Устройство фиксации осевых микроперемещений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)5 6 12 В 3/О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ мехамир йство.ность,Новая - ТИ- ЕВЫХ при вано ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Ленинградский институт точнойники и оптики(54) УСТРОЙСТВО ФИКСАЦИИ ОСМИКРОПЕРЕМЕЩЕНИЙ(57) Изобретение относится к точномборостроению и может быть использ Ы, 1721633 А 1 2 в системах юстировки оптических приборов. Цель изобретения - повышение точности фиксации заданных положенйй стержня и упрощение технологичности конструкции. Втулка 1 снабжена мембранами 3, размещенными на обоих ее концах и соединенными со стержнем 2, зазор между втулкой и стержнем заполнен легкоплавким металлом 5, а в средней части втулки по ее периметру расположены нагревательно-охлаждающие элементы, например элементы Пельтье 6, с возможностью контактирования с легкоплавким металлом. Внешняя поверхность стержня и внутренняя поверхность втулки в зоне их контактирования с легкоплавким металлом выполнены рифлеными. Устройство также содержит винтовые соединения 4,проводники 7, 1 ил.Изобретение относится к точному приборостроению и может быть использовано в системах юстировки оптических приборов, в адаптивной оптике.Целью изобретения является повышение точности фиксации заданных положений стержня и упрощение технологичности конструкции.На чертеже схематично изображена конструкция устройства фиксации осевых микроперемещений.Устройство состоит из втулки 1, обхватывающей фиксируемый стержень 2. На обоих концах втулка 1 герметично соединена со стержнем 2 при помощи мембран 3. Герметичное соединение мембран 3 со стержнем 2 может обеспечиваться, например, с помощью винтовых соединений 4. Объем между втулкой 1, стержнем 2 и мембранами 3 заполнен легкоплавким металлом 5. В средней части втулки 1 по ее периметру расположены нагревательно-охлаждающие элементы, например элементы Пельтье 6, имеющие тепловой контакт с металлом 5. К элементам Пельтье подключены проводники 7.Кроме того, внутренняя поверхность втулки 1 и внешняя поверхность стержня 2 в зоне их контакта с легкоплавким металлом 5 выполнены рифлеными.Устройство работает следующим образом,По проводникам 7 через элементы Пельтье 6 пропускают электрический ток в направлении, обеспечивающем выделение тепла на спаях элементов Пельтье, контактирующих с металлом 5. Металл 5 расплавляется и стержень 2 получает возможность осевого перемещения относительно втулки 1 в диапазоне, ограниченном упругостью мембран 3. Во время установки заданного положения стержня 2 ток через проводники 7 поддерживается на уровне, обеспечивающем достаточное количество тепла для поддержания металла 5 в жидком состоянии, Для фиксации заданного положения стержня 2 относительно втулки 1 направление тока в проводниках 7 переключают на обратное, что приводит к поглощению тепла в зоне контакта элементов Пельтье 6 с металлом 5. В результате металл 5 охлаждается и начинается его кристаллизация от центра втулки 1 к ее краям.Интенсивность поглощения тепла элементами Пельтье должна быть такой, чтобы обеспечить необходимый для описанного процесса градиент температуры от центра втулки к ее краям. В случае, если металл 5 при застывании расширяется, фронт кристаллизации выталкивает жидкую фазу к 5 краям втулки и в конце процесса она деформирует мембраны, практически не сместив стержень 2 относительно втулки 1, так как кристаллизация в обоих направлениях идет равномерно, а к концу процесса средняя 10 часть стержня уже закреплена во втулке застывшим металлом. В случае, если металл 5 при застывании сжимается, фронт кристаллизации вбирает в себя жидкую фазу и в конце процесса мембраны слегка деформи руются атмосферным давлением, опять жепрактически без смещения стержня 2, После застывания металла 5 ток в проводниках 7 может быть выключен до следующей перестройки положения стержня 2. Температур ные деформации металла 5 в твердомсостоянии направлены не на смещение стержня 2, а на его растяжение или сжатие.а так как жесткость стержня 2 вы ше жесткости прослойки металла 5 вследствие боль шой площади сечения), то это не приводит кзаметным смещениям его положения.Устройство фиксации осевых микроперемещений может быть изготовлено из следующих элементов: втулка 1 и стержень 2 из 30 инвара или суперинвара, имеющего близкий к нулю температурный коэффициент расширения; мембраны 3 из какого-либо упругого металла, например бериллиевой бронзы; в качестве легкоплавкого металла 5 35 могут быть использованы различные сплавы, например сплавы Розе (Тпл. = 97 С), дАрсе (Тпл, = 79 С), Вуда (Тпл. = 68 С) и другие; элементы Пельтье 6 изготавливаются из различных полупроводниковых мате риалов и металлов.формула и зоб рете н и я Устройство фиксации осевых микроперемещений, содержащее стержень, втулку, обхватывающую с зазором стержень, 45 узелфиксации,отличаю щеесятем, что,с целью повышения точности фиксации заданных положений стержня и. упрощения технологичности конструкции, втулка снабжена мембранами, размещенными на обоих 50 ее концах и соединенными со стержнем,зазор между втулкой и стержнем заполнен легкоплавким металлом, а в средней час и втулки по ее периметру расположены нагревательно-охлаждающие элементы с воз можностью контактирования слегкоплавким металлом.