Юстировочное устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИ170758 1)5 С 02 В 7 50 79 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯч ЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМУ льорезе; на Фиг.3 г,4 - раз- разрезрав-Б на фиг.1;на фиг 1 наиг,2,г,1-5 даны сл устйти, и обоз ации СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР Р 16243 Р 6, кл, С 02 В 7/00, 1989, (54) ЮСТИРОВОЧНОЕ УСТРОРСТВО (57) Изобретение относится к тоцному приборостроению и может быть использовано в оптико-механических приборах для высокоточной выставки по двум взаимно перпендикулярным направлениям различных элементов и устройств оптики, а также может найти применение для юстировки относительно местной вертикали, аттестации и исследования силоцувствительных измерителей в экзаменаторах и приспособлениях контрольно-испытательной аппаратуры. Оно позволяет повысить удобство эксплуатации. Это достигается за счет того, что в устройстве, содержащем подвижное 1 и неподвижное 3 основания, связанные между собой упругим шарниром 4, а также меИзобретение относится к точприборостроению и может быть и, зовано в оптико-механических прах для высокоточной выставкидвум взаимно перпендикулярным нлениям различных элементовройств оптики, а также может нприменение для юстировки атнотельно местной вертикали, аттеи исследования силочувствительизмерителей в экзаменаторах испособлениях контрольно-испыта ханизм 5 регулировки содержащийдва плоских регулировочных кольца свнутренними открытыми эксцентрическими проточками Р и разделителем 9между ними, установленных на внешней поверхности 18 неподвижного основания 3 с возможностью взаимодействия с подвижным основанием 1 посредством двух пар толкателей, выполненных в виде шариков (й) 12, размещенных в отверстиях неподвижного основания 3, расположенных по направлениямрегулировки, й 12 снабжены дополнительными толкателями, выполненнымив виде ползунов 13 Т-образной Формы. Разделитель 9 выполнен в видекрестовины с направляющими поперечными пазами 10, Отверстия под й 12размещены водной плоскости, ползуны 13 попарно установлены в направляющих пазах 10 с возможностью взаимодействия своими поперечными выступами 14 и 15 .с Ш 12 и эксцентричнымипроточками 8 регулировочных колец,5 ил. нои аппаратуры,На Фиг.1 представлена конструкцияюстировочного устройства в исходномположении, общий вид в разфиг.2 - вид А на фиг,1; наразрез Б на Фирез В-В Фиг,5Г-Г на фНа фиедующие начения:е - эксцентриситет эксцентричнойпроточки 8;31701, - расстояние (плечо) от оси шарнира 4 до оси перемещения шариков 12ХХ - ось абсцисс;- ось ординат;ЕЕ - ось апплйкат.Юстировочное устройство содержитподвижное основание 1 с посадочнымместом 2 под астйруемый объект (условно не показан)", и неподвижноеоснование 3, коаксиально расположенные относительно друг друга и связанные между собой упругим шарниром4, а также механизм 5 регулировкипо двум взаимно перпендикулярнымнаправлениям, содержащий два плоских регулировочных кольца 6 и 7 свнутренними открытыми эксцентрическими проточками 8, разделитель 9,выполненный в виде крестовины с .направляющими поперечными пазами 10по типу промежуточного звена одногоиз вариантов конструкции крестовоймуфты (Кожевников С,Н, и др. Механизмы, Справочник. М.: Машиностроение,1976 г., с. 220, рис. 3.157 б, поз.5)снабженной дополнительными внутренни-ми пазами 11, выполненными симметрич"но направляющим поперечным лазам 10,две пары толкателей, выполненных ввиде шариков 12, дополнительные толкатели, выполненные в виде ползунов13 Т-образной формы с поперечными выступами 14 и 15, плоские пружины 16 и ,плоские пружины 17, Регулировочныекольца 6 и 7 установлены на внешнейцилиндрической поверхности 18 неподвижного основания 3 последовательновместе с разделителем 9 и обращенык нему эксцентричными проточками 8.РаздеаЮфгель 9 установлен между регулировочными кольцами 6 и 7 и от по-.ворота удерживается закладным направляющим штифтом 19, закрепленнымв неподвижном основании 3 (Орлов П,И,Основы конструирования, Справочнометодическое пособие в 3 книгах,Кн.2. М.: Машиностроение, 1977,с. 238, рис, 257 д). Шарики 12 размецены в отверстиях 20, выполненныхв неподвижном основании 3 попарнодиаметрально друг другу и в однойплоскости. Полэуны 13 размещены в направляющих пазах 10 разделителя 9,причем их поперечные выступы 14 и15 расположены соответственно в эксцентричных проточках 8 и в дополнительных продольных внутренних пазах11. Пружины 16 и 17 установлены в 75 Р 84глухих пазах 21, выполненныхв подвижном основании 1, Механизм 5регулировки в осевом направленииудерживается с одной стороны кольцевым упорным буртом 22 неподвижногооснования 3, а с другой сторонысъемным установочным фланцем 23, закрепленным посредством, например, зак 10ладного направляющего штифта (шпон ки) 24 и крепежной гайки 25. Каждоерегулировочное кольцо 6 и 7 кинематически связано с подвижным основанием1 посредством полэунов 13 и шариков 12. При этом поперечный выступ14 каждого ползуна 13 образует скользящий контакт с рабочей поверхностьюэксцентричной проточки 8, а поперечный выступ 15 образует неподвижный20 точечный контакт с шариком 12, который в свою очередь взаимодействуетс подвижным основанием 1 посредствомпружины 16 или 17. При этом плоскаяизогнутая пружина 17 обеспечивает25 силовое замыкание кинематическойцепи в радиальном направлении, Силовое замыкание механизма 5 регулировки в осевом направлении обеспечивается, например, при помощи подпружинен 0 ных шариков 26, размещенных в теле регулировочного кольца 7. Упругий шарнир 4конструктивно выполнен аналогично прототипу и отличается только элементамиизвестного неподвижного скрепления подвижных концов трубчатых хвостовиков 27З 5,и 28 подвижного основания 1 и неподвиж, ного основания 3 соответственно. Регулировочные кольца 6 и 7 снабжены зубчатыми венцами 29 и кругоеы"40ми цилиндрическими шкалами 30, образующими отсчетные устройства с индексом указателя нулевого положения,. нанесенным на цилиндрическую поверхность разделителя 9,Работа юстировочного устройстваоснована на преобразовании угла поворота плоского регулировочного кольца6 или 7 с эксцентричной проточкой 8в возвратно-поступательное перемещение полэунов 13 в направляющих по 50перечных пазах 10 вместе с шариком 12,перемецающимся в отверстиях 20 неподвижного основания 3, и затем вугловое отклонение подвижного основания 1 по направлению юстировки.Возвратно-поступательное перемещение55шариков 12 происходит за счет воздействия на них полэунов 13, которыесвоими выступами 14 взаимодействуют5 17с рабочей внутренней поверхностьюэксцентричной проточки 3. Перед началом регулирования подвижное основание 1 должно быть выставлено в исходное положение, при котором регулировочные кольца 6 и 7 должны быть повернуты в положение, когда центры эксцентричных проточек 8 сов-, местятся с направлением соответствуюцих осей, Так, например, центр проточки 8, принадлежащий регулировочному кольцу б, должен совпасть с направлением оси ХХ , а для регулировочного кольца 7 - с направлением оси УУ, гри этом ось подвижного основания 1 должна совместиться с осью неподвижного основанил 3 чо 22Остировку по двум взаимно перпендикулярньм направл=нилм производят путем попеременного вращения регулировочных колец 6 и 7, добиваясь заданного направления оси юстируемого объекта, например зеркала автоколлиматора или его зрительной трубы, при котором проектируется изображение окулярной сетки с помощью зеркала обратно в плоскость самой сетки, Птносительное положение штрихов (креста или шкалы) окулярной сетки и ее изображения характеризует с высокой точностью угловое положение зеркала по отношению к оптической оси автоколлиматора (Городецкий 1 О,Г, Конструкции, расчет и эксплуатацйя измерительных инструментов и приборов. М,: Машиностроение, 1971, с, 253). При юстировке поворот подвижного основания 1 происходит вокруг осей, проходяцих через центр упругого шарнира 4.4,ря использования устройства в качестве экзаменатора, например двухстепенного жидкостного круглого электролитического уровня (Плотников В.С. Геодезические приборы. М.: Недра, с, 93, рис.32 а) необходимо юстировочное устройство установить на основание с прецизионными регулировочными нбжками. Затем выставить подвижное основание 1 в исходное положение при помощи отсчетного устройства по круговым цилиндрическим шкалам 30 каждого регулировочного кольца 6 и 7 (Матвеев В.И, Отсчетные устройства приборов и систем. М.: Машиностроение, 1984, с, 25, рис13 в), после чего установить испытуемый уровень в посадочное место 2 и отъюстировать его в нулевое положение вместе с 075 Р 86юстировочным устройстлом при ломо ,прецизионных регулируемых ножектносительно естественного полл 3,5Далее проверка производится сравн:.-;- нием задаваемых по отсчетночу устройству углов по двум направлениямс показаниями уровня высокой сазрушающей способностью,и Остировочное устройство являетсяпрецизионным и обеспечивает ориентировку по двум взаимно пергендикуллрным направлениям юстируемого объектав небольшом диапазоне углов, еготочность и разрешаюцая способность(чувствительность) зависят от при лтых диапазона задаваемых углов, г ометрических размеров и их соотношений сопрягаемых конструктивных эле 20 ментов, образующих кинематическиесвязи в механизме 5 регулировки иустройстве в целом,Расчетная величина эксцентриситета проточкирегулировочных колецо25 6 и 7 в зависимости от заданного диапазона угловой юстировки и от геометрии конструктивных элементов определяется по формуле:е = 1 йр.о в (К+0,5 с,) (весь, - 1)где е - эксцентриситет эксцентричной проточки 8;д, - диаметр шариков 12 (принимается конструктивно);351. - расстояние (плечо) от осишарнира 4 до оси перемещения шариков 12;К - расстояние от ведущего шарика 12 (шарик, контактируюций с пружиной 16) до осиподвижного основания 1;Ы- необходимый диапазон угловой юстировки от оси 2-2Расчет градуировки круговьх ц;л ндрических шкал 30 отсчетного устройства производится по формуле зависимости угла поворота регулировочныхколец 6 и 7 от угла наклона подвижного основания 1:еда 3 =1, рс - (К + 0,5, ) хх (весМ - 1)е-где Я - угол поворота регулировочн .к 55 колец 6 и 7 от исходно"о положения; о - угол наклона подвиж ого основания 1 (задается в зависимости от необходимой разрешающей способности шкалы 30),Принцип преобразования вращательного движения регулировочных колец в возвратно-поступательное перемещение шариков по двум взаимно перпендикулярным направлениям в одной плоскости можно использовать при разработке конструкций компактных координатных устройств, например координатного столика с двумя степенями свободы регулирования (йарловский О.В, Регулировочные устройства приборов и их элементы. М,: Машиностроение, 1976, с. 132, рис. 5-15).В этом случае ход шариков в зависимости от угла поворота регулировочных колец определяется по формуле:(15 20 где- линейное перемещение (ход)ведущего шарика;е - конструктивно принятый эксцентриситет эксцентрическойпроточки, равный диапазонулинейного перемещения предметного столика;- угол поворота регулировочного кольца от исходного положенияПредлагаемое техническое решение благодаря введению новых конструктивных признаков и кинематических связей по сравнению с прототипом обеспечивает следующие дополнительные преймущества, Повышается точность регулирования за счет введения дополнительных толкателей, выполненных в виде ползунов 40 Т-образной формы, исключающих вращение шариков в процессе регулировки . при повороте регулировочных колец и образующих скользящий контакт с рабо-45 чей поверхностью эксцентрическои проточки своими поперечными выступами Упрощается технология изготовления отсчетного устройства за счет выполнения отверстий под шарики в неподвижном основании в одной плоскости, позволяющая выполнить плоские регулировочные кольца с равными эксцентриситетами эксцентрических проточек и изготовить круговые цилиндрические шкалы с равноценными градуировками.формула изобретения0 стировочное устройство, содержащее подвижное основание с посадочным местом под юстируемый объект и неподвижное основание, коаксиально расположенные относительно друг друга и связанные между собой упругим шариком, а также механизм регулировки по двум взаимно перпендикулярным направлениям, содержащий два плоских регулировочных кольца с внутренними ,эксцентрическими проточками и разделителем между ними, установленным на внешней поверхности неподвижного основания с возможностью сзаимодействия с подвижным основанием посредством двух пар шариков, размещенных в отверстиях неподвижного основания, расположенных диаметрально друг другу по направлениям регулировки, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с, целью повышения удобства эксплуатацииразделитель выполнен в виде крестовины с двумя парами взаимно перпендикулярных радиальных пазов, в которых размещены толкатели, выполненные Т-образной формы с возможностью взаимодействия своими поперечными выступами с шариками и эксцентричными проточками плоских регулировочных колец.Производственно-издатеЛьский комбинат "Патент", г.ужгород агарина, 1 О Заказ НИИПИ Тираж ственного комитета по иэ 113035, Москва, Ж, Подписное ретенинм и Открытиям при ГКНТ ССушская наб., д. 4/5