RU1800480C - Elastic suspension for precision instrument - Google Patents

Elastic suspension for precision instrument

Info

Publication number
RU1800480C
RU1800480C SU904881903A SU4881903A RU1800480C RU 1800480 C RU1800480 C RU 1800480C SU 904881903 A SU904881903 A SU 904881903A SU 4881903 A SU4881903 A SU 4881903A RU 1800480 C RU1800480 C RU 1800480C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cups
elastic bands
suspension
guides
elastic
Prior art date
Application number
SU904881903A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Ильич Ветренко
Анатолий Николаевич Гормаков
Андрей Вадимович Фролов
Юрий Максимович Камашев
Владимир Яковлевич Скорых
Original Assignee
Томский политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Томский политехнический институт им.С.М.Кирова filed Critical Томский политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority to SU904881903A priority Critical patent/RU1800480C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1800480C publication Critical patent/RU1800480C/en

Links

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

Использование: изобретение относитс  к точному машиностроению и приборостроению и может быть использовано в качестве подвеса дл  прецизионного прибора, либо испытательного стенда. Цель изобретени  - улучшение эксплуатационных возможностей . Дл  достижени  данной цели в подвесе соединени  упругих лент с внутренними стаканами выполнены разъемными. Причем ленты лишены свободы вращени  в коаксиальных стаканах относительно своих продольных осей посредством направл ющих. При этом как внутренние стаканы, так и наружные жестко св заны между собой рамой и основанием. 4 ил.Usage: the invention relates to precision engineering and instrumentation and can be used as a suspension for a precision instrument or test bench. The purpose of the invention is to improve operational capabilities. In order to achieve this goal, in the suspension, the joints of the elastic bands with the inner cups are made detachable. Moreover, the tapes are deprived of freedom of rotation in coaxial cups relative to their longitudinal axes by means of guides. In this case, both the inner and outer cups are rigidly connected to each other by the frame and the base. 4 ill.

Description

Изобретение относитс  к точному машиностроению и приборостроению и может быть использовано в качестве подвеса дл  прецизионного прибора, либо испытательного стенда.The invention relates to precision engineering and instrumentation and can be used as a suspension for a precision instrument or test bench.

Цель изобретени  - повышение производительности труда в процессе сборки и регулировки конструкции, увеличение крутильной жесткости относительно осей, лежащих в плоскости, перпендикул рной оси вращени  подвеса, иустранение вли ни  на измерение физических величин погрешностей настройки подвеса на упругих элементах .The purpose of the invention is to increase labor productivity in the process of assembly and adjustment of the structure, to increase torsional stiffness with respect to axes lying in a plane perpendicular to the axis of rotation of the suspension, and to eliminate the influence on the measurement of the physical values of the suspension adjustment errors on the elastic elements.

На фиг.1 и 2 изображен предлагаемый подвес; на фиг.З и 4 - схемы к расчету жесткости ленты.Figure 1 and 2 shows the proposed suspension; Fig. 3 and 4 are diagrams for calculating the stiffness of the tape.

Подвес содержит основание 1, выполненное з виде платформы с двум  вертикальными стойками, раму 2, упругие опоры, представл ющие собой два коаксиально расположенных друг относительно другаThe suspension comprises a base 1 made in the form of a platform with two vertical struts, a frame 2, elastic supports, which are two coaxially arranged relative to each other

(внутренние и наружные) стакана 3, 4 и 5, 6, св занные между собой шестью упругими лентами 7-12, смещенными одна относительно другой вдоль оси стаканов и равномерно расположенными в плоскости, перпендикул рной оси стаканов, под углами в 120°. Вдоль оси опор между внутренними 3, 4 и наружными 5, 6 стаканами установлены упругие торсионы 13 и 14, один конец которых жестко крепитс  к внутренним стаканам 3 и 4, а по второму концу свободно перемещаютс  подвижные втулки 15 и 16 при помощи гаек 17 и 18. Рама 2, предназначенна  дл  размещени  полезной нагрузки, крепитс  к внутренним стаканам 3 и 4, а основание 1 своими вертикальными стойками к наружным стаканам 5 и 6.(internal and external) cups 3, 4 and 5, 6, interconnected by six elastic bands 7-12, offset from one another along the axis of the cups and evenly spaced in a plane perpendicular to the axis of the cups, at angles of 120 °. Along the axis of the supports between the inner 3, 4 and outer 5, 6 cups, elastic torsion bars 13 and 14 are installed, one end of which is rigidly attached to the inner cups 3 and 4, and the movable sleeves 15 and 16 are freely moved along the second end using nuts 17 and 18 The frame 2, designed to accommodate the payload, is attached to the inner cups 3 and 4, and the base 1 with its vertical posts to the outer cups 5 and 6.

Подвес снабжен шестью устройствами нагружени -перемещени  упругих лент 7- 12, выполненными в виде дифференциальных винтовых передач, винты 19 которыхThe suspension is equipped with six devices for loading and moving elastic bands 7-12, made in the form of differential screw gears, the screws 19 of which

соwith

СWITH

0000

о оoh oh

NN

0000

оabout

жестко закреплены на заделках упругих лент, перемещаемых гайками 20 в радиальном направлении. Гайки 20 наружными резьбами ввинчены в корпуса 21 нат жных устройств, закрепленных на наружных стаканах 5 и 6 опор. Все шесть лент имеют безлюфтовую составл ющую 22 в наружных стаканах.rigidly fixed on the terminations of elastic tapes, moved by nuts 20 in the radial direction. The nuts 20 are threaded by external threads into the housings 21 of the tensioning devices mounted on the outer cups of the 5 and 6 supports. All six tapes have a backlash-free component of 22 in the outer cups.

Дл  повышени  технологичности конструкции , уменьшени  времени сборки и уменьшени  погрешности измер емых физических величин подвес снабжен разъемными соединени ми упругих лент 7, 8, 9, 10, 11, 12с внутренними стаканами 3, 4, выполненными в виде винтов 23, жестко закрепленных на заделах упругих лент и фиксирующих гаек 24. Все шесть ленттакже снабжены направл ющими 25 во внутренних стаканах подвеса. Направл ющие 25 и 22 выполнены таким образом, что упругие ленты лишены свободы вращени  в коаксиальных стаканах относительно своих продольных осей при вращении гаек 20 и 24.In order to increase the manufacturability of the structure, reduce assembly time and reduce the error of the measured physical quantities, the suspension is equipped with detachable joints of elastic bands 7, 8, 9, 10, 11, 12 with internal cups 3, 4, made in the form of screws 23, rigidly fixed to elastic backings belts and fixing nuts 24. All six belts are also provided with guides 25 in the inner cups of the suspension. The guides 25 and 22 are designed so that the elastic bands are deprived of freedom of rotation in the coaxial cups relative to their longitudinal axes when the nuts 20 and 24 are rotated.

В данном примере направл ющие 25 и 22 представл ют собой в сечении квадрат. Дл  упрощени  сборки конструкции на наружных стаканах 5, 6 выполнены вырезы 26 диаметрально устройствам нагружени -пе- ремещени  и соосно продольным ос м упругих лент. Эти вырезы необходимы дл  свободного доступа к гайкам 24 в процессе сборки подвеса.In this example, the guides 25 and 22 are a square sectional view. To simplify the assembly of the structure on the outer cups 5, 6, cutouts 26 are made diametrically to the loading-moving devices and coaxially with the longitudinal axes of the elastic bands. These cutouts are necessary for easy access to the nuts 24 during the assembly of the suspension.

Опора собираетс  следующим образом.The support is assembled as follows.

На заделки 19 навинчиваютс  гайки 20 вместе с корпусами 21 устройств нагруже- ни -перем ещени . Затем ленты направл ющими 25 и 22 устанавливаютс  во внутренних и наружных стаканах. Гайкой 24 производитс  фиксаци  ленты во внутренних стаканах вдоль ее продольной оси. Головка гайки 24 может быть выполнена под ключ, которым и производитс  зат жка этой гайки через отверстие 26 в наружном стакане .The nuts 20 are screwed onto the seals 19 together with the housings 21 of the load-transfer devices. Then the tapes with guides 25 and 22 are installed in the inner and outer cups. The nut 24 fixes the tape in the inner cups along its longitudinal axis. The head of nut 24 can be turnkey, which tightens this nut through hole 26 in the outer cup.

Подвес работает следующим образом.The suspension works as follows.

Дл  создани  требуемого момента противодействи  необходимо подвергнуть ленты раст гивающему либо сжимающему усилию, которое создаетс  посредством вращени  гайки 20 (фиг.2),In order to create the required moment of resistance, it is necessary to expose the tapes to a tensile or compressive force, which is created by rotating the nut 20 (Fig. 2).

При вращении этой гайки возможна закрутка ленты на угол р (фиг.З) относительно своей продольной оси. Это приводит к изменению изгибной жесткости Н EI, а следовательно , к изменению радиуса кривизны: он станет больше при повороте внутреннего стакана относительно наружного на один и тот же угол до закрутки и после закрутки ленты.When this nut rotates, it is possible to twist the tape at an angle p (Fig. 3) relative to its longitudinal axis. This leads to a change in the bending stiffness H EI, and therefore to a change in the radius of curvature: it will become larger when the inner cup is rotated relative to the outer one by the same angle before twisting and after twisting the tape.

Таким образом при повороте внутреннего стакана относительно наружного произойдет смещение оси вращени  на величину АХ (фиг.4) от первоначального по- ложени , обусловленное различной изгибной жесткостью лент, что недопустимо в подвесах прецизионных приборов. Введение направл ющих 22 и 25, лишающих упругие ленты свободы вращени  относительно своей продольной оси, приводит к устранению погрешности настройки подвеса, что в конечном итоге уменьшает погрешность физических величин.Thus, when the inner cup is rotated relative to the outer, the axis of rotation will shift by the amount of AX (Fig. 4) from the initial position, due to the different bending stiffness of the tapes, which is unacceptable in suspensions of precision instruments. The introduction of guides 22 and 25, depriving the elastic bands of freedom of rotation about their longitudinal axis, eliminates the error in adjusting the suspension, which ultimately reduces the error in physical quantities.

Пример. При закрутке ленты на угол (р происходит изменение жесткости ленты Н (фиг.З).Example. When twisting the tape at an angle (p, the stiffness of the tape N changes (Fig.Z).

Дл  незакрученной ленты Н Е у, гдеFor untwisted tape Н Е у, where

.3 b у Т2 осевои момент инерции сечени ;.3 b at T2 the axial moment of inertia of the cross section;

Е - модуль упругости.E is the modulus of elasticity.

Дл  закрученной ленты Н1 Е 1у :For swirling tape Н1 Е 1у:

I1 1У cos2 (f + lz Sin2 p - Yz у -sin2 f),I1 1 Y cos2 (f + lz Sin2 p - Yz y -sin2 f),

,,

h hh h

где lz -jo. Zy /У z dF 0.where is lz -jo. Zy / Y z dF 0.

12F12F

Допустим, что лента закрутилась на угол . При следующих параметрах опоры (фиг.З, фиг.4) L Ri + R2;a 5 L/Ri; h 1,5 м; b 20 м; RI 15-10 3 м; R2 60 О 3 м, Т - усилие предварительного нагру- жени , /5 3° угол поворота внутреннего кольца относительно наружного. Тогда осевой момент инерции сечени  ленты до закруткиLet's say that the tape twisted at an angle. With the following support parameters (Fig. 3, Fig. 4) L Ri + R2; a 5 L / Ri; h 1.5 m; b 20 m; RI 15-10 3 m; R2 60 About 3 m, T - preload force, / 5 3 ° angle of rotation of the inner ring relative to the outer. Then the axial moment of inertia of the cross section of the tape to twist

1у 0,5б- . Первоначальна  жесткость1u 0.5b-. Initial stiffness

Н 11877 м2.H 11877 m2.

Осевой момент инерции сечени  ленты после закруткиThe axial moment of inertia of the cross section of the tape after twisting

1У 0,58 .1U 0.58.

Жесткость после закруткиRigidity after twist

н 12296 Н м2. Как видно из расчетов жесткость ленты увеличилась.N 12296 N m2. As can be seen from the calculations, the stiffness of the tape increased.

Первоначальный момент противодейст- ви  ленты подсчитаем по формулеThe initial moment of the counter-action of the tape is calculated by the formula

..chaRi+tha то..chaRi + tha then

МПр -----j--------;-- Т /I,MPr ----- j --------; - T / I,

с ha( + a)-chawith ha (+ a) -cha

SA SA

E ЦE C

гдеЛ Ґ ; Мпр 0,591 Н м.where L Ґ; MPR 0.591 N m.

Момент противодействи  после закрутки лентыThe moment of counteraction after spinning the tape

Мпр 0,606 Н -м.Mp 0.606 Nm.

Первоначальный радиус кривизны при повороте внутреннего стакана относительно наружно/о на угол 1/R МПр/Н или R 2 м, a R 2,03 м.The initial radius of curvature when the inner cup is rotated relatively outwardly / about at an angle of 1 / R MPr / N or R 2 m, a R 2.03 m.

Как видно из вычислений,радиус закрученной изгибаемой ленты увеличилс  на 30 мм. Это изменение повлечет за собой к возникновению дополнительных радиальных усилий, что в конечном итоге приведет к смещению оси вращени  рамы 2.As can be seen from the calculations, the radius of the twisted bending tape increased by 30 mm. This change will entail additional radial forces, which will ultimately lead to a displacement of the axis of rotation of the frame 2.

Таким образом предлагаемый подвес по сравнению с прототипом позвол ет размещать нагрузку без ее уравновешивани , быстро производить сборку подвеса и замену неисправных упругих лент, а также устранить погрешности настройки подвеса, что в конечном итоге приводит к более достоверным измерени м физических величин.Thus, the proposed suspension in comparison with the prototype allows you to place the load without balancing it, quickly assemble the suspension and replace faulty elastic bands, and also eliminate errors in the suspension adjustment, which ultimately leads to more reliable measurements of physical quantities.

00

55

00

55

Claims (1)

Формула изобретени  Упругий подвес дл  прецизионного прибора , содержащий опору, выполненную в виде двух коаксиально расположенных стаканов , св занных между собой упругими лентами, равномерно размещенными в плоскости , перпендикул рной коси стаканов, и смещенными одна относительно другой вдоль оси стаканов, средства нагружени  упругих лент, регулируемые по длине осевые торсионы, св зывающие днища стаканов , направл ющие упругих лент, размещенные в наружном стакане опоры, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  эксплуатационных возможностей , он снабжен дополнительной опорой, выполненной аналогично основной и размещенной зеркально относительно нее, упругие ленты каждой опоры снабжены дополнительными направл ющими во внутренних стаканах, соединени  упругих лент с внутренними стаканами выполнены разъемными , причем внутренние стаканы основной и дополнительной опор между собой и наружные стаканы основной и дополнительной опор между собой жестко соединены конструктивными элементами.SUMMARY OF THE INVENTION An elastic suspension for a precision device, comprising a support made in the form of two coaxially disposed cups interconnected by elastic bands uniformly spaced in a plane perpendicular to the braid of the cups and offset from one another along the axis of the cups, means for loading elastic bands, axial torsions adjustable in length, connecting the bottoms of the glasses, guides of elastic bands placed in the outer glass of the support, characterized in that, in order to improve operational capabilities It is equipped with an additional support made in the same way as the main one and placed mirrored relative to it, the elastic bands of each support are provided with additional guides in the inner cups, the joints of the elastic bands with the inner cups are detachable, with the inner cups of the main and additional supports to each other and the outer cups of the main and additional supports to each other are rigidly connected by structural elements. Фиг. 3FIG. 3
SU904881903A 1990-11-11 1990-11-11 Elastic suspension for precision instrument RU1800480C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904881903A RU1800480C (en) 1990-11-11 1990-11-11 Elastic suspension for precision instrument

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904881903A RU1800480C (en) 1990-11-11 1990-11-11 Elastic suspension for precision instrument

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1800480C true RU1800480C (en) 1993-03-07

Family

ID=21544907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904881903A RU1800480C (en) 1990-11-11 1990-11-11 Elastic suspension for precision instrument

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1800480C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР Ns 1696782, кл. F 16 F 3/10, 1989. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4523382A (en) Work-contact probe head for coordinate-measuring instruments
CN108692925B (en) Elastic ring rigidity measuring device and method
JP6180725B2 (en) Torque measuring instrument for reference
RU1800480C (en) Elastic suspension for precision instrument
US6070850A (en) Vibration dampener
US4491021A (en) Axial-torsional extensometer
US5123173A (en) Apparatus for checking features of parts
JP3904600B2 (en) Support system with wire suspension fixed in radial direction
US3746409A (en) Substantially rigid bearing for rotary bodies
RU1772596C (en) Device for measuring angular displacement
SU765738A1 (en) Inclination-rotary stand
SU1696782A2 (en) Support for fine mechanics units
RU2011057C1 (en) Support for precision instruments
US4364179A (en) Statically balanced inspection probe assembly
RU2009383C1 (en) Precision instrument support
US3832905A (en) Bearing for a balancing machine
JPS6157570B2 (en)
CN214408485U (en) Metal wire torsion test device
SU1006818A2 (en) Fine mechanics assembly support
RU2014585C1 (en) Device for centering specimen on tension-compression testing machine
RU2095773C1 (en) Device designed to determine central moment of inertia and article mass center coordinates
SU1359660A1 (en) Strain-measuring gauge
US5237869A (en) Load sensing device
SU1430737A1 (en) Bench for graduating resistance strain gauges
RU2337336C2 (en) Test bench for control and diagnostics