Юстировочное устройство

 

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 приспособлениях 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)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК щ)5 С 02 В 7/00 ?О 7 3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4744076/10 (22) 22.09.89 (46) ?3.01.9?. Бюл. М 3 (72) R.К. Стручков (53) 681.4.07? (088.8) (56). Авторское свидетельство СССР 1624386, кл. G 02 В 7/00, 1989 ° (54) ЮСТИРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к точному приборостроению и может быть использовано 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 из-мерителей 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 меИзобретение 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 способлениох контрольно-испытатель„„SU„„ l 707588 А1

2 ханизм 5 регулировки, содержащий два плоских регулировочных кольца с внутренними открытыми эксцентрическими проточками Р 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 (й) 12, размещенных в отверстиях неподвижного основания 3, расположенных .по направлениям регулировки. и 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 и 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. ной аппаратуры.

На фиг. i представлена конструкция юстировочного устройства в исходном положении, общий вид в разрезе; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3разрез F-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 - разрез

Г-Г на фиг.2.

"а фиг.1-5 даны следующие обозначения: е - эксцентриситет эксцентричной проточки 8;

L — расстояние (плечо) от оси шар нира 4 до оси перемещения шариков 12

ХХ - ось абсцисс; — ось ординат;

ZZ — ось аппликат. (Остировочное устройство содержит подвижное основание 1 с посадочным местом 2 под астйруемый объект (условно не показан)1, 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 открыть.ми эксцентрическими проточками 8, разделитель 9, выполненный в виде крестовины с : направляющими поперечными пазами 10 по типу промежуточного звена одного из вариантов конструкции крестовой муфты (Кожевников С.Н. и др. Механизмы, Справочник. M.: Maшиностроение, 1976 г., с. 220, рис. 3.157 б, поз.5) снабженной дополнительными внутренними пазами 11, выполненными симметрично направляющим поперечным лазам 10, две пары толкателей, выполненных в виде шариков 12, дополнительные толкатели, выполненные в виде ползунов

13 Т-образной формы с поперечными выступами 14 и 15, плоские пружины 16 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.

РаздеыФ гель 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-. методическое пособие в 3 книгах.

Кн.2. M. Машиностроение, 1977, с. 238, рис. 257 д). Шарики 12 размец ены в отверстиях 20, выполненных в неподвижном основании 3 попарно диаметрально друг Apyry и -e одной плоскости. Полэуны 13 размещены в направляющих пазах 10 разделителя 9, причем их поперечные выступы 14 и

15 расположены соответственно в эксцентричных проточках 8 и в дополнительных продольных внутренних пазах

Пружины 16 и- 17 установлены в

75Р8

4 глухих па эах 21, выполненных в подвижном основании 1, Механизм 5 регулировки в осевом направлении удерживается с одной стороны кольцевым упорным буртом 22 неподвижного основания 3, а с другой сторонысъемным установочным фланцем 23, закрепленным посредством, например, зак10 ладного направляющего штифта (шпон-< ки) 24 и крепежной га и ки 25. Каждое регулировочное кольцо 6 и 7 кинематически связано с подвижным основанием

1 посредством полэунов 13 и шариков 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

2 силовое замыкание кинематической цепи в радиальном направлении, Силовое замыкание механизма 5 регулировки в осевом направлении обеспечивается, например,-при помощи подпружинен30 ных шариков 26, размещенных в теле регулировочного кольца 7. Упругий шарнир 4 конструктивно выполнен аналогично прототипу и отличается только элементами известного неподвижного скрепления подвижных концов трубчатых хвостовиков 27

3,и 28 подвижного основания 1 и неподвиж; ного основания 3 соответственно. Регулировочные кольца 6 и 7 снабжены зубчатыми венцами 29 и круговы"

40 ми цилиндрическими шкалами 30, образующими отсчетные устройства с индексом указателя нулевого положения, нанесенным на цилиндрическую поверхность разделителя 9.

Работа юстировочногG устройства основана на преобразовании угла поворота плоского регулировочного кольца

6 или 7 с эксцентричной проточкой 8 в возвратно-поступательное перемещение полэунов 13 в направляющих по50 перечных пазах 10 вместе с шариком 12, перемец ающимся в отверстиях 20 неподвижного основания 3, и затем в угловое отклонение подвижного основания 1 по направлению юстировки.

Возвратно-поступательное перемещение

55 шариков 12 происходит за счет воздействия на них полэунов 13, которые своими выступами 14 взаимодействуют

5 17 с рабочей внутренней поверхностью эI<ñöåriтричной проточки и 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 сов-, местятся с направлением соответствующих осей, Так, например, центр проточки 8, принадлежащий регулировочному кольцу 6, должен совпасть с нап-! равлением оси ХХ, а для регулировочного кольца 7 — с направлением оси

Yl, гри этом ось подвижного основания 1 должна совместиться с осью неподвижного основания 3 1Q ZZ

Пстировку по двум взаимно перпендикулярнь м направл ниям 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. Птносительное положение штрихов (креста или шкалы) окулярной сетки и ее изображения характеризует с высокой точностью угловое положение зеркала по отношению к оптической оси автоколлиматора (Городецкий lO.Г. Конструкции, расчет и эксплуатацйя измерительных инструментов и приборов. М, Машиностроение, 1971, с, 253). При юстировке поворот подвижного основания 1 происходит вокруг осей, проходящих через центр упругого шарнира 4.

Яря использования устройства в качестве экзаменатора, например двухстепенного жидкостного круглого электролитического уровня (Плотников 8.С.

Геодезические приборы. М.: Недра, с. 93, рис,32а) необходимо юстировочное устройство установить на основание с прецизионными регулировочными нбжками. Затем выставить подвижное основание 1 в исходное положение при помощи отсчетного устройства ilo круговым цилиндрическим шкалам 30 каждого регулировочного кольца 6 и 7 (Матвеев R.И, Отсчетные устройства приборов и систем. M.: Машиностроение, 1984, с, 25, рис. 13в), после чего установить испытуемый уровень в посадочное место 7 и отъюстировать его в нулевое положение вместе с

075Р8

6 юстировочным устройстяом при помо, прецизионных регулируемых ножек тносительно естественного пол» 3, .;

Далее проверка производится сравн:.-;нием задаваемых по отсчетному устройству углов по двум направле".иям с показаниями уровня высоко1! в. зрушающей способностью, Юстировочное устройство яв, .яется прецизионным и обеспечивает ориентировку по двум взаимно пергендикуля,",ным направлениям юстируемого объекта в небольшом диапазоне углов, его точность и разрешающая способность (чувствительность) зависят ст принятых диапазона задаваемых углов, г ометрических размеров и их соотношений сопрягаемых конструктивных -.ëå20 ментов, образующих кинематические связи в механизме 5 регулировки и устройстве в целом, Расчетная величина эксценiðèñèòåта проточки регулировочных колец о

25 6 и 7 в зависимости от заданн тго диапазона угловой юстировки и оТ геометрии конструктивных элементов определяется по формуле: е = 1 typic — (К+0,5d ) ° (sece з — ), где е - эксцентриситет эксце, <тричной проточки Я;

d< - диаметр шариков 12 (принимается конструктивно);

T. — расстояние (плечо) от оси шарнира 4 до оси перемещения шариков 12;

К вЂ” расстояние от ведущего шари40 ка 12 (шарик, контактирующий с пружино" 16) до оси подвижного основания

ec g- необходимый диапазон угловой юстировки от оси 1-Z

Расчет градуировки круговых ц;-.л .. дрических шкал 3П отсчетного устройства производится Ilo формуле зависимости угла поворота регулировочных колец 6 и 7 от угла наклона подвижного основания 1: едп p = (1, ° tpM — СК + 0,51, }х х (sees< — } e-1 где Pi — угол поворота регулировочн .к

55 колец 6 и 7 от исходно о .опожения;

î4 - угол наклона подвижного основания 1 (задается в зависи1707588 мости от необходимой разрешающей 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 (йарловский Ю.В, Регулировочные устройства приборов и их элементы. М,: Машиностроение, 1976, с. 132, рис. 5-15), В этом случае ход шариков в зависимости от угла поворота регулировочных колец определяется по формуле:

20 где t — линейное перемещение (ход) ведущего шарика; е - конструктивно принятый эксцентриситет эксцентрической проточки, равный диапазону линейного перемещения предметного столика;

1 — 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 преймущества. Повышается точность регулирования за счет введения дополнительных толкателей, выполненных в виде ползунов 40

Т-образной формы, исключающих вращение шариков в процессе регулировки . при повороте регулировочных колец и образующих скользящий контакт с рабо-

45 чей поверхностью эксцентрическои проточки своими поперечными выступами

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 0стировочное уг.тройство, 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 сзаимодействия с подвижным основанием посредством двух пар шариков, размещенных в отверстиях неподвижного основания, расположенных диаметрально друг другу по направлениям регулировки, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения удобства эксплуатации1разделитель выполнен в виде крестовины с двумя парами взаимно перпендикулярных радиальных пазов, в которых размещены толкатели, выполненные T-образной формы с возможностью взаимодействия своими поперечными выступами с шариками и эксцентричными проточками плоских регулировочных колец.

17075»8

/б l2

L8.2

t 707588

17075Р . Г-/

Составитель А. Путятин

Техред А. Кравчук Кор р е ктор А. 06р уца р

Редактор Т. Куркова

Заказ 1326 Тираж Подписное

BHHHIIH Государственного комитета о изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издатеЛьский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина,10!