RU2209361C2

RU2209361C2 - Adjustable support (variants)

Info

Publication number: RU2209361C2
Application number: RU2001109213/12A
Authority: RU
Inventors: И.А. Селиванов
Original assignee: Селиванов Иван Алексеевич
Priority date: 2001-04-05
Filing date: 2001-04-05
Publication date: 2003-07-27

Abstract

FIELD: machine engineering and instrument making. SUBSTANCE: supports are constructed on base of kinematic pair of rotary tapered links whose movable (scanning) faces are designed for placing controlled object. Solid angle of scanning is equal to 2π(1-cos2α) steradians where α - wedge angle. Supports may be formed: by means of pair of discs tapered by angle equal to 7^°30′, placed and clamped between foundation and platform and connected to them through axle with elastic spokes on its ends; by means of pair of wedges with angle equal to 30 degrees mutually joined through axle with cutout for mounting wedge having screw stop; by means of pair of wedges with angles equal to 45 degrees and having three screw mutual joints, base and controlled object; by means of pair of forged skew plates mutually joined by their bottoms through rolled out sleeve and fixed by bolts in bottoms; by means of pair tapered rings with flanges on bearing faces and with centering sleeve in parting zone. EFFECT: enhanced accuracy of adjustment, simplified and reliable design. 5 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к машино- и приборостроению. Оно ставит своей задачей использование кинематической пары поворотных клиньев в качестве основы для конструирования регулируемых опор, отличающихся от существующих простотой и надежностью. The invention relates to mechanical and instrument engineering. It sets as its task the use of a kinematic pair of rotary wedges as the basis for the construction of adjustable supports that differ from existing simplicity and reliability.

Кинематическая пара повторных звеньев (клиньев, дисков, колец и т.д.) по определению может служить регулируемой опорой: при сложении относительного поворота одного звена вокруг оси O_ζ┴P₀ с переносным вращением пары звеньев вокруг оси Oz₁┴P₁ плоскость Р₂ совершает сканирование в пределах телесного угла величиной 2π(cоs2α) стерадиан, т.е. конуса с углом 4α (α - угол звена). Установленный на плоскости Р₂ объект регулирования получает при этом трехмерное изменение ориентации - углов прецессии, нутации и собственного вращения.By definition, a kinematic pair of repeated links (wedges, disks, rings, etc.) can serve as an adjustable support: when adding the relative rotation of one link around the O _ζ ┴ P ₀ axis with the portable rotation of the pair of links around the Oz ₁ ┴ P ₁ axis, the P plane ₂ performs a scan within the solid angle of 2π (cos2α) steradian, i.e. cone with an angle of 4α (α is the angle of the link). An object of regulation installed on the P ₂ plane receives a three-dimensional change in orientation — the angles of precession, nutation, and proper rotation.

Известно использование кинематической пары поворотных клиньев для изменения наклона столешницы - патент РФ 2160556, кл. А 47 B 17/06, 2000. Также известна возможность использования кинематической пары поворотных звеньев в качестве регулируемой опоры - Селиванов И.А. Пара поворотных клиньев и перспективы ее применения. Вестник машиностроения, 1, 2001, с. 65 и 66. It is known to use a kinematic pair of rotary wedges to change the inclination of the countertop - RF patent 2160556, cl. A 47 B 17/06, 2000. The possibility of using a kinematic pair of rotary links as an adjustable support is also known - I. Selivanov A pair of turning wedges and the prospects for its application. Herald of Mechanical Engineering, 1, 2001, p. 65 and 66.

Однако отсутствие конструктивных разработок не позволяет осуществить применение их в механических устройствах, в частности в регулируемых опорах. However, the lack of design developments does not allow their use in mechanical devices, in particular in adjustable supports.

Задачей изобретения является разработка обладающих простотой и надежностью регулируемых опор для различных объектов. The objective of the invention is the development of simplicity and reliability of adjustable supports for various objects.

Указанный технический результат достигается за счет того, что регулируемая опора, основанная на кинематической паре поворотных звеньев, включает пару поворотных дисков, скошенных под углом 7^o30', размещенных между двумя плитами, с которыми соединены посредством оси со сферическими поясками и упругими спицами на концах с возможностью поворота дисков для обеспечения наклона верхней плиты в любую сторону на угол от -15^o до 15^o без ее собственного вращения.The specified technical result is achieved due to the fact that the adjustable support, based on the kinematic pair of rotary links, includes a pair of rotary discs, beveled at an angle of 7 ^o 30 ', placed between two plates, which are connected via an axis with spherical belts and elastic spokes at the ends with the ability to rotate the discs to ensure the inclination of the upper plate in any direction by an angle of -15 ^o to 15 ^o without its own rotation.

Во втором варианте исполнения регулируемая опора включает клинья, выполненные с углами 30^o, соединенные между собой посредством оси с прорезью и крепежного клина, в который упирается винт для фиксации опоры при любом угле наклона от 0 до 60^o.In the second embodiment, the adjustable support includes wedges made with angles of 30 ^° , interconnected by means of an axis with a slot and a mounting wedge against which a screw abuts to fix the support at any angle of inclination from 0 to 60 ^° .

В третьем варианте исполнения регулируемая опора включает клинья с углами 45^o, соединенные винтовой шпилькой с гайками с возможностью ослабления соединения при регулировании положения объекта и затягивания - после установки нужной ориентации опоры в пределах телесного угла π стерадиан сканирования опорной плоскости.In the third embodiment, the adjustable support includes wedges with angles of 45 ^o , connected by a screw stud with nuts with the possibility of loosening the connection when adjusting the position of the object and tightening - after setting the desired orientation of the support within the solid angle π of the scanning plane of the reference plane.

В четвертом варианте исполнения регулируемая опора образована двумя штампованными косыми тарелками, соединенными посредством развальцованной втулки с возможностью относительного поворота и жесткой фиксации в заданном положении болтом, вставленным в отверстия донышек. In the fourth embodiment, the adjustable support is formed by two stamped oblique plates connected by means of a flared sleeve with the possibility of relative rotation and rigid fixation in a predetermined position by a bolt inserted into the holes of the bottoms.

В пятом варианте исполнения регулируемая опора состоит из двух поворотных скошенных колец с фланцами на опорных плоскостях и центрирующей втулкой с винтовым соединением. In the fifth embodiment, the adjustable support consists of two rotary beveled rings with flanges on the supporting planes and a centering sleeve with a screw connection.

На фиг.1 представлен первый вариант в двух проекциях регулируемой опоры, состоящей из пары поворотных дисков 1, 2, скошенных под углом 7^o30', размещенных и зажатых между основанием 3 и платформой 4. Эти звенья соединены посредством оси 5, на концах которой выполнены сферические пояски 6, 7 и отверстия для упругих спиц 8, 9.Figure 1 shows the first option in two projections of an adjustable support, consisting of a pair of rotary disks 1, 2, beveled at an angle of 7 ^o 30 ', placed and sandwiched between the base 3 and the platform 4. These links are connected via an axis 5, at the ends of which spherical belts 6, 7 and holes for elastic spokes 8, 9 are made.

Такое соединение обеспечивает свободу поворота дисков и наклона платформы 4 с объектом регулирования в любую сторону на угол от -15^o до 15^o без собственного вращения, изменяются только углы нутации и прецессии.This connection provides freedom of rotation of the disks and the inclination of the platform 4 with the object of regulation in any direction at an angle from -15 ^o to 15 ^o without proper rotation, only the angles of nutation and precession are changed.

На фиг.2 представлен второй вариант в трех проекциях регулируемой опоры, состоящей из двух поворотных клиньев 10, 11 с углами по 30^o, соединенных посредством оси 12 с прорезью 13 и крепежного клина 14, в который упирается винт 15 для фиксации угла наклона плоскости Р₂ - угла нутации объекта регулирования.Figure 2 presents the second option in three projections of an adjustable support, consisting of two rotary wedges 10, 11 with angles of 30 ^o , connected by an axis 12 with a slot 13 and a mounting wedge 14, in which the screw 15 abuts to fix the angle of inclination of the plane P ₂ - angle of nutation of the regulatory object.

На фиг.3 представлен третий вариант в трех проекциях регулируемой опоры, образованной парой поворотных клиньев 15, 16 с углами по 45^o с тремя винтовыми соединениями 17-19: между собой, с основанием и с регулируемым объектом, изменение ориентации которого производят при ослабленных соединениях и затягивают для фиксации в диапазоне углов: нутации -180^o, прецессии -360^o и собственного вращения 360^o.Figure 3 presents the third option in three projections of an adjustable support formed by a pair of rotary wedges 15, 16 with angles of 45 ^o with three screw connections 17-19: between each other, with the base and with an adjustable object, the change of orientation of which is carried out with loose connections and tighten to fix in the range of angles: nutation -180 ^o , precession -360 ^o and proper rotation of 360 ^o .

На фиг.4 представлен четвертый вариант регулируемой опоры, образованной двумя штампованными косыми тарелками 20, 21, которые соединены донышками посредством развальцованной втулки 22 со свободой их относительного поворота для изменения угла наклона объекта регулирования, а для фиксации вставляют болт в донышки. Figure 4 presents the fourth variant of the adjustable support formed by two stamped oblique plates 20, 21, which are connected by bottoms by means of a flared sleeve 22 with the freedom of their relative rotation to change the angle of inclination of the object of regulation, and for fixing, insert a bolt into the bottoms.

На фиг.5 представлен пятый вариант регулируемой опоры, образованной парой поворотных скошенных колец 23, 24 с фланцами на опорных плоскостях и центрирующей втулкой 25 в разъеме. Все соединения винтовые. Figure 5 presents the fifth version of the adjustable support formed by a pair of rotary beveled rings 23, 24 with flanges on the reference planes and a centering sleeve 25 in the connector. All connections are screw.

Кинематическая пара поворотных звеньев является основой для создания нового семейства механизмов, предназначенных для использования в качестве регулировочных и установочных устройств высокой точности, обеспечивая высокую точность установки за счет малого передаточного отношения в преобразовании относительного поворота звеньев и отсутствия погрешности в передаче. A kinematic pair of rotary links is the basis for creating a new family of mechanisms designed for use as adjusting and setting devices of high accuracy, providing high accuracy of the installation due to the small gear ratio in the conversion of the relative rotation of the links and the absence of transmission error.

Кроме того, такие устройства отличаются рядом достоинств:
- наличием плоских опорных поверхностей,
- необратимостью движения (самоторможением),
- известной функциональной зависимостью регулируемого угла от угла относительного поворота звеньев,
- простотой, компактностью и надежностью конструкции.In addition, such devices have several advantages:
- the presence of flat supporting surfaces,
- irreversibility of movement (self-braking),
- the known functional dependence of the adjustable angle on the angle of relative rotation of the links,
- simplicity, compactness and reliability of the design.

Claims

1. Регулируемая опора, основанная на кинематической паре поворотных звеньев, отличающаяся тем, что она включает пару поворотных дисков, скошенных под углом 7^o30', размещенных между двумя плитами, с которыми соединены посредством оси со сферическими поясками и упругими спицами на концах с возможностью поворота скошенных дисков для обеспечения наклона верхней плиты в любую сторону на угол от -15^o до 15^o без ее собственного вращения.1. An adjustable support based on a kinematic pair of rotary links, characterized in that it includes a pair of rotary disks, beveled at an angle of 7 ^° 30 ', placed between two plates, to which are connected via an axis with spherical belts and elastic spokes at the ends with the possibility rotation of the beveled discs to ensure the inclination of the upper plate in any direction by an angle from -15 ^o to 15 ^o without its own rotation.

2. Регулируемая опора, основанная на кинематической паре поворотных клиньев, отличающаяся тем, что клинья выполнены с углами 30^o, соединены между собой посредством оси с прорезью и крепежного клина, в который упирается винт для фиксации опоры при любом угле наклона от 0 до 60^o.2. An adjustable support based on a kinematic pair of rotary wedges, characterized in that the wedges are made with angles of 30 ^o , interconnected by an axis with a slot and a mounting wedge, in which the screw rests to fix the support at any angle of inclination from 0 to 60 ^o .

3. Регулируемая опора, основанная на кинематической паре поворотных клиньев с углами 45^o, отличающаяся тем, что клинья соединены винтовой шпилькой с гайками с возможностью ослабления соединения при регулировании положения объекта и затягивания - после установки нужной ориентации опоры в пределах телесного угла π стерадиан сканирования опорной плоскости.3. An adjustable support based on a kinematic pair of rotary wedges with angles of 45 ^o , characterized in that the wedges are connected by a screw stud with nuts with the possibility of loosening the connection when adjusting the position of the object and tightening - after setting the desired orientation of the support within the solid angle π of the scanning steradian of the reference the plane.

4. Регулируемая опора, основанная на кинематической паре поворотных звеньев, отличающаяся тем, что она образована двумя штампованными косыми тарелками, соединенными донышками посредством развальцованной втулки с возможностью относительного поворота и жесткой фиксации в заданном положении болтом, вставленным в отверстия донышек. 4. An adjustable support based on a kinematic pair of rotary links, characterized in that it is formed by two stamped oblique plates connected by bottoms by means of a flared sleeve with the possibility of relative rotation and rigid fixation in a predetermined position by a bolt inserted into the holes of the bottoms.

5. Регулируемая опора, основанная на кинематической паре поворотных звеньев, отличающаяся тем, что она состоит из двух поворотных скошенных колец с фланцами на опорных плоскостях и центрирующей втулкой с винтовым соединением. 5. An adjustable support based on a kinematic pair of pivot links, characterized in that it consists of two swivel beveled rings with flanges on the supporting planes and a centering sleeve with a screw connection.