Виброопора для подвижного узла прибора Советский патент 1982 года по МПК G12B3/06 

I

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в качестве прецизионной опоры точных приборов.

Известные конструкции прецизионных опор точных приборов с цилиндрической рабочей поверхностью Г1.

Однако они имеют значительную величину момента трения и малый срок службы.

Наиболее близким по технической сущности является виброопора для подвижного узла прибора , содержащая корпус, в котором размещен электромагнитный узел гармонических осевых колебаний подвижной в осевом направлении обоймы, соединенной с корпусом Упругим элементом, в которой закреплена камневая втулка с размещенной в ней цапфой, связанной с подвижным узлом прибора 2 .

Это устройство также не обеспечивает возможность подвеса подвижного узла прибора с минимальным трением.

Цель изобретения - увеличение ерюка службы путем уменьшения момента

трения.

Цель достигается тем, что виброопора для подвижного узла прибора, содержащая корпус, в котором размещен электромагнитный узел гармонических осевых колебаний подвижной обоймы, соединенной с корпусом упругим элементом, и в которой закреплена камневая втулка с размещенной .в ней цапфой, связанной с подвижным узлом прибора, снабжена дополнительной камневой втулкой, кинематически связанной с основной, дополнительным электромагнитным узлом гармони- . .ческих осевых колебаний подвижной в осевом направлении обоймы, в которой закреплена дополнительная камневая втулка, и фазовращателем, электрически соединенным с основным и дополнительным электромагнитными узлами гармонических осевых колебаний подвижных в осевом направлении ,

а цапфа выполнена со ступенчатой рабочей поверхностью, причем рабочий ход каждой втулки превышает ширину ступени рабочей поверхности цапфы.

На чертеже дана конструктивная схема предлагаемой виброопоры.

Виброопора состоит из жестко связанной с подвижной осью ступенчатой цапфы 1 с двумя рабочими цилиндрическими поверхностями 2 и 3, установленного в корпусе виброопоры k камневого подпятника 5, двух одинаковых . камневых втулок 6 и 7, закрепленных в обоймах 8 и 9 которые имеют свободу перемещения в осевом направлении посредством направляющих 10 и подшипников 11. Каждая из камневых втулок приводится в осевое колебательное движение посредств(ом электромагнита 30 и 31- Обойма 8 жестко связана с ферромагнитной втулкой 12, а обойма 9 с ферромагнитной втулкой 13. В этих втулках укреплены ферромагнитные сердечники 1 и 15, входящие в зазоры магнитопроводов. 16-19. на которых помещены обмотки 20-23 электромагнитов 30 и 31. Формы ферромагнитных втулок 12 и 13 и магнитопроводов 16-19 в конкретных конструктивных реализациях должны предусматривать замыка|{|ие магнитных потоков В каждом из магнитопроводов с наименьшими потерями. (На. чертеже показаны только части магнитопроводов и поэтому они условно не замкнуты)

Подвижные камневые втулки имеют упругую связь с корпусом виброопоры посредством пружины растяжениясжатия , которая удерживает каждую из втулок в середине соответствующей рабочей поверхности цапфы при отключении питания электромагнитов виброопоры. Жесткость этой упругой связи мала и не препятствует движению узлов подвижных втулок при их осевыХ колебаниях, возбуждаемых электромагнитами. Электрическая схема питания электромагнитов синусоидальным напряжением включает в себя фазовращатель 25 (например емкость), сдвигающий HaJF/2 фазу питающего электромагнит 30 напряжения, а ширина 2В каждой из рабочих поверхностей ступенчатой цапфы равна 0,707 от удвоенной амплитуды колебаний Л подвижных каменных втулок. Вентили 2б и 27 обеспечивают поочередную подачу полуволн синусоидального напряжения питания виброопоры в обмотки электромагнита 30., а вентили 28 и 29 - в обмотки электромагнита 31

Предлагаемая конструкция виброопоры работает следующим образом.

Подаваемое в обмотки электрома - нитов 30 и 31 синусоидальное напряжение питания ,sinu)t обуславливает, ввиду наличия вентилей 26-2Э,

поочередное втягивание ферромагнитных сердечников И и 15 в зазоры магнитопроводов 16, 17 и 19, 18 соответственно, т.е. определяет осевые .колебания подвижных узлов камневых

S втулок с амплитудой А.

При этом из-за наличия фазовращателя 25 колебания камневой втулки 7 опережают по фазе колебания втулки 6 , а так как ширина из двух рабочих поверхностей цапфы относится к двойной амплитуде колебаний втулок, как 0,707, то камневые втулки поочередно (во времени) контактируют с соответствующими рабочими

J поверхностями цапфы и одновременно контакт с цапфой всегда имеет только одна втулка, причем та, скорость КОТОР1ОЙ в данный момент (Vx) лежит в интервале 0,707 Vf lVxNVm, где )A, U) - круговая частота напряжения питания виброопоры и колебаний втулок; А - амплитуда колебаний втулок виброопоры.

В моменты времени, когда скорость любой подвижной втулки лежит в интервале )0,707 Vm ил реверсируется (), втулка не контактирует с цапфой.

Поскольку величина осевого зазора в опоре между сферической поверхностью цапфы и камневым подпятником во много раз меньше ширины рабочих поверхностей цапфы, то наличие осевого зазора не приводит к нарушению контакта подвижных втулок с рабочими поверхностями цЗпфы.

При отключении напряжения питания

виброопоры упругие связи камневых втулок с корпусом виброопоры приводят и удерживают их в серединах соответствующих рабочих поверхностей, предотвращая контакт камневых втулок с нерабочими поверхностями цапфы. Следует отметить, что основным фактором, влияющим на срок службы 5 виброопоры, является состояние поверхности камневой втулки и цапфы, определяемое их износом. Поскольку в предлагаемой конструкции виброопоры каждая подвижная втулка находится в контакте с рабочей поверхностью цапфы ровно половину рабочего времени, то срок службы виброопоры увеличивается минимум в два раза.

Формула изобретения

Виброопора для подвижного узла прибора, содержащая корпус, в котором размещен электромагнитный узел гармонических осевых колебаний подвижной в осевом направлении обоймы, соединенной с корпусом упругим элементом, и в которой закреплена камневая втулка с размещенной в ней цапфой, связанной с подвижным узлом прибора, отличающаяся, тем, что, с целью увеличения сррка службы путем уменьшения момента трения, она снабжена дополнительной

камневои втулкой, кинематически связанной с основной, дополнительным электромагнитным узлом гармонических осевых колебаний подвижной

в осевом направлении обоймы, в которой закреплена дополнительная канневая втулка, и фазовращателем, электрически соединенным с основнын и дополнительным электромагнитными уэлами гармонических осевых колебаний подвижных в осевом направлении обойм, а цапфа выполнена со ступенчатой рабочей поверхностью, причем рабочий ход каждой втулки превышает ширину

ступени рабочей поверхности цапфы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Ковалев М.П. Опоры приборов..М., Машиностроение, 19б7, с. Ц-8.

2.Ковалев М.П. Опоры приборов. М., Машиностроение ; 1967, с. Лб5170 Лпрототип).