Устройство для малых установочных перемещений

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 19) (11) У источника т давления со герметичным чувствитель рого опред ока, причем единен с ман упругим элем ность по давл еляется иэ со сточникметром иентом,ению кототношения макс 7 раБ )ма1 х 1 опР К (Д;,Хмакс наче я де ое эначео диапаго элеХ х)доп к,с сЪ)и ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАЛЫХ УСТАНОВОЧНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащееисточник тока и размещенные в корпусе отсчетный элемент, регулировочный винт и возвратную пружину,о т л и ч а ю щ е е с я тем; что,с целью повышения точности и быстродействия, в него введены источникдавления, манометр, герметичныйупругий элемент и индикатор, приэтом поверхность отсчетного. эд)емента, обращенная к перемещаемой детали, выполнена электропроводной,одна иэ них соединена с первым выводом источника тока, а вторая -через индикатор с вторым выводом- чувствительностьдавлению упругогоэлемента,- максимальное зние перемещенитали,- максимальнние рабочегэона упругомента,- допустимая погрешность установки иизмерения перемения детали,- коэффициент точити измерения давния источника,погрешность измения давления.Изобретение относится к измерительной тЬхнике и может быть использовано для малых перемещений деталей и узлов, в частности для установки заданных зазоров между ними.Известно устройство для малыхустановочных перемещений, содержащее регулировочные винты с установленными на них рамами из магнитострикционного материала, на которых размещены обмотки 13.Однако наличие магнитострикционных рам приводит к увеличению осевых габаритов устройства. Кроме того перемещение более 10 мкм вДанном устройстве могут быть осуществлены только вручную,Наиболее близким техническимрешением к предлагаемому изобрете нию является устройство для малыхустановочных перемещений, содержащее источник тока и размещенные вкорпусе отсчетный элемент, регулировочный винт с нагревательнымэлементом и возвратную пружину, причем нагревательный элемент подключен к источнику тока через реостат(2.К недостаткам данного устройства следует отнести низкую точность,обусловленную изменением в процессеработы температуры устройства, перемещаемой детали и окружающей среды,в случае выполнения микраперемещения в течение длительного времени,неизбежное воздействие тепла на 35перемещаемую деталь и другие элементы устройства, что ограничивает время его работы и возможность дистанционного осуществления перемещенийтолько в ограниченном диапазоне, 4 Опоскольку большие перемещения осуществить за счет теплового расширения невозможно.Следует указать также на инерционность известного устройства,ограничивающую его быстродействие.Цель изобретения - повышение точности и быстродействия устройства.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для малых установочных перемещений, содержащееистОчник тока и размещенные в корпусе отсчетный элемент, регулиро,вочный винт и возвратную пружину,введены источник давления, манометр, герметичный упругий элементи индикатор, при этом поверхностьотсчетного элемента, обращенная кперемещаемой детали, выполненаэлектроцроводной, одна из них соединена с первым выводом источника тока, а вторая - через индикатор свторым выводом источника тока, причем источник давления соединен с манометром и герметичным упругим эле,ментом, чувствительность по давле- б 5 нию которого определяется из соотношенияи, с (")Ррдь ) с " Р кт(р)где ц.р - чувствительность подавлению упругогоэлемента;й)(,с, - максимальное значение перемещения детали;(р,Р аб)мокс максимальное значение рабочего диапазона упругага элемента,фх 1 оо - допустимая погрешность установки иизмерения перемещения детали/К - коэффициент точности измерения давления источникамр)изм - погрешность измсрения давления.Правая часть неравенства (1) отражает необходимость обеспеченияизмерения малого перемещения с допустимой погрешностью ( б) Дляэтого используется паниженйе чувствительности упругого элемента.Перемещение Х центра упругого элемента, имеющего линейную характеристику, связано с воздействующим давлением Р зависимостью,Б)( = - ф Р = Р. Р Ргде Б, С - эффективная площадь и жесткость чувствительного элемента,При изменении давления на величину аР перемещение центра чувствительного элемента изменится на величинуйХ ср аРт.е. при малой чувствительности ирможно получить малые перемещенияпри относительно больших измененияхдавления, которые проста измерятьс высокой точностью.Левая часть неравенства (.) отражает необходимость ограничения максимального перемещения лХосуществляемого дистанционно с йомощью того же чувствительнага элемента (подаваемое на него давление не должно превышать максимальнагазначения рабочего диапазона(р)жкПри необходимости осуществления микраперемещения левая часть неравенства выполняется с избытком,что дает возможность применять упругий элемейт с малой чувствительностью, работать в небольшой части диапазона и, тем самым, существенно повысить точность.На чертеже представлено устройство для установки зазора междуэлектродами,Устройство для малых установочных перемещений содержит корпус 1,герметичный упругий элемент 2 - вданном случае мем".ану, на жесткомцентре 3 которой установлен шариковый стеклянный изолятор 4. Вкорпусе 1 размещен регулировочныйвинт 5 с изолированными выводами6 и 7, На выводе 6 закреплена возвратная пружина 8, поджатая свободным концом к изолятору 4, с установленной на Ней перемещаемой деталью - электродом 9. Второй электрод 10, являющийсяв данном случаеотсчетным элементом, установлен напружине 11, свободный конец которойподжат к упору 12, Пружина 11 закреплена на выводе 7. Пружины 8 и 11имеют жесткость, существенно меньшую на 2-3 порядка), чем жесткостьмембраны 2. Давление к мембране 2поступает от источника 13 давлениячерез подводящий канал 14, в который включен манометр 15. Выводы6 и 7 включены в электрическуюцепь с индикатором 16, например,лампочкой и источником 17 тока.Устройство работает следующимобразом.Предварительное изменение зазорамежду электродами 9 и 10 осущеставляется поворотом винта 5 относительно корпуса 1. Дистанционноеперемещение электрода 9 в пределахрабочего диапазона мембраны 2 осуществляется подачей давления намембрану 2. Наличие точной зависимости между перемещением и изменением давления позволяет обходитьсябез дополнительного индикатора пере.мещений, воздействующего на перемещаемую деталь, что также повышает точность измерения.Для точной выставки зазора между электродами 9 и 10 в подводящийканал 14 плавно подают давление докасания электродов 9 и 10 (касание, определяется по индикатору 16),Затем плавно снижают подводимоедавление и в момент погасания лам почки делают отсчет давления по шкале манометра 15.Продолжая медленно снижать давление, производят микроперемещение назаданную величину зазора, измеряя 2 О давление манометром 15.Давление переводят в перемещениепо формуледХ-раР25 где д Р - измеренное манометром 15изменение давления от момента погасания лампочки.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет производить микроперемещение с высокой точностью(за счет исключения влияния температуры окружающей среды и ряда других погрешностей) при одновременном повышении быстродействия устройства и расширении диапазона дистанционно осуществляемого перемещения.1074898 Составитель С. ШумилишскаяТеехредЛ.Мартяшова Корректор И. Эрдеей огули едак сное Тираж 522 Государстве елам изобре ЖЗаказ илиад ППП "Патент" г. Ужгород, ул, ПроектнаяфВНИИПИ ПО Д 113035) Много ком нии Раушская Подпиета СССытийаб. д.