Юстировочное устройство Советский патент 1992 года по МПК G02B7/00 

L - расстояние (плечо) от оси шар- нира Ц до оси перемещения шариков 12

XX - ось абсцисс;

YY - ось ординат;

ZZ - ось аппликат.

Юстировочное устройство содержит подвижное основание 1 с посадочным местом 2(под юстируемый объект (условно не пока занУ, и неподвижное основание 3, коаксиально расположенные относительно друг друга и связанные между собой упругим шарниром 4, а также механизм 5 регулировки по двум взаимно перпендикулярным направлениям, содержащий два плоских регулировочных кольца 6 и 7 с внутренними открытыми эксцентрическими проточками 8, разделитель 9, выполненный в виде крестовины с с направляющими поперечными пазами 10 по типу промежуточного звена одного из вариантов конструкции крестовой муфты (Кожевников С.Н„ и др„ Механизмы Справочник. М.: Машиностроение, 1976 Го, с0 220, рис 3.157 б, поз.5), снабженной дополнительными внутренними пазами Т1, выполненными симметрично направляющим поперечным пазам 10, две пары толкателей, выполненных в виде шариков 12, дополнительные толкатели, выполненные в виде ползунов 13 Т-образной формы с поперечными выступами и 15, плоские пружины Т6 и плоские пружины 17 Регулировочные кольца 6 и 7 установлены на внешней цилиндрической поверхности 18 неподвижного основания 3 последовательно вместе с разделителем 9 и обращены к нему эксцентричными проточками 8, Разделитель 9 установлен между регулировочными кольцами 6 и 7 и от по-. ворота удерживается закладным направляющим штифтом 19, закрепленным в неподвижном основании 3 (Орлов П,И, Основы конструирования„ Справочно-г методическое пособие в 3 книгах, Кн,2.М„: Машиностроение, 1977, с. 238, рис. 257 л)о Шарики 12 размещены в отверстиях 20, выполненных в неподвижном основании 3 попарно диаметрально друг другу и в одной плоскости. Ползуны 13 размещены в направляющих пазах 10 разделителя 9, причем их поперечные выступы 1 и 15 расположены соответственно в эксцентричных проточках 8 и в дополнительных продольных внутренних пазах 1 1 . Пружины 16 и- 17 установлены в

1707588

глухих пазах 21, выполненных в подвижном основании 1, Механизм 5 регулировки в осевом направлении удерживается с одной стороны кольце-- вым упорным буртом 22 неподвижного основания 3, а с другой стороны - съемным установочным фланцем 23, закрепленным посредством, например, зак.Q ладного направляющего штифта (шпон-1 ки) Л и крепежной гайки 25о Каждое регулировочное кольцо 6 и 7 кинематически связано с подвижным основанием 1 посредством ползунов 13 и шари.г ков 12. При этом поперечный выступ 14 каждого ползуна 13 образует скользящий контакт с рабочей поверхностью эксцентричной проточки 8, а поперечный выступ 15 образует неподвижный

20 точечный контакт с шариком 12, который в свою очередь взаимодействует с подвижным основанием 1 посредством пружины 16 или 17. При этом плоская изогнутая пружина 17 обеспечивает

25 силовое замыкание кинематической цепи в радиальном направлении. Силовое замыкание механизма 5 регулировки в осевом направлении обеспечивается, например,-при помощи подпружиненЗо ных шариков 26, размещенных в теле регулировочного кольца 7. Упругий шарнир А конструктивно выполнен аналогично прототипу и отличается только элементами известного неподвижного скрепления подвижных концов трубчатых хвостовиков 27

;и 28 подвижного основания 1 инеподвиж- |ного основания З.со°тветственно° Регулировочные кольца 6 и 7 снабжены зубчатыми венцами 29 и круговыми цилиндрическими шкалами 30, образующими отсчетные устройства с индексом указателя нулевого положения,, нанесенным на цилиндрическую поверхность разделителя 9.

Работа юстировочиого устройства основана на преобразовании угла поворота плоского регулировочного кольца 6 или 7 с эксцентричной проточкой 8 в возвратно-поступательное перемещение ползунов 13 в направляющих поперечных пазах 10 вместе с шариком 12, перемещающимся в отверстиях 20 неподвижного основания 3, и затем в угловое отклонение подвижного основания 1 по направлению юстировки. Возвратно-поступательное перемещение шариков 12 происходит за счет воздействия на них ползунов 13, которые своими выступами 1 взаимодействуют

40

45

50

55

с рабочей пнутренней поверхностью эксцентричной проточки 8. Перед началом регулирования подвижное основание 1 должно быть выставлено в исходное положение, при котором регулировочные кольца 6 и 7 должны быть повернуты в положение, когда центры эксцентричных проточек 8 местятся с направлением соответствующих осей, Так, например, центр проточки 8, принадлежащий регулировочному кольцу 6, должен совпасть с направлением оси XX , а для регулировочного кольца 7 с направлением оси YY , три этом ось подвижного основания 1 должна совместиться с осью неподвижного основания 3 по ZZ ,

Юстировку по двум взаимно перпендикулярным направлениям производят путем попеременного вращения регулировочных колец 6 и 7, добиваясь заданного направления оси юстируемого объекта, например зеркала автоколлиматора или его зрительной трубы, при котором проектируется изображение окулярной сетки с помощью зеркала обратно в плоскость самой сетки. Относительное положение штрихов (креста или шкалы) окулярной сетки и ее изображения характеризует с высокой точностью угловое положение зеркала по отношению к оптической оси автоколлиматора (Городецкий Ю.Г„ Конструкции, расчет и эксплуатация измерительных инструментов и приборов,, М,: Машиностроение, 1971, с, 253)о При юстировке -поворот подвижного основания 1 происходит вокруг осей, проходящих через центр упругого шарнира k.

идя использования устройства в качестве экзаменатора, например двухстепенного жидкостного круглого электролитического уровня (Плотников ВоСо Геодезические приборьи М0: Недра, с. 33, ) необходимо юстировоч- ное устройство установить на основание с прецизионными регулировочными ножками. Затем выставить подвижное основание 1 в исходное положение при помощи отсчетного устройства по круговым цилиндрическим шкалам ЗП каждого регулировочного кольца 6 и 7 (Матвеев В.И.. Отсчетные устройства приборов и систем, М.: Машиностроение, , с, 25, РИС. 13в), после чего установить испытуемый уровень в посадочное место 2 и отъюстировать его в нулевое положение вместе с

ОСТИрОВОЧНЫМ УСТРОЙСТВОМ ПРИ ЛОМО Тпрецизионных регулируемых ножек (,г- носительно естественного поли Зс i-:- Далее проверка производится срчвн.-л- нием задаваемых по отсчетному устройству углов по двум направлениям с показаниями уровня высокой разрушающей способностью.

o Котировочное устройство является прецизионным и обеспечивает ориентировку по двум взаимно перпендикулярным направлениям юстируемого объекта в небольшом диапазоне углоо, его

5 точность и разрешающая способность (чувствительность) зависят от принятых диапазона задаваемых углов, геометрических размеров и их соотношений сопрягаемых конструктивных зле0 ментов, образующих кинематические связи в механизме 5 регулировки и устройстве в целом,

Расчетная величина эксцентриситета проточки 8 регулировочных колец

5 6 и 7 в зависимости от заданного диапазона угловой юстировки i-i от геометрии конструктивных элементов определяется по формуле:

0 е L-tscx g -(К+0,5с1ы). ( О,

где е - эксцентриситет эксцентричной проточки 8;

- диаметр шариков 12 (принимается конструктивно); L - расстояние (плечо) от оси шарнира k до оси перемещения шариков 12;

К - расстояние от ведущего шарика 12 (шарик, контактирующий с пружиной 16) до оси подвижного основания 1; &.д необходимый диапазон угловой юстировки от оси . Расчет градуировки круговых цилиндрических шкал 30 отсчетного устройства производится по формуле зависимости угла поворота регулировочных колец 6 и 7 от угла наклона подвижного основания 1:

5

0

5

0

sin/3 L-tp,od - (К + 0,5cL,) x(seco - 1)J e

где ft - угол поворота регулировочных

колец 6 и 7 от исходного положения ;

об - угол наклона подвижного основания 1 (задается а заеиси7.1

мости от необходимой разреша ющей способности шкалы 30) . Принцип преобразования вращательного движения регулировочных колец в возвратно-поступательное перемещение шариков по двум взаимно перпендикулярным направлениям в одной плоскости можно использовать при разработке конструкций компактных координатных устройств, например координатного столика с двумя степенями свободы регулирования (Шарловс- кий Ю„В„ Регулировочные устройства приборов и их элементы,, М.: Машиностроение, 1976, с. 132, рис. )о В этом случае ход шариков в зависимости от угла поворота регулировочных колец определяется по формуле

t e s in

Р

(ход)

е Р

25

30

где t - линейное перемещение ведущего шарика; конструктивно принятый эксцентриситет эксцентрической проточки, равный диапазону линейного перемещения предметного столика; угол поворота регулировочного кольца от исходного положения.

Предлагаемое техническое решение благодаря введению новых конструктивных признаков и кинематических связей по сравнению- с прототипом обеспечивает следующие дополнительные прейму35

Юстировочное устройство, содержа щее подвижное основание с посадочным местом под юстируемый объект и неподвижное основание, коаксиально расположенные относительно друг дру га и связанные между собой упругим шариком, а также механизм регулиров ки по двум взаимно перпендикулярным направлениям, содержащий два плоски регулировочных кольца с внутренними эксцентрическими проточками и разде телем между ними, установленным на внешней поверхности неподвижного ос нования с возможностью взаимодействия с подвижным основанием посредст вом двух пар шариков, размещенных в отверстиях неподвижного основания, расположенных диаметрально друг дру гу по направлениям регулировки, о т личающееся тем, что, с,. целью повышения удобства эксплуатации, разделитель выполнен в виде крестовины с двумя парами взаимно

щества. Повышается точность регулирования перпендикулярных радиальных пазов,

8

5

0

Упрощается технология изготовления отсчетного устройства за счет выполнения отверстий под шарики в неподвижном основании в одной плоскости, позволяющая выполнить плоские регулировочные кольца с равными эксцентриситетами эксцентрических проточек и изготовить круговые цилиндрические шкалы с равноценными градуировками.

Формула изобретения

5

Юстировочное устройство, содержащее подвижное основание с посадочным местом под юстируемый объект и неподвижное основание, коаксиально расположенные относительно друг друга и связанные между собой упругим шариком, а также механизм регулировки по двум взаимно перпендикулярным направлениям, содержащий два плоских регулировочных кольца с внутренними эксцентрическими проточками и разделителем между ними, установленным на внешней поверхности неподвижного основания с возможностью взаимодействия с подвижным основанием посредством двух пар шариков, размещенных в отверстиях неподвижного основания, расположенных диаметрально друг другу по направлениям регулировки, о т- личающееся тем, что, с,. целью повышения удобства эксплуатации, разделитель выполнен в виде крестовины с двумя парами взаимно

перпендикулярных радиальных пазов,

(

4

3

Изобретение относится к точному приборостроению и может быть исполь зовано в оптико-механических приборах для высокоточной выставки по двум взаимно перпендикулярным направлениям различных элементов и устройств оптики, а также может найти применение для юстировки относительно местной вертикали, аттестации и исследования силочувствительных измерителей в экзаменаторах и приспособлениях контрольно-испытательной, аппаратуры Оно позволяет повысить удобство эксплуатации. Это достигается за счет того, что в устройстве, содержащем подвижное 1 и неподвижное 3 основания, связанные между, собой упругим шарниром 4, а также ме; Изобретение относится к точному приборостроению и может быть исполь.зовано в оптико-механических приборах для высокоточной выставки по. двум взаимно перпендикулярным направлениям различных элементов и устройств оптики, а также может найти . применение для юстировки относительно местной вертикали, аттестации и исследования силочувствительных измерителей в экзаменаторах и при- способлениях контрольно-испытательханизм 5 регулировки, содержащий два плоских регулировочных кольца с внутренними открытыми эксцентрическими проточками 8 и разделителем 9 между ними, установленных на внешней поверхности 18 неподвижного осно вания 3 с возможностью взаимодействия с подвижным основанием 1 посредством двух пар толкателей, выполненных в виде шариков (W) 12, размещенных в отверстиях неподвижного основания 3, расположенных-по направлениям регулировки. Ш 12 снабжены дополнительными толкателями, выполненными в виде ползунов 13 Т-образной формы Разделитель 9 выполнен в виде крестовины с направляющими поперечными пазами 10. Отверстия под Ш 12 размещены в одной плоскости, ползуны 13 попарно установлены в направляющих пазах 10 с возможностью взаимодействия своими поперечными выступами 14 и 15 с Ш 12 и эксцентричными проточками 8 регулировочных колец. 5 ил. Ј (Л ной аппаратуры. 1 На фиг01 представлена конструкция котировочного устройства в исходном положении, общий вид в разрезе; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З разрез Б-Б на фиг.1; на фигЛ - разрез В-В на фиг.1; на фиг,5 - разрез Г-Г на фиг.2. На фиг.1-5 даны следующие обозначения: е - эксцентриситет эксцентричной проточки 8; ел 00 Of)

за смет введения дополнительных толкателей, выполненных в виде ползунов Т-образной формы, исключающих вращение шариков в процессе регулировки . при повороте регулировочных колец и образующих скользящий контакт с рабочей поверхностью эксцентрической про точки своими поперечными выступами

-

в которых размещены толкатели, выполненные Т-образной формы с возможностью взаимодействия своими поперечными выступами с шариками и эксцентричными проточками плоских регулировочных колец.

х-°-

гм

j о

л

D3

со

ЮМЯМ/УГу/ /У/Я ////// ,

-о

. /

S б ло8ерм //ло

6

ScZZ//

8 поз. 6

21

12

15 X.

Фиг.н

6 18,22

11

15

19

18

16

27