Виброизолирующее устройство

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для изоляции от внешних вибрационных воздействий прецизионных приборов и оборудования и поддержания их положения в пространстве. Цель изобретения - повышение виброизолирующих свойств за счет снижения жесткости и повышение точности позиционирования прецизионных приборов за счет автоматизации поддержания уровня. Для ввода устройства в рабочее положение подключают виброизолирующий узел к системе вакуумирования и включают нагреватель 13, при этом платформа 5 с объектом 6 приподнимается над нижней частью упоров 4. В герметичном бачке 8 с низкокипящей жидкостью 9 пространство над жидкостью заполнено насыщенным паром. Если температура жидкости меньше температуры кипения, то давление пара меньше атмосферного, а уровень жидкости в бачке 8 выше уровня в соединенном с ним уравнительном баке 11. При изменении атмосферного давления изменяется подъемная сила вакуумных сильфонов 7, система выходит из равновесия. Например, при уменьшении атмосферного давления платформа с бачком 8 опускается вниз и увеличивается площадь поверхности, облучаемой нагревателем 13. Жидкость в бачке 8 нагревается, увеличивается давление насыщенного пара в верхней части бачка, жидкость вытесняется в уравнительный бак 11 до тех пор, пока уменьшение ее массы в бачке 8 не компенсирует уменьшение подъемной силы вакуумных сильфонов 7. Затем платформа 5 с бачком 8 поднимается вверх в номинальное положение, при котором наступает тепловое равновесие. При увеличении атмосферного давления система работает в противоположном направлении. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИС!ИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Р 16 F 9/06

ГОСУДАРСТВЕ ННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4383488/28 (22) 25.02.88 (46) 23.08.91. Бюл. № 31 (71) Институт ядерной физики АН КазССР (72) Ю.А.Соловьев и В.Н. Маратканов (53) 621,567.5 (088.8) (56) Патент США ¹ 2998244, кл. 267-65, 1961.

Авторское свидетельство СССР № 1585574, кл. F 16 F 9/06, 1987, (54) ВИБРОИЗОЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для изоляции от внешних вибрационных воздействий прецизионных приборов и оборудования и поддержания их положения в пространстве.

Цель изобретения — повышение виброиэолирующих свойств за счст снижения жест,, Я2„, 1672033 А1 кости и повышение точности позиционирования прецизионных приборов эа счет автоматизации поддержания уровня. Для ввода устройства в рабочее положение подключают виброизолируюи ий узел к системе вакуумирования и включают нагреватель 13, при этом платформа 5 с объектом 6 приподнимается над нижней частью упоров 4. В герметичном бачке 8 с низкокипящей жидкостью

9 пространство над жидкостью заполнено насыщенным паром. Если температура жидкости меньше температуры кипения, то давление пара меньше атмосферного, а уровень жидкости в бачке 8 выше уровня в соединенном с ним уравнительном баке 11, При изменении атмосферного давления изменяется подъемная сила вакуумнь х сильфонов 7, система выходит иэ равновесия. Например, при уменьшении атмосфер1672033 ного давления платформа с бачком 8 опускается вниз и увеличивается площадь поверхности, облучаемой нагревателем 13, Жидкость в бачке 8 нагревается, увеличивается давление насыщенного пара в верхней части бачка, жидкость вытесняется в уравнительный бак 11 до тех пор, пока уменьшение ее массы в бачке 8 не компенсирует

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для изоляции от внешних вибрационных воздействий прецизионных приборов и оборудования и поддержания их положения в пространстве.

Целью изобретения является повышение виброизолирующих свойств и точности позиционирования прецизионных приборов.

На фиг,1 изображено виброизолирующее устройство, общий вид; на фиг.2 — то же, вид сверху, Виброизолирующее устройство содержит опорный элемент 1 с основанием 2, опорной плитой 3 и ограничительными упорами 4, между которыми размещена платформа 5 для закрепления объекта 6, виброиэолирующий узел и регулятор уровня, Виброизолирующий узел выполнен в виде присоединяемых к системе вакуумирования вакуумных камер, образованных эластичными оболочками (сильфонами) 7, прикрепленными одними торцами к опорной плите 3, другими — к платформе

5. Регулятор уровня платформы 5 выполнен в виде герметичного бачка 8 с ниэкокипящей жидкостью 9 и соединяющего его с платформой 5 упругого подвеса 10, связанного с нижней частью герметичного бачка 8 уравнительного бака 11, упругих элементов

12 для установки его на основании 2 и размещенного на последнем против нижней части герметичного бачка 8 направленного нагревателя 13.

Для связи герметичного бачка 8 с уравнительным баком 11 на последнем установлен дроссель 14, и к нему и нижней части герметичного бачка присоединен гибкий шланг 15. В герметичный бачок 8 и уравнительный бак 11 залита низкокипящая жидкость, например этил бромистый, с температурой кипения 38,4 С. В тропических условиях можно использовать напри5

40 уменьшение подъемной силы вакуумных сильфонов 7. Затем платформа 5 с бачком 8 поднимается вверх в номинальное положение, при котором наступает тепловое равновесие. При увеличении атмосферного давления система работает в противоположном направлении. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. мер, этиловый спирт с температурой кипения 78,3, Уравнительный бак 11 соединен с атмосферой дыхательным патрубком с фильтром 16, Для создания линейной характеристики силы в зависимости от высоты положения бачка 8 на нем укреплен экран

17 с фигурным вырезом по высоте, На платформе 5 для уравнивания нагрузки при установке различных объектов предусмотрено размещение компенсирующих грузов 18. Средняя часть опорного элемента 3 выполнена, например, в виде трех колонн,а опорная плита 3 — в виде траверс

19, соединяющих колонны. Основание 2 устанавливают на дополнительные опоры 20.

Дроссель 14 выполнен с ручным включением и отключением.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении платформа 5 с закрепленным на ней объектом 6 лежит на упоре 4. При этом система вакуумирования и нагреватель 13 отключены. Для ввода устройства в рабочее положение подключают виброизолирующий узел к системе вакуумирования и включают нагреватель 13. После достижения в вакуумных камерах вакуума, например (1 — 5) 10 мм рт.ст, изменяют

-2 мощность нагревателя 13 так, что платформа 5 приподнимается над нижней частью упоров 4.

За счет вакуума в сил ьфонах 7 создается направленная вверх сила F, равная разности атмосферного давления и остаточного давления в сильфонах, умноженной на площадь сильфонов. Сила, действующая вниз, слагается из веса обьекта 6, платформы 5, грузов 18 и бачка с жидкостью. В номинальном положении эти силы уравновешиваются, Пространство над низкокипящей жидкостью в бачке 8 заполнено ее насыщенным паром, давление которого зависит от температуры жидкости. Если температура мень1672033 ше температуры кипения жидкости, давле- 45 ние насыщенных паров меньше атмосферного давления, поэтому уровень жидкости в бачке 8 выше уровчя жидкости в уравнительном баке 11.

При измечении атмосферного давле- 50 ния изменяется сила i, направленная вверх, и система выходи из равновесия.

Допустим, что атмссферное давление Ра уменьшается на взличи:у ЛР,, При этом уменьшаемся сила F а вели .ину ЛР, Sc, 55 где S — площадь сильфонов. Платформа 5 с герметичным бачком 8 опускается вниз, и увеличивается площадь поверхности, облучаемой нагрева-елем 13. Жидкость в бачке

8 нагревается. сс отве гг. геенно увеличивается упругость и давг.;.чие насыц енно.-о пара в верхней, асти ба: х;. Часть жидкости вытесняется в уравнительный бак 11. Уровень жидкости в бачке H и в баке 11 к к в сообшающихся сосудах, связаны соотношением 5

Ну+Рва =-hy+Fp где Рн.п„P> — давление насыгценчых паров в бачке 8 и атмосферное давление у — удельный вес жидкости.

При уменьшении атмосферного давле- "0 ния на Л Ра соответственно изменяются (ровни и возникают прир. нщения давлений

--ЛН у+ЛР„„=Л(у -- ЛР, где Л Н, Л h — изменение уровней жидкости в бачке 8 и баке 1 I,,5

Л Рч p — изменение давления нэ-.ыщенных паро«.

Изменение уровня жидкости в уравни"тельном баке получим в виде

1 20

Лh+ — (Л Рн и ° Л Р.) — Л Н у

Вес жидкости в бачке уменьшается до тех пор, пока не сравняется с чменьшечием силы F в сильфонах:

ЛН уЯб= ЛРа Sç, 25 где Бб — площадь поперечного сечения бачка. Следовательно:

Л Ра S<..

30

При дальнейшем незначительном нагреве бачка 8 платформа 5 поднимается верх до номинального положения, при котором наступает тепловое равновесие.

При увеличении атмосферного давления увеличивается сила F в сильфонах 7. действующая вверх, платформа 5 с бачком 8 поднимается, уменьшая площадь, облучаемую нагревателем 13, т.е. устройство работает в противоположном направлении. тобы колебания платформы 5 и осно-.ания 2 не передавались бачку 8 и не приводили к колебаниям уровня жидкости, бачок

8 закреплен на упругом подвесе 10, а уравнительный бак 11 — на упругих элементах 12, и они связаны гибким шлангом 15 с дросселем l4. Остато ейные колебания уровня дел.пфируются при перетекании жидкости ерез дроссель 14.

Формула изобретения

1.Виброизолирующее устройство, содержащее опорный элемент с основанием, опорной плитой и ограничительными упорами. между которыми размещена платформа для закрепления объекта, виброиэолирующий узел в виде присоединяемых к системе вакуумирования вакуумных камер, образочанны. эластичными оболочками, прикреп.;енны, «одними торцами к опорной плите. ругими — к платформе, и регулятор уровня платформы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения виброизолирующих свойств и точчости позиционирования прецизионнь х приборов, регулятор уровня платформы выполнен в виде герметичного бачка с низкокипящей жидкостью. соединяющей его с платформой упругого подвеса, связанного с нижней частью герметичного бачка уравнительного бака, упругих элементов для ус ановки его на основании и размещенного на последнем против нижней части герметичного бачка направленного нагревателя.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что на герметичном бачке с низкокипящей жидкостью укреплен экран с фигурным вырезом по высоте.

1672033

Составитель А. Вишневский

Техред М.Моргентал Корректор С. Шевкун

Редактор О. Хрипта

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, yn,Гагарина, 101

Заказ 2820 Тираж 396 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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