Оптичний столик юстирувальний для приладів з підвищеною масою - патент Україна 2544278 - Паненко

Винахід відноситься до оптичного приладобудування, зокрема до оптичних лав та голографічних столів. Технічним результатом винаходу є можливість поперечних переміщень та юстирувальних рухів у вигляді поворотів навколо вертикальної осі. Оптичний юстирувальний столик містить основу з профілем «ластівчин хвіст», стійку зі стопорним затиском у верхній частині, підйомний гвинт з трапецеїдальним різьбленням, скріплений у верхній частині з нерухомою платформою столика, рухому платформу столика з приводом від мікрогвинта. Нерухома платформа з'єднана з основою столика механічним з'єднанням, що розсувається - тракером. Для приводу рухомий платформи застосований гвинт з трапецоїдальним різьбленням. В основі тракера є дуговий паз для стопорного гвинта, призначеного для фіксації основи тракера після відрегульованого кута. При цьому до основи тракера із зовнішнього боку прикріплено прозору стрілку з ризиком, а на верхній площині основи столика нанесено шкалу в градусах. 5 іл.

Малюнки до патенту Україна 2544278

1. Область техніки

Винахід відноситься до галузі техніки оптичного приладобудування у тій частині, яка виготовляє оптичні лави або голографічні столи та елементи до них. У цьому винаході розглядаються пристосування, які є кріпильними та функціональними пристроями. Відомі кріпильні пристрої-рейтери та оптичні юстирувальні столики, що входять до складу оптичних ліній та інших оптичних приладів (монохроматори, спектрографи), спеціалізовані для конкретних цілей та придатні для розміщення на них лише легких приладів, таких, які при юстуванні можна утриматирукою. Однак в оптичному та фізичному експерименті бувають прилади підвищеної маси, які також потрібно юстувати в експерименті. Відповідно, мають бути столики, які задовольняють і такі вимоги. Крім цього столики повинні мати і достатню універсальність у юстуванні, щоб за їх допомогою можна було змінювати умови експерименту.

У ході роботи з удосконалення кріпильних вантажопідйомних пристроїв було знайдено технічне рішення, яке дозволило навіть при великому масовому навантаженні на платформу столика мати, крім звичайного переміщення всього столика вздовж напрямної, ще три основні юстирувальні рухи: плавне зміщення рухомої платформи столика перпендикулярно оптичної осі, поворот щодо вертикальної осі та зміна висоти. Причому в запропонованому столику два останніх регулювання зроблені незалежними одне від дугою, тобто. автономними. Для розв'язки регулювань по куту повороту та по висоті було застосовано новий для оптичних столиків механічний пристрій-тракер (tracker). Це рухоме з'єднання здійснює механічне сполучення нерухомої платформи столика з основою столика. При зміні висоти підйомним гвинтом тракер або стискається або розпрямляється, оберігаючи платформу столика від повороту. Після повороту столика навколо вертикальної осі положення тракера фіксується гвинтом. Така конструкція допускає і незалежний поворот навколо підйомного гвинта, і незалежне регулювання висоти, що робить юстирування менш трудомістким та скорочує час юстування. Столик призначений для розміщення та юстування фізичних приладів масою до 20 кг. Пропонований оптичний столик може знайти застосування в компанівці експерименту з фізичної оптики, спектрогеліографах для фотоелектричної реєстраціїфраунгоферових ліній, в голографії, в когерентно-оптичних аналізаторах просторових спектрів зображень та інших випадках.

2. Рівень техніки

Як перший аналог взятий столик оптичної лави ОСК-3 [1, 2], Фіг.1. Він складається з основи 1 з профілем типу «ластівчин хвіст»; стопорного гвинта 2; стійки 3; гвинта 4 з підйомною гайкою 5; затискного гвинта 6; нерухомий 7 і 8 рухомий платформ; мікрогвинта з ручкою 9. Такий столик має недоліки: по-перше, він може застосовуватися для полегшених навантажень, оскільки поперечне регулювання робиться за допомогою мікрогвинта, по-друге, регулювання по висоті пов'язане з можливим небажаним поворотом по куту, оскільки обидва рухи фіксуються однією затискною гайкою. Тільки методом послідовних наближень можна відрегулювати висоту та кут повороту, що потребує тимчасових витрат.

Як другий аналог прийнятий оптичний юстирувальний столик з набору голографічного столу, Фіг.2, [2]. Столик вантажопідйомний. Конструктивними елементами столика є: основа 1 рейтерного типу з поперечним профілем, що узгоджується з напрямними типу «ластівчин хвіст»; притискний гвинт 2; масивна вертикальна стійка 3; підйомний гвинт 4 з трапецеїдальним різьбленням і з пазом 5 вздовж твірної; підйомна гайка 10. У пазу для обмеження повороту при підйомі є шпонка 8. У віджатому стані шпонка утримується в плаваючому стані гвинтами 6 і 7, у встановленому стані шпонка 8 притискається до гвинта 4 стопорним гвинтом 9. Корисне навантаження розміщується на платформі. є товстий підйомний гвинт (діаметр 32 мм), трапецеїдальне різьблення цього гвинта та шпонковий затискач достатньої площі. Недоліки: столик не має поперечних переміщень та юстирувальних рухів увиді поворотів навколо вертикальної осі.

3. Розкриття винаходу

Як прототип пропонованого винаходу прийнятий другий аналог. Схема столика показано на Фіг.3. Розглянемо елементи столика: 4 - основа рейтера, що має масивну вертикальну стійку і поперечний профіль, що узгоджується з напрямною типу «ластівчин хвіст»; 19 - стопорний гвинт для кріплення основи на прямолінійній напрямній; циліндричний стрижень 12 з трапецеїдальним різьбленням і з круглим фланцем у верхній частині для з'єднання з нерухомою платформою 9; затискний гвинт з рукояткою 17. У верхній частині розташовані: рухома платформа 5 і напрямні пальці рухомої 6 платформи. 18 - рукоятка та гвинт з трапецеїдальним різьбленням для переміщення рухомої платформи в напрямку, перпендикулярному до осі гвинта - 12. Тракер, як пристрій, що обмежує повороти столика навколо осі гвинта, утворений елементами: 14 - траки, 15 - основа (підошва) тракера, - трубчасті осі (латунні трубки) для з'єднання траків. У верхній частині тракер кріпиться до пальця 6 рухомої платформи, а в нижній частині - тракова підошва пригвинчується до основи столика - 4 гвинтом. Всі елементи тракера мають ширину 60 мм, що унеможливлює люфти з'єднань. Довжина кожного траку дорівнює 100 мм, що дозволяє змінювати висоту верхнього майданчика платформи столика від 176 мм у нижньому положенні до 245 мм при повному розпрямленні тракера. Цей діапазон висот конструктивно узгоджений з довжиною гвинта в його різьбовій частині. Рухомий столик рухається в поперечному напрямку також гвинтом з трапецеїдальним різьбленням, що дозволяє переміщати на столику, як перевірено на практиці, маси до 20 кг. Мікровінт, що є в конструкції аналога, при такому навантаженні буде зіпсований. Загальний вигляд (фото) пропонованогостолика показано на Фіг.4

На Фіг.5 показана тракова підошва, з якого видно, що в ній є дуговий паз для гвинта кріплення. Цей паз дозволяє при трохи відтиснутому гвинті здійснювати повороти столика навколо осі підйомного гвинта на кут в межах ±20° з відліком 1°. Встановлений кут можна зберегти, затиснувши гвинт. Якщо цей гвинт повністю викрутити, то столик можна повертати на 360°, але без фіксації та відліку кутів. У пропонованому столику висота юстується підйомною гайкою 13 і фіксується гвинтом затискним 17 (Фіг.3). Кутове положення фіксується затискним гвинтом у підошві 15 тракерів. Місця елементів фіксації юстування по висоті та повороту різні. Тому регулювання по висоті та повороту в пропонованому столику незалежні, що є новою ознакою. Він обумовлений новим елементом ракером. З Фіг.5 видно, що до тракової підошви прикріплена стрілка у вигляді платівки з оргскла з відліковою тонкою лінією. Шкала з градусними розподілами знаходиться на верхній площині основи 4 (Фіг.3) перед траковою підошвою 15. Ці елементи забезпечують відлік кута повороту в градусах, що також є новою ознакою, оскільки кути повороту в столиках, як правило, не вимірюються. Вантажопідйомність столика забезпечується конструктивними елементами: 1) масивна рейтерна основа довжиною вздовж напрямної 180 мм; 2) підйомний гвинт достатньої товщини (діаметр 24 мм); 3) великий діаметр (70 мм) підйомної гайки; 4) достатній діаметр (12 мм) гвинта поперечного переміщення та його трапецеїдальне різьблення; 5) достатня ширина (20 мм) стопорного затискача; 6) довга рукоятка (100 мм) гвинта стопорного затиску; 7) ширина (60 мм) тракера як обмежувача повороту. Столик випробуваний під навантаженням гирі 20 кг. Всі юстирувальні рухи (поворот навколо вертикальної осі, підйомвантажу та поперечне зміщення) виконувались.

Переваги пропонованого столика:

1. У порівнянні з аналогом пропонований столик може витримувати більші масові навантаження, ніж відомі столики, зі збереженням юстирувальних властивостей.

2. У порівнянні з аналогом пропонований столик має незалежні регулювання висоти та кута повороту, що робить процес юстування зручнішим, що особливо важливо при роботі в затемненому приміщенні.

3. Для досягнення одержаних результатів розроблено новий для столиків такого класу конструктивний елемент – тракер.

4. Столик має відлік по куту повороту в градусах у межах ±20° та обертання навколо осі гвинта без відліку кута.

1) з метою обмеження повороту столика і отримання незалежних юстировок по куту повороту і висоті нерухома платформа з'єднана з основою столика механічним з'єднанням, що розсувається тракером;

2) з метою підвищення масопідйомності столика для приводу рухомої платформи застосований гвинт з трапецоїдальним різьбленням;

3) з метою отримати юстування по куту повороту навколо осі підйомного гвинта на підставі тракера є дуговий паз для стопорного гвинта, призначеного для фіксації підстави тракера після відрегульованого кута;

4) з метою вимірювання кута повороту до основи тракера із зовнішнього боку прикріплено прозору стрілку з ризиком, а на верхній площині основи столика нанесено шкалу в градусах.

4. Короткий опис фігур, використаних уопис винаходу

Лист 4.1 - фіг.1 - Столик оптичної лави ОСК - 3.

Лист 4.2 - фіг.2 - Вантажопідйомний столик голографічного столу УІГ-2М.

Лист 4.3 - фіг.3 - Оптичний столик юстирувальний для приладів з підвищеною масою.

Аркуш 4.4 - фіг.4 - Підстава тракера з дуговим пазом.

Аркуш 4.5 - фіг.5 - Фото столика у натурі.

Список бібліографічних джерел

1. Креопалова Г.В., Лазарєва Н.Л., Пуряєв Д.Т. Оптичні виміри. - М: Машинобудування, 1987.

2. Єфремов А.А., Законніков В.П., Подобрянський А.В. - Складання оптичних приладів. - М: Вища школа, 1978 р.

3. Заводський опис голографічної установки УІГ – 2М. - Брянська філія тульського заводу «Еталон», м. Брянськ, 1983

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Оптичний юстирувальний столик, що містить основу з профілем «ластівчин хвіст»; стійку зі стопорним затискачем у верхній частині; підйомний гвинт з трапецеїдальним різьбленням, скріплений у верхній частині з нерухомою платформою столика; рухому платформу столика з приводом від мікрогвинта, і відрізняється тим, що нерухома платформа з'єднана з основою столика механічним з'єднанням, що розсувається - тракером, для приводу рухомої платформи застосований гвинт з трапецеїдальним різьбленням, в основі тракера є дуговий паз для стопорного гвинта, призначеного для після відрегульованого кута, при цьому до основи тракера із зовнішнього боку прикріплено прозору стрілку з ризиком, а на верхній площині основи столика нанесено шкалу в градусах.