Магнитострикционная опора

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (п1 437854

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 23.10.72 (21) 1838573/25-27 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 30.07.74. Бюллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 30.12.74 (5l) М. Кл, F 16c 17/00

F 16с 39, 06

Г lбс 29!02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.822.5 (088.8) (i2) Автор изобретения

О. П. Михайлов (71) Заявитель

Московский станкоинструментальный институт (54) МАГНИТОСТРИКЦИОННАЯ ОПОРА

Изобретение относится к области машиностроения и может,применяться в устройствах, в которых необходимо осуществлять точное позиционирование, например .в координатнорасточных .станках.

Известны магнитострикционные опоры, содержащие подвижной элемент, например стол, установленный на основании посредством по крайней мере одного магHHTocTpHKIIHQHHQI узла, состоящего из сердечников с,катушками намагничивания, образующих привод перемещения подвижного элемента.

Предлагаемая оратора отличается от известных тем, что магнитострикционный узел снабжен промежуточной деталью, с которой контактирует подвиж ной элемент и которая жестко связана с одним концом каждого из сердечников, жестко соединенных другим с основанием, расположенных равномерно вокруг промежуточной детали и выполненных упругими в поперечном направлении .в плоскости, проходящей через оси сердечников.

Такое выполнение опоры обеспечивает повышение точности перемещения и расширение ее эксплуатационных возможностей.

Опора может содержать не менее четырех магнитострикц ионных узлов, оси сердечников которых расположены в одной (плоскости, а стол вы полнен с выступами, число которых соответствует числу магнитострикционных узлов и каждый из которых контактирует с промежуточной деталью соответствующего узла.

На фиг. 1 изображена предлагаемая опора; на фиг. 2 — вариант,выполнения опоры для установки стола станка.

Магнитострикц ионная опора состоит из мас. сивной плиты-основания 1, имеющей крестообразную форму. Между лапами этого креста располагаюгся магнитострикционные сердеч10 ники 2 и 3, оси которых перпендикулярны, В средней части сердечники жестко скреплены с промежуточной деталью (центро») 4, являющимся осью опоры.

Сердечники могут быть сделаны из листов

15 или из толстых пластин магнитострикционпого материала (никеля, пермендюра, альфера и др.). Сечение сердечников должно быть таково, чтобы жесткость в на правлении осп Z была достаточно велика. Сердечники закрсп20 ляюгся в основании 1 с определенным продольным натяжением. Кроме того, необходимо, чтобы жесткость в поперечном направлении у каждого сердечника была невелика.

В сердечниках, собранных из листов, это

25 требование всегда выполняется, а в сплоп,— ных сердечниках необходимо сделать специальные выточки, ослабляющие сечение в поперечном на правлении.

Таким образом, сердечн|ик 2 имеет большую

30 жесткость C„, С, и малую жесткость Су, а сер3 дечник 3 — большую жесткость С„, С, и малую жесткость C„„.

Для намагничивания на,каждую половину сердечника наматывается обмотка. Направление токов в отдельных половинах обмоток выбирается встречным.

Магнитострикционная опора работает следующим образом.

Перед введением в работу через все обмотки пропускается начальный ток, при этом в отдельных половинах сердечника .возникают упругие напряжения, равные по величине, но противоположные по знаку. В результате этого центр 4 о поры остается неподвижным.

Для получения рабочего перемещения вдоль какой-либо оси ток в обмотке, намагничивающей одну половину сердечника, увеличивается, а ток в обмотке другой половины сердечника в равной мере уменьшается. Пр и этом магнитострикцион ные на пряжения в отдельных частях сердечника становятся ноодинаковыми, и центр 4 получает перемещение в определенном направлении.

Для устранения температурной оши бки каждая обмотка может быть выполнена бифилярной (из двойного провода). На правление токов в отдельных половинах обмоток,выбирается встречным, так что при равных токах сердечник не намагничивается. Если регулировать токи так, чтобы сумма их всегда оставалась постоянной, то тепловой режим всех частей сердечника будет одинаковым и температурная ошибка будет отсутствовать.

Магнитострикционные опоры применяться для установки стола 5 металлорежущего станка (см. фиг. 2). Стол опирается на четыре магнитострикционные опоры (на фиг. 2 lIIQK2заны две). В этом случае крестообразные основания опор объединяются в одно общее основание, которое перемещается по направляющим б станка. Таким образом осуществляется грубая подача.

437854

Для осуществления двухкоординатной тонкой подачи служат магнитострикционные опоры 7 и 8, на которые опирается верхняя часть стола. В этом случае все магнитострикционные опоры должны работать согласовано.

Магнитострикционные опоры могут быть также применены для корректировки, положения оси вращающегося шпинделя.

В этом случае на опорах должны закреп10 ляться шпиндельные подшипники. Таким образом можно компенсировать биение шпинделя, упругие прогибы при приложении нагрузки и другие ошибки.

Предмет изобретения

1. Магнитострикционная опора, содержащая подвижной элемент, на пример стол, установленный на основании посредством по край20 ней мере одного магнитострикционного узла, состоящего из сердечников с катушками на магничивания, образующих привод перемещения подвижного элемента, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью расширения ее эксплуа25 тационных возможностей и повышения точности .перемещения, матнитострикционный узел снабжен промежуточной деталью, с которой контактирует подвижной элемент и которая жестко связана с одним концом каждого из

30 сердечников, жестко соединенных другим концом с основанием, расположенных ра вномерно вокруг промежуточной детали и выполненных упругими в поперечном направлении в плоскости, проходящей через оси сердечников.

35 2. Oinopa iso п. 1, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере четыре магнитострикционных узла, оси сердечников которых расположены в одной плоскости, а стол, выполнен с выступами, число которых со40 ответствует числу магнитострикционных узлов и каждый из которых контактирует с промежуточной деталью соответствующего узла.

437854

Фиг. 1

Составитель И. Мерамед

Техред T. Курилко Корректор Л. Царькова

Редактор Н. Суханова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3518,5 Изд. ¹ 1874 Тираж 875 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5Ê-35, Раушская наб., д. 4/5