Опора для подвески подвижных элементов приборов

 

И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ t i! 549 90I

Союз Советски»

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.12.75 (21) 2300118/21 с присоединением заявки № (51) М.К .

Н 05К 7/12

F 16F 15/16

ГосУдаРственный комитет (23) Приоритет

Совета Иннистроо СССР ло алаи изоб „„„- (43) Опубликовано 05.03.77. Бюллетень № 9 (53) УДК 621.396.6 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 23.08.78 (72) Авторы изобретения

А. С. Важенин и Э. А. Сигалов (71) Заявитель Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (54) ОПОРА ДЛЯ ПОДВЕСКИ ПОДВИЖНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

ПРИБОРОВ.

j= — Е, h

Изобретение относится к приборостроению.

Известна опора для подвески подвижных элементов приборов, содержащая подвижную и неподвижную механические системы, между которыми располагается слой >кидкости.

Известная ртутная опора проста, но обладают малыми несущей способцосгью, осевой и радиальной жесткостью. 10

Цель изобретения — повышение осевой и радиальной жесткости подвески.

Предлагаемая опора отличается тем, что подвижная система выполнена в виде поршня, на цилиндрической поверхности которого в два ряда по высоте выполнены глухие пазы, а неподви>кная система — в виде стакана, внутри которого размещен упомянутый поршень с капиллярным зазором, причем глухие пазы и пространство между днищем стакана и поршнем заполняют несмачивающей жидкостью, например ртутью, а капиллярный зазор — смачивающей жидкостью, например машинным маслом. 25

Известно, что в капиллярпом зазоре, заполненном жидкостью, на границе двух сред действует избыточное давление

4i cos 0

Ь где o. — коэффициент поверхностного натяжения;

0 — краевой угол смачивания;

Л вЂ” ширина капиллярного зазора.

Как следует из уравнения, величина и знак капиллярного давления зависят от свойств жидкости. У смачивающих жидкостей капиллярное давление положительно (0(8<90 ), а у несмачивающих — отрицательное (90 <0<180 ), т. е. направлено внутрь жидкости. Так, при 4=10 мк и 0=

=180 для ртути Р= — 1,88 кг/см, Если неподвижную систему опоры выполнить в виде стакана, а подвижную — в виде поршня с диаметром примерно 20 мм, пространство между днищами поршня и стакана заполнить ртутью, то при радиальном зазоре между стаканом и поршнем в

10 мк опора будет обладать нагрузочной способностью в 59 Н. При этом осевая жесткость опоры (без учета изменения радиуса мениска) где S — площадь опорной поверхности;

h — толщина слоя жидкости;

Š— модуль упругости жидкости (для ртути E = 2,5 10 кг/сме) .

549901

При толщине слоя ртути под поршнем в

1 мм осевая жесткость опоры 7,86 10 Н/мм.

Аналогичным путем можно получить и высокую радиальную жесткость опоры.

На чертеже изображен вид опоры в разрезе.

Подвижная система — поршень 1 — помещена с капиллярным радиальным зазором в стакан 2 — неподвижную систему, прикрытую сверху крышкой 3. На боковой поверхности поршня в два ряда по его высоте выполнено восемь равноудаленных неглубоких, но развитых по поверхности боковых пазов (по четыре в каждом ряду). Полость между днищами поршня и стакана образу- 15 ет нижний паз. Все пазы заполняют несмачивающей жидкостью, например ртутью.

Для защиты от вредного испарения ртути капиллярный зазор заполняют смачивающей жидкостью, например машинным маслом. Для заполнения пазов ртутью в поршне в его осевом направлении имеются девять отверстий: одно сквозное — для заполнения нижнего паза и восемь несквозных— для заполнения боковых пазов. Каждое отверстие связано со своим пазом дополнительным радиальным отверстием, просверленным из паза до пересечения с главным отверстием, как показано на чертеже штриховой линией, зо

Чтобы заполнить пазы ртутью и капиллярный зазор маслом, в стакан, заполненный маслом, вставляют поршень. При этом масло как смачивающая жидкость всасывается в капиллярный зазор и заполняет

его. Затем в отверстия заливают ртуть, которая как тяжелая ждикость вытесняет из пазов масло, однако как несмачивающая жидкость не может проникнуть в капиллярный зазор. Ртуть располагается ниже верх- 4О ней плоскости поршня, чтобы заглушить наполнительные отверстия. Для заглушки отверстий в них затем наливают отвердевающую жидкость, например эпоксидную смолу, которая образует пробки, герметизиру- 45 ющие пазы.

Осевая жидкость подвижной системы обеспечивается нижним пазом, а линейная и угловая жесткость в осевой плоскости— боковыми пазами. При этом линейная жесткость в осевой плоскости обеспечена разнесением боковых пазов вокруг поршня, а угловая жесткость в этой плоскости — разнесением пазов по высоте поршня.

Статическая жесткость подвески поршня вокруг его оси, являющаяся угловой жесткостью в радиальной плоскости поршня, равна нулю. Таким образом обеспечиваются минимальный противодействующий момент подвески подвижной системы в направлении измерения и максимальные жесткости в остальных направлениях, что весьма важно для разработки чувствительных и точных приборов, предназначенных для работы в условиях внешних механических воздействий (вибрации, удары, тряска).

Формула изобретения

Опора для подвески подвижных элементов приборов, содержащая подвижную и неподвижную механические системы, разделенные слоем жидкости, о т л и ч а ю щ а яся тем, что, с целью повышения осевой и радиальной жесткости подвески, подвижная система выполнена в виде поршня, на цилиндрической поверхности которого в два ряда по высоте выполнены глухие пазы, а неподвижная система — в виде стакана, внутри которого размещен упомянутый поршень с капиллярным зазором, причем глухие пазы и пространство между днищем стакана и поршнем заполняют несмачивающей жидкостью, например ртутью, а капиллярный зазор — смачивающей жидкостью, например машинным маслом.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе

Патент Франции Ко 1502431, кл. А 47С, 23.11.66.

549901

Составитель О. Богомолов

Техред В. Рыбакова Корректор Н. Федорова

Редактор Б. федотов

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1679/14 Изд. Мв 330 Тираж 972 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

l 13035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5