Устройство внутреннего крепления зеркала

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и позволяет уменьшить температурные деформации зеркал. Зеркало 1 установлено в кор пусе 3 на опорах 4, каждая из которых выполнена в виде термобиметаллической многослойной пружины 6 со сферической головкой 7, размещенной во внутреннем стакане 5. При воздействии механических перегрузок лепестки опор 4 амортизируют, зеркало 1. Сохранение положения фокальной плоскости зеркала при колебаниях температуры обеспечивается его перемещением вдоль оптической оси с помощью перемещающихся в стаканах 5 сферических головок 7 пружин 6, установс S ленных в отверстиях 8 фланцев 9. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111 (5ц 4 С 02 В 7/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

11 (21) 3862377/24-10 (22) 06. 03. 85 (46) 07. 12.86. Бюп. У 45 (72) И.А. Сеславинский и Е,И. Григорьева (53) 536.813 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1063783, кл. С 02 В 7/18, 1982.

Авторское свидетельство СССР

В 1091099, кл. С 02 В 7/18, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ВНУТРЕННЕГО КРЕПЛЕ,НИЯ ЗЕРКАЛА (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению и позволяет уменьшить температурные деформации зеркал. Зеркало i установлено в корпусе 3 на опорах 4, каждая из которых выполнена в виде термобиметаллической многослойной пружины 6 со сферической головкой 7, размещенной во внутреннем стакане 5. При воздействии механических перегрузок лепестки опор 4 амортизируют зеркало 1.

Сохранение положения фокальной плоскости зеркала при колебаниях температуры обеспечивается его перемещением вдоль оптической оси с помощью перемещающихся в стаканах 5 сферических головок 7 пружин 6, установленных в отверстиях 8 фланцев 9. 3 ил.

1275351

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в оптико-механических приборах.

Целью изобретения является уменьшение температурных деформаций зеркала.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг . 3 — устройство, вид сверху.

Устройство внутреннего крепления зеркала содержит зеркало 1, в котором со стороны боковой поверхности имеются равномерно и под углом друг к другу расположенные в плоскости чертежа отверстия 2, оси которых ориентированы по радиусу и эквидистантны отражающей поверхности зеркала. 3еркало 1 установлено в полом корпусе 3 на „опорах 4, каждая иэ которых выполнена в виде многослойного термокомпенсатора, включающего внутренний стакан 5 и термобиметаллическую пружину 6, например прямоугольного сечения, со сферической головкой 7, размещенной во внутреннем стакане 5.

При этом пружина 6 установлена в отверстии 8 фланца 9 с возможностью поступательного перемещения от регулировочного механизма, например винтового, включающего ввинченный в резьбовое отверстие 10 пружины 6 ведущий винт 11, снабженный цилиндрической головкой 12, установленной с возможностью поворота во фланце 9 и фиксированной от осевых перемещений крышкой 13, причем пружины б расположены таким образом, что их одноименные слои обращены в одну сторону таким образом, что направление

- их температурного изгиба противоположно направлению перемещения фокальной плоскости зеркала при температурных колебаниях, а плоскости контакта 14 (фиг. 3) слоев в поперечном направлении пружины ориентированы перпендикулярно оптической оси

Ю

00 зеркала 1. Термобиметаллические пружины б закреплены во фланцах 9 болтами 15 и зафиксированы упорными винтами 16, при этом болты 15 пропущены через пазы 17 фланцев 9 и «винчены в пружины 6, а винты 16 ввинчены во фланцы 9 и контактируют с пружинами 6. Термокомпенсаторы с целью повьппения надежности фиксации в отверстиях 2 зеркала 1 при механических перегрузках могут быть дополнительно соединены с зеркалом 1, например с помощью клея (герметика).

Корпус 3, опоры 4, пружины 6, фланцы

5 9 и механизм регулировки длины опор образуют оправу зеркала 1, причем зеркало 1 установлено в оправе с зазором между его боковой поверхностью и корпусом 3, обеспечивающим свободу изменения без трения и внутренних напряжений габаритных размеров зеркала при колебаниях температуры и позволяющим корпус 3 оправы выполнять иэ недорогих, недефицитных материалов.

Предварительно перед монтажом устройства проводят на технологическом приспособлении калибровку опор 4 по величине изгиба пружин 6 от ко2О лебаний температуры в заданном диапазоне путем изменения длины пружины 6 с помощью механизма регулировки.

При этом, ослабив винты 15 и 16 и вращая винт 12, производят продоль25 ное перемещение пружины 6.

После калибровки пружин проводят монтаж устройства в следующей последовательности:

ЗО 1. Зеркало 1 с размещенными в его радиальных цилиндрических отверстиях термокомпенсаторами с помощью технологического приспособления устанавливают с заданными зазорами 8 относительно корпуса 3 оправы.

2. Вводят опоры во внутренние стаканы 5 термокомпенсаторов и закрепляют их на корпусе 3. При этом

1 за счет поступательного перемещения

40 опоры вдоль оси термокомпенсатора и одновременно поворотов ее вокруг трех взаимно перпендикулярных пространственных осей координат происходит самоустановка опор в оптималь45 ное положение (т.е. компенсируется векторная ошибка положения опоры относительно внутреннего стакана 6 термокомпенсатора и корпуса 3 оправы). Наличие сферической головки 7, у кроме обеспечения самоустановки опор

4, исключает эаклинивание опор в термокомпенсаторе при температурном изгибе и эа счет линейного контакта этой головки с внутренним стаканом 5 термокомпенсатора однозначно определяет границу свободного конца пружины 6, способствуя тем самым повьппению точности калибровки пружины.

1275351

Кроме того, несмотря на линейный контакт сферических головок 7 пружин 6 со стенками внутренних стаканов 5 опор 4, когда материал контактирующих пар находится в условиях объемного напряженного состояния и может поэтому работать при больших сжимающих напряжениях (например, сталь выдерживает давления 3500040000 кГ/см2), деформирования указанных деталей, а следовательно, дестабилизации положения зеркала после воздействия механических neperpysoic практически не произойдет.

Устройство работает следующим 15 образом.

При воздействии механических перегрузок лепестки опор 4 упруго де- . формируются и тем самым амортизируют зеркало 1, которое при воздействии 20 полигармонических вибраций совершает сложные одновременные воэвратнокачательные и возвратно-крутильные колебания. При колебаниях температуры термокомпенсация коэффициентов линейных расширений материалов зеркала 1 и опор 4 обеспечена подбором комбинаций материалов слоев термокомпенсаторов, внутренние стаканы 5 которых во избежание появления зазо- ЗО ров в шарнирах опор 4 (сферическая головка 7 — внутренний стакан 5 термокомпенсатора), дестабилизирующих положение зеркала, выполнены преимущественно из материала с коэффициентом линейного расширения, близким (или одинаковым) коэффициенту линейного расширения материала сферических головок 7 пружин 6, а термокомпенсация разности коэффициентов линейных расширений материалов корпуса 3 оправы и зеркала 1 — сочетанием расположения осей опор 4 на ли,ниях пересечения меридианальных плоскостей с поверхностью, эквидистантной отражающей поверхности зеркала. Таким образом, осуществляется термокомпенсация материалов зеркала 1 и

его оправы.

При колебаниях температуры проис,ходят изменения линейных размеров зеркала пропорционально перепаду температур, в том числе радиуса кривизны, а сЛедовательно, и фокусного расстояния зеркала. Компенсация изменений фокусного расстояния зеркала осуществляется следующим образом.

При колебаниях температуры пружины 6 одновременно изгибаются в направлении, противоположном направлению перемещения фокальной плоскости зеркала 1, при этом шаровые головки

7 пружин 6, одновременно поворачиваясь в меридианальных плоскостях зеркала 1 во внутреннем стакане 5 термокомпенсаторов и перемещаясь вдоль их оси, перемещают зеркало 1 вдоль его оптической оси на величину, равную величине изменения фокусного расстояния зеркала, обеспечивая тем самым сохранение положения фокальной плоскости зеркала.

Формула из о брет ения

Устройство внутреннего крепления зеркала, содержащее полый корпус оправы с закрепленными на нем опорами, снабженными упругими в радиальном направлении лепестковыми многослойными термокомпенсаторами, контактирующими с внутренними стаканами и стенками боковых отверстий зеркала, оси которых ориентированы по радиусу зеркала и эквидистантны его отражающей поверхности, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью умень-. шения температурных деформаций зеркала, каждая из опор выполнена в виде термобиметаллической многослойной пружины со сферической головкой на конце, которая размещена во внутреннем стакане термокомпенсатора, взаимодействуя с его стенками, при этом термобиметаллические пружины. установлены с возможностью продольного перемещения и одноименными слоями в одну сторону, а плоскости контакта между слоями пружин в поперечном направлении ориентированы перпендикулярно оптической оси зеркала.

1275351

Составитель О. Петров

Редактор В. Данко Техред Н.Глущенко Корректор Л. Патай

Заказ 6556/36 Тираж 501 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35„ Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4