в неподвижном основании 3 при помощи цилиндрического

корпуса 15 с возможностью взаимодействия с дополнительным подвижным основанием 4 своей эксцентриковой шейкой 13 посредством толкателей, выполненных, „ например, в виде шариков 16, и упругого

кольца 17 с торцовыми выступами 18. Корпус 15 неподвижно установлен на неподвижном основании 3 при помощи элемента угловой фиксации, выполненного в виде закладного направляющего штифта 19, и

является, например, элементом кремния неподвижного основания 3 к базису 20. При помощи гайки 21 и упорных регулировочных винтов 22. При этом корпус 15 имеет направляющие поперечные отверстия 23, радиально расположенные напротив друг друга, совпадающие с направлением оси симметрии XX

Кроме того, корпус 15 снабжен зубчатой полумуфтой 24 для стыковки со съемным

регулировочным устройством 25 и при установке с дополнительным подвижным основанием 4 ( в исходном положении элемента 12 регулировки) образует радиальный зазор, центр которого расположен по середине приводного поперечного пазз 11. Шарики 16 размещены в направляющих поперечных отверстиях 23 корпуса 15,Упругое кольцо 17 установлено на дополнительном подвижном основании 4, сцеплено с ним

0 торцовыми выступами 18. размещенными в его приводном поперечном rtasv Ч. и закреплено при помощи прорезной пружины

26 и стопорной гайки 27, установленных на корпусе 15.

Котировочное устройство работает следующим образом.

Работа устройства основана на преобразовании угла поворота элемента 12 регулировки в возвратно-поступательное плоскопараллельное перемещение дополнительного подвижного основания 4, при этом кинематическая связь элементов происходит в следующей последовательности: эксцентриковая шейка 13, шарики 16, упругое кольцо 17, торцовые вь-ступы 18, приводной поперечный паз 11. а затем зто перемещение преобразуется в угловое отклонение подвижного основания 1 через упругий шарнир 1 вокруг центра упругого шарнира 7. Силовое замыкание в регулировочном механизме б в радиальном направлении обеспечивается предварительно напряженным упругим кольцом 17, а в осевом направлении - упругим напррхкением прорезной пружины 26.

Перед началом регулирования подвижное основание 1 выставляется в исходное положение, при котором дополнительное подвижное основание 4 находится относительно неподвижного основания 3 в положении, соответствующем их взаимному размещению до прорезки прорези 8 (например, по совпадению половин риски, выполненной на боковых поверхностях оснований совместно), а направление эксцентриситета эксцентриковой шейки 13 элемента 12 регулировки перпендикулярно направлению регулирования. Кроме того, шарнирный трехзвенник5 при установке и закреплении на базисе 20, например на опорном основании электронного уровня, выставляется до совпадения оси симметрии ХХ с продольной осью основания базиса 20 при помощи упорных регулировочных винтов 22.

После установки и закрепления чувствительного элемента, например гравиметра, в посадочном месте 2 подвижного основания 1 производится регулирование его углового положения относительно базиса 20 по его выходным сигналам до получения электрического нуля (нуль пункта), при этом базис 20 установлен, например, на контрольной поверочной плите из диабаза 000 класса точности по ГОСТу, рабочая поверхность которой выставлена горизонтально с максимально возможной точностью. Регулирование производится при помощи съемного регулировочного устройства 25, которое состыковывается с регулировочным механизмом 6. При стыковке рабочая головка 28 шестигранного сечения устройства 25 вводится в приемное шестигранное глухое отверстие 29 приводной головки 14, с зате.л зубчатая полумуфта 30 сдвигается по трубчатому хвостовику 31 до зацепления с 5 полхмуфтой 24 цилиндрического корпуса 15, После этого поворотом стопорной гайки 27 ослабляют силовое замыкание прорезной пружины 26 и производят регулирование, причем сначала производит- 10 ся грубая регулировка (предварительная ЮСГИСОБКЗ объекта) вращением хвостовика 31 Б зубчатой пзлумуфте 30, з затем зубчатая . полу .улта 30 фиксируется на трубчатом хво- стови;:е31. и производится точная регупиров- 15 ка с перэдзточкьм отношением, например ипй .

Добившись получения электрического пул;, съемное регулировочное устройство 25 снимают и врашением стопорной гайки 0 27 сжимают прорезную пружину 26, например, при помощи тарированного инструмента для обеспечения силового замыкания, обес- печ.- зающего фиксацию выст впенного по- ложеикя отъюстированного объекта. Для 5 упрощения проиесса регулировки и повышения удобства эксплуатации стопорную гайку 27 можно снабдить двухпозиционным ограничителем поворота например, в виде торцового выступа между шлицами, а на 0 корпусе 15 установить съемный упоо (не показано).

Юстиоовочное устройство является прецизионным и обеспечивает точную угловую повторную регулировку относительно 5 базиса в одном направлении и в небольшом диапазоне углов (порядка до 30) и его точность и разрешающая способность (чувствительность) зависят от принятых диапазона задаваемых углов, геометрических 0 размеров и их соотношений сопрягаемых конструктивных элементов, образующих кинематические связи в регулировочном механизме 6 и шарнирном трехзвеннике 5, а тзкже от передаточного отношения съемно- 5, го регулировочного устройства.

асчетная величина эксцентриситета

эксцентриковой шейки 13 в зависимости от

заданного диапазона угловой юстировки и

от геометрии конструктивных элементов оп0 ределяется по формуле

е L tg a,

где е - эксцентриситет эксцентриковой шейки 13;

L - расстояние между упругими иден- 5 тичными шарнирами 7 и 7 :

а - заданный диапазон угловой юстировки от исходного положения.

Чувствительность регулировки в зависимости от принятых геометрических соотношений устройства и от передаточного отношения сьемного регулировочного устройства 25 определяется по формуле

Л е созД-со5(Д + АД).,

/Л Ct I ,

L 48 1СГ7

где Act - чувствительность регулировки, угл.секунды;

Д- угол поворота элемента регулировки т исходного положения;

АД - угловой импульс руки регулировщика, зависит от диаметра ручки точной на- цтройки съемного регулировочного устройства;

i - передаточное отношение сьемного регулировочного устройства 25;

48-10 7 - числовая величина тригонометрической функции tg 1

При использовании предлагаемого устройства значительно повышается стабильность выставленного положения при воздействии перепада температуры окружэ- кЬщей среды в широких пределах за счет введения дополнительного основания и выполнения всех трех оснований в виде шарнирного трехзвенника, в котором подвижное Основание с посадочным местом связано своими концами посредством идентичных упругих шарниров с неподвижным основанием и Дополнительным подвижным, а также за счет того, что силовое замыкание в регулировочном механизме и его стопорение не воняют На уход выставленного положения юстируемого объекта.

Упрощается конструкция устройства за счет обеспечения возможности стыковки со съемным регулировочным устройством, позволяющим значительно упростить.процесс Юстировки и повысить чувствительность регулировки,

Благодаря исключительной стабильности и точности устройства расширяются возможности его использования, например, для аттестации пузырьковых уровней после снабжения регулировочного механизма круговой шкалой отсчетного устройства.

Значительно уменьшаются габариты устройства благодаря компактности взаимного расположения конструктивных элементов.

Формула изобретения

1. Юстировочное устройство, содержащее два основания, на первом из которых предусмотрено посадочное место под юстируемый объект, связанное с вторым основа- нием упругим шарниром, а также

регулировочный механизм, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности выставленного положения, в него введено третье основание, которое соединено с первым при помощи идентичного упругого

шарнира и установлено на втором основании с возможностью возвратно-поступательного перемещения, второе и третье основания выполнены Г-образной формы и размещены симметрично относительно оси

первого основания, причем все три основания выполнены за одно целое в виде шарнирного трехзвенного, зо втором и третьем основаниях вдоль оси первого основания выполнено два отверстия с размещенными

в них дополнительно введенными стержнями, при этом в стенках отверстий вдоль той же оси выполнены прорези, а регулировочный механизм выполнен в виде эксцентрикового вала и головки, установленных в

цилиндрическом корпусе, который размещен с зазором в отверстии третьего основания и закреплен во втором основании, в цилиндрическом корпусе выполнены два радиальных отверстия, в которых между

эксцентриковым валом, установленным на цилиндрическом корпусе, и упругим кольцом размещены толкатели в виде шариков, упругое кольцо связано с третьим основанием с помощью выступов, размещенных в

пазу основания.

2. Устройство поп,1,отличающее- с я тем, что, с целью обеспечения фиксации на цилиндрическом корпусе установлено гуэужинное кольцо и гайка.

5 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающее с я тем, что, с целью устранения поворота цилиндрического корпуса относительно оси, между ним и вторым основанием установлена шпонка.

0

Изобретение относится к области точного приборостроения и может быть использо- вано для выставки чувствительного элемента в электронном уровне относительно базиса, а также может найти применение в приспособлениях контрольно-испытательной аппаратуры для исследования и аттестации различных высокоточных сило- чувствительных приборов при повышенных требованиях и стабильности выставленного положения npi/i воздействии внешних вредных факторов окружающей среды, в том числе перепада температуры в широких пределах. Он позволяет значительно повысить стабильность выставленного положения сто достигается за счет того, что в устройстве, содержащем подвижное основание 1 с посадочным местом 2 под юстируемый объект и неподвижное основание 3, а