Центральная радиальная опора для установки зеркала в корпусе Советский патент 1979 года по МПК G02B23/16 G02B7/00 

1

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности астрономическому, и может быть использовано для установки в корпусе (оправе) зеркал среднего размера (от 300 до 1000 мм), находящихся в световом пучке, например в зеркальных телескопах различных систем, а также з других приборах, когда необходимо получать дифракционное качество изображения точки.

Известна центральная опора зеркала, выполненная в виде жестко соединенного с корпусом стакана, вводимого в центральное отверстие зеркала. При этом зеркало укреплено на стакане и разгружено на корпус с помощью осевых и радиальных нагрузок 1, 2. Известная центральная опора зеркала характеризуется сложностью юстировки, так как для обеспечения юстировочных наклонов и перемещений зеркала вдоль оптической оси требуются дополнительный корпус и юстировочные устройства; кроме того, при разного рода деформациях корпуса (упругих-от сил тяжести, температурных и старения .материала корпуса) в местах контакта разгрузок и зеркала возникает сила трения скольжения, усилия которой

воздействуют на зеркало, вызывая деформацию его отражающей поверхности, что приводит к ухудшению качества изображения; при этом диаметр корпуса больше диаметра зеркала, тем са.мым при установке такой конструкции в световом пучке неизбежны дополнительные светопотери, вызывающие в дифракционной картине явления несимметрии, искажение круглости и др. Известно

также центрирующее устройство, предназначенное для обеспечения точного центрирования вращающейся части антенны, выполненное из корпуса и щтыря, жестко соединенного с корпусом и взаимодействующего с роликами, установленными на эксцентриковых осях, параллельных оси щтыря, на обойме, жестко связанной с вращающейся частью антенны 3. Однако это центрирующее устройство может работать только в одной плоскости (центрировать вращающуюся часть антенны), а в случае его применения S качестве центральной опоры зеркала не

обеспечивает возможности наклонов в любой плоскости и перемещения зеркала вдоль оптической оси с трением качения.

Целью изобретения является уменьщение воздействия деформаций корпуса на отражающую поверхность зеркала. В предложенной опоре это достигается тем, что в ней штырь выполнен в виде звездчатой многоугольной оправы, на которой смонтированы шарикоподшипники с осями, расположенными в плоскости, перпендикулярной к оси втулки. На фиг. 1 изображена предложенная центральная радиальная опора; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1. Центральная радиальная опора для установки зеркала в корпусе содержит звездчатую многоугольную оправу 1, в пазах которой на эксцентриковых втулках 2, соединенных с осями 3 (например, посредством прессовой посадки), укреплены шарикоподшипники 4, взаимодействуюшие с втулкой 5, установленной в отверстии зеркала 6. Шарикоподшипники удерживаются от осевых перемещений с помощью прокладок 7, установленных на эксцентриковых втулках 2. Звездчатая многоугольная оправа жестко соединена с корпусом 8 и может иметь отверстие для свободного прохождения светового пучка. Оси 3 эксцентриков расположены в плоскости, перпендикулярной к оси зеркала 6. Количество шарикоподшипников определяется весом зеркала и допустимым диаметром отверстия (углубления) в зеркале. Шарикоподшипники по наружному диаметру обработаны по сфере, что обеспечивает положение их точек контакта с втулкой 5 в одной плоскости. Разворотом осей 3 и эксцентриковых втулок 2, например, с помошью шпилек, вводимых в отверстия на головках осей, обеспечивается выборка зазоров между наружными кольцами шарикоподшипников 4 и втулки 5, а также может быть создан некоторый гарантированный натяг, допустимый качеством изображения, после чего производится фиксация осей 3, например, с помощью стопорных винтов 9, установленных в проушине звездчатой многоугольной оправы 1. Выборка зазоров между шарикоподшипниками 4 и втулкой 5 производится по втулке до ее установки в отверстие зеркала или по шаблону, выполненному по действительному диаметру втулки. Величина эксцентриситета эксцентриковых вту лок 2 должна быть достаточной для того, чтобы выбрать зазор между шарикоподшипниками и втулкой 5. Для уменьшения воздействия центральной радиальной опоры на зеркало при температурных деформациях, вызванных колебаниями температуры, звездчатая многоугольная оправа 1 и втулка 5 выполнены из материала с коэффициентом теплового расширения, близким к материалу зеркала. Например, для зеркала из кварца выбирается сплав типа Инвар. Зерка;ю устанавливается на центральную радиальную опору так, чтобы его центр тяжести находился в плоскости расположения осей вращения шарикоподшипников. При этом зеркало не испытывает воздействия от опрокидывающих моментов, воспринимаемых, например, торцовыми опорами 10, которые фиксируют зеркало от осевых перемещений и не препятствуют его перемещениям в плоскости, перпендикулярной к оси зеркала В процессе эксплуатации при разного рода Деформациях корпуса 8 имеют место перемещения зеркала 6 вдоль оси, а также его наклоны; при этом наружные кольца шарикоподшипников 4 перекатываются по внутренней поверхности втулки 5, возникает сила трения качения, воздействующая ни зеркало. Вс-тедствие того, что в предложенной опоре имеет место сила трения качения, значительно меньшая, чем сила трения скольжения в известных центральных опорах, деформация отражающей поверхности зеркала от действия этой силы намного меньше, т. е., качество изображения выще. Шарикоподшипники, эксцентриковые оси которых расположёны в плоскости, перпендикулярной к оси зеркала, позволяют производить юстировочные перемещения зеркала вдоль оптической оси и его наклоны в любой плоскости. Формула изобретения Центральная радиальная опора для установки зеркала в корпусе, содержащая штырь соединенный с корпусом, торцовые опоры, удерживающие зеркало от осевых перемещений, втулку зеркала и шарикоподшипники расположенные на эксцентриковых осях, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения воздействия деформаций корпуса на зеркало штырь выполнен в виде звездчатой многоугольной оправы, на которой смонтированы шарикоподшипники с осями, расположенны.ми в плоскости, перпендикулярной к оси втулки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.«Оптико-механическая промышленность, 1958, № 4, с. 29. 2.Авторское свидетельство СССР № 436313, кл. G 02 В 7/18, 1972. 3.Авторское свидетельство СССР № 259571, кл. F 16 С 32/00, 1968.

Jf

S-S