Коаксиальная подвеска оптических элементов, стабилизирующих положение визирной оси в измерительных приборах

 

т .t VJG Эн ЛЮ й1 Т „,.-, Х(, .:u .КЛй библмотвиа 44ЬА

E ОП И

ИЗОБРЕТЕНИЯ ((() 436977

Союз Сомтеких

Социалистицеских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства

1 (22) Заявлено 03.04.72 (21) 1766148/18-10 (51) М, Кл. G 01с 5/02 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.07.74. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 23.12.74

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 528.541.2 (088.8) (72) Автор изобретения

Г. К. Бесчасный (71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (54) КОАКСИАЛЬНАЯ ПОДВЕСКА ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ, СТАБИЛИЗИРУЮЩИХ ПОЛОЖЕНИЕ ВИЗИРНОЙ ОСИ

В ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРАХ

Изобретение относится к приборостроению и предназначено для подвески чувствительных элементов стабилизаторов вертикальных, горизонтальных или наклонных направлений (визирной линии), например в стабилизаторах нивелиров.

Для стабилизации визирной линии применяют чувствительные элементы на ленточных подвесках, недостатком которых является малый рабочий угловой диапазон, не превышающий +-1 . Применяемые для этого простые подвески на приборных шарикоподшипниках также не обеспечивают работы стабилизатора с удовлетворительной точностью в широком угловом диапазоне из-за дефектов изготовления составных частей шарикоподшипника, в то время как работа шарикоподшипниковой подвески в узком угловом диапазоне, например, +1 осуществляется с высокой точностью (порядка 1 — 3") ..

В известной коаксиальной подвеске на шарикоподшипниках высокая точность и широкий угловой диапазон обеспечиваются соосным расположением двузвенной подвески и двойной раздельной подвеской колец шарикоподшипников — внутреннего и наружного.

Однако практическое использование этой подвески сложно, так как необходимо изготовлять фактически две прецизионные оси, строго центрировать их одна относительно другой и подвешивать каждую ось в отдельности, что затрудняет сборку, требует значительного количества шарикоподшипников, не позволяет осуществить оптимальные парамет5 ры подвески, Отсутствие надежных ограничителей колебаний грузов нарушает правильное функционирование подвески, не позволяя получить необходимую точность.

Цель изобретения — упрощение конструк10 ции, повышение точности и уменьшение габаритов.

Для этого в предлагаемой подвеске боковые ограничители перемещения чувствительного элемента и его оси качания совмещены, а про15 дольные ограничители колебаний оси качания чувствительного элемента расположены непосредственно на чувствительном элементе с угловым расстоянием от положения равновесия оси качания, соответствующим режиму

20 работы шарикоподшипниковой подвески в угловом диапазоне от 0,5 до 1 .

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, вид сверху (в плане); на фиг. 2 — то же, вид сбоку (со стороны оси).

25 Чувствительный элемент стабилизатора состоит из оправы 1, в которой смонтирован отражатель 2 или другой оптический элемент, служащий для индикации направления; боковых опор 3 и 4, лагер 5 и 6, которыми опра30 ва опирается через шарикоподшипники 7 и 8

40 на ось 9 подвески; уравновешивающего груза

10. Ось подвески .наглухо скреплена с грузом 11, превращающим ее в маятник, и опирается шарикоподшипниками 12 и 13 на лагеры 14 и 15, связанные с корпусом 16 прибора, в котором смонтирован стабилизатор, или с каким-либо неподвижным основанием. Боковые перемещения оси 9 фиксируются ограничителями 17 и 18, связанными с корпусом 16, которые ограничивают и боковые перемещения оправы 1 чувствительного элемента стабилизатора. Колебания оси-маятника ограничиваются ограничителями 19 и 20, скрепленными с оправой. Угловое расстояние (зазор) между грузом 11 и ограничителями 19 и 20 выбирают минимальным (порядка 0,1 мм), чтобы колебания оси относительно оправы чувствительного элемента ограничить узким угловым диапазоном (порядка 1 — 2 ). Все шарикоподшипники закреплены на оси 9 неаодвижно с натягом, а в лагерах передвигаются свободно.

Устройство работает следующим образом.

При наклоне корпуса 16 в продольном направлении (перпендикулярно к плоскости чертежа) наружные кольца шарикоподшипников

12 и 13, связанные с лагерами 14 и 15, поворачиваются от носительно внутренних колец, которые, как и внутренние кольца шарикоподшипников 7 и 8, будучи связанными с осью 9, свободно подвешенной благодаря наличию груза 11, не изменяют своего положения относительно направления силы тяжести. Наружные кольца шарикоподшипников 7 и 8, связанные с оправой 1 свободно подвешенного чувствительного элемента стабилизатора, также не изменяют своего положения относительно направления силы тяжести. В результате независимо от величины наклона корпуса 16 шарикоподшипники 7 и 8, служащие опорой чувствительному элементу стабилизатора, сохранят :неизменной свою ориентировку как относительно чувствительного элемента, так и относительно направления силы тяжести, включаясь в работу лишь в пределах узкого углового диапазона, величина которого определяется точностью изготовления шарикоподшипников, маятниковым моментом и другими факторами и составляет 10 — 30". При маятниковых колебаниях чувствительного элемента, вызванных, например, установкой прибора в рабочее положение и демпфируемых любым успокоителем известной конструкции (на чертеже не показан), ось 9 вместе с грузом 11 также колеблется, увлекаемая ограничителями 19 и 20, и демпфируется через эти ограничители одним и тем же успокоителем. Колебания оси 9 в пределах уклонений груза 11 от вертикали на величину, определяемую положением ограничителей 19 и 20 (до i ), не гасятся успокоителем и обусловливают дополнительное повышение чувствительности подвески, создавая качающуюся опору чувствительного элемента. При боковых наклонах корпуса 16 в работу включаются боковые ограничители 17 и 18.

Предмет изобретения

Коаксиальная подвеска оптических элементов, стабилизирующих положение визирной оси в измерительных приборах, например в нивелирах, содержащая свободно подвешенные на шарикоподшипниковых опорах чувствительный элемент и ось его качания, а также ограничители их перемещений, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения точности и уменьшения габаритов, боковые ограничители перемещения чувствительного элемента и его оси качания совмещены, а продольные ограничители колебаний оси качания чувствительного элемента расположены непосредственно на чувствительном элементе с угловым расстоянием от положения равновесия оси качания, соответствующим режиму работы шарикоподшипниковой подвески в угловом диапазоне от

0,5 до 1 .

436977

1о 5 g

Раг. 1

1g 1g

Риг.2

Составитель А. Колгобакииа

Тсхред 8. Рыбалова

Редактор Т. Иванова

Корректор А. Дзесова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3443 10 Изд. JA 115 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раушская паб., д. 4/5