Аэростатическая опора скольжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9) 15)5 Р 16 С 32/06 АВТОРСКОМУ ТЕЛЬСТВУ аль КОЛ озаписи еспечивра- биения превыметров. жду корю плава вел ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(воспроизведения), где требуется обвать минимальные отклонения осиния, где торцовые и радиальныедисковых носителей информации нешают одного или нескольких микроОпора снабжена размещенным мепусом и сферической поверхность Изобретение относится к области машиностроения, а именно к специализированным опорам на воздушной смазке, предназначенным для прецезионной обработки отверстий, заточки инструмента и т.д., и может использоваться в системах оптической записи-воспроизведения, где требуется обеспечивать минимальные отклонения оси вращения, чтобы торцовые и радиальн.ые биения поверхностей дисковых носителей информации не превышали одного или нескольких микрометров,Известна аэростатическая опора скольжения, содержащая корпус с двумя опорными сферическими поверхностями и ротор с жестко закрепленной сферой на его конце, образующей с одной из сферических опорных поверхностей сферический аэростатический подшипник, а также расположенную 1732039 А 1 ющей втулки кольцевым вкладышем со сферической внутренней поверхностью с охватом ее со стороны одного из торцов плавающей втулки и установленным с возможностью радиальных смещений, а также электромагнитной системой центрирования корпуса по оси вращения, Повышение стабильности оси вращения достигается за счет создания наиболее благоприятных условий посредством изменения свойств демпфирования при радиальных смещениях введенного кольцевого вкладыша и тангенциальных смещений корпуса, центрируемого по оси вращения электромагнитной системы, Ротор в динамическом состоянии на закритической частоте вращения само центрируется, а возмущающие воздействия на него при созданных благоприятных условиях демпфирования уменьшаются. 4 ил,между корпусом и ротором плавающуювтулку с наружной сферической поверхностью, образующую с другой опорной сферической поверхностью ротора второйаэростатический подшипник, и каналы дляподвода рабочей среды под давлением врабочие зазоры подшипников,Недостаток этой опоры состоит в том,что в условиях возмущающих воздействийне обеспечивается достаточная стабильность положения оси вращения ротора, Ктаким воздействиям можно отнести вибрации основания, временная нестабильностьгеометрических форм, температурные колебания,Другой недостаток - значительные потери рабочей среды, если выполнить каналдля обеспечения вакуумной фиксации дискового носителя информации, 173203911 =.12.Это создает условие равенства нулю опрокидывающего момента Мо = 0 и позволяет сосредоточить центр тяжести гпз ротора гпз= = т 1+ гп 2 по оси Х - Х, При этом возникают 45 малые радиальные смещения ЬХ; центра тяжести от центробежной силы дебалансной массы Ьаз.Плавающая втулка 6 обеспечивает компенсацию погрешностей изготовления цилиндрической поверхности 3 корпуса 1 (фиг,1),а вкладыш 10 создает условия оптимального демпфирования при инерционном динамическом состоянии ротора 4 (фиг.4) и смещениях корпуса 1(пунктир). Эти 55 смещения корпуса, центрируемого по оси вращения электромагнитной системой 12,являются следствием возмущающих воздействий, которые обусловлены вибрацией Снижение стабильности положения оси вращения ухудшает качество оптической записи и снижает плотность записи, так как геометрические размеры бит информации порядка 0,8 - 1 мкм.На фиг, 1 дана предлагаемая опора, разрез, общий вид; на фиг, 2 - кинематическая схема; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг, 2; на фиг. 4 - схема сохранения положения оси вращения массивного ротора.Аэростатическая опора скольжения содержит корпус 1 (фиг.1) со сферической 2 и цилиндрической 3 опорнымй поверхностями и ротор 4 с жестко закрепленной сферой 5 на его конце, образующей первый аэростатичеекий подшипник, плавающую втулку б с наружной сферической поверхностью 7, образующей со сферической поверхностью 8 ротора второй аэростатический подшипник, ка .л:, 9 длл подвода рабочей среды под дав;,ц"ем, кольцевой вкладыш 10 со сферической внутренней поверхностью 11, охватывающей сферическую поверхность плаваю,ей втулки 6 со стороны одного из ее тоцов, установленный с возможностью радиальных смещений, и электромагнитную систему 12 центрирования корпуса по оси вращения, индуктор которой вмонтирован в основание 13, взаимодействующее с корпусом 1 по сферическим поверхностям 11 сопряжения с нагнетанием в зазор 15 рабочей среды, обеспечивающей смазку.Уагнитопровод 16 якоря электромагнитной системы дифференциально смещен о. носительно индуктора, что обеспечивает центрирогание корпуса 1 по оси вращения.Распределение масс в 1 и в 2 ротора, относительно оси Х - Х (фиг,2), рассчитано так, что моменты инерции верхней и нижней части равны; 5 10 15 20 25 30 35 40 основания 13, погрешностями изготовления поверхностей скольжения и т.д,Аэростатическая опора скольжения работает следующим образом.В динамическом состоянии ротора 4 1 фиг.1) рабочая среда поступает под давлением в канале 9 по перепускным радиальным каналам в зазоры первого и второго подшипников, обеспечивая центрировку плавающей втулки б и вкладыша 10 относительно оси вращения ротора. Электромагнитная система 12 центрирует корпус 1 по оси вращения, а рабочая среда, поступающая под давлением в зазор 15 между сферическими поверхностями основания 13 и корпуса 1, создаетусловия для тангенциальных смещений корпуса (фиг.4) на угол Ьа 1 относительно центра 0 первого подшипника. На закритической частоте вращения ротора 4 осуществляется его самобалансировка и инерциальное состояние. обеспечивающее малую прецессию оси вращения. Смещения ЬЯ плавающей втулки б, изменяющие зазор между сферами второго подшипника по дуге а 1 а 2, весьма мало изменяют зазор Ьдз между сферами плавающей втулки б и вкладыша 10 ввиду его радиального смещения на Ь 4 при самоцентрировании в смещенном состоянии плавающей втулки б. Это определяет оптимальные условия демпфирования во втором подшипнике и обеспечивает повышенную стабильность оси вращения ротора,Предложенная опора обеспечивает возможность работы в условиях возмущающих воздействий на основание и в сравнении с прототипом позволяет лучше компенсировать погрешности геометрических форм элементов при улучшенных массогабаритных показателях,Формула изобретения Аэростатическая опора скольжения, содержащая корпус с двумя опорными сферическими поверхностями и ротор с жестко закрепленной сферой на его конце; образующей с одной из сферичеЮих опорных поверхностей сферический аэростатический подшипник, а также расположенную между корпусом, и ротором плавающую втулку с наружной сферической поверхностью,. образующую с другой опорной сферической поверхностью ротора, второй аэростатический подшипник, и каналы для подвода рабочей среды под давлением в рабочие зазоры подшипников, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения стабильности оси вращения, она снабжена размещенным между сферическими поверхностями корпуса и плавающей втулкой с возможностью ее охвата со стороны одного из ее торцов плавающим в радиальном направлении кольцевым вкладышем со сферической внутренней поверхностью, а также электромагнитной системой центрирования по оси вращения.Тираж Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб 45