(54) СОСТАВНОЙ СТЕРЖЕНЬ
Изобретение относитс к строи ёльным стержневьм металлоконструкци и может быть использовано в преци .зионных металлоконструкци х, наприме радиотелескопов, к которьм предъ вл ютс требовани заданного закона деформировани под нагрузкой, например , в каркасах зеркал радиотелескопов . Известна прецизионна стежнева конструкци , состо ща из сплошных стержней, закон деформировани которой обеспечиваетс подбором осевых жесткостей стержней 1. Недостатком такой К9нструкции вл етс невозможность точного обес- пач(ени требуемого закона деформировани , так как жесткости стержней подбираютс расчетным путем посредством выбора их поперечных сечен й и в процессе отладки конструкции измен тьс не могут. Наиболее близким к предлагаемому вл етс составной стержень прецизйонной стержневой конструкции, включающий два концевых злемента, соединенных с помощью резьбовых соединений промежуточным элементом, причем последний выполнен в виде прорезной пружины с резьбой на наружной поверхности и наворачиваемой на нее длинной гайкой, перекрываницей { заглушающей ) то или иное число витков пружины . Недостатком известного стержн вл етс невозможность беступенчатого регулировани его осевой жесткости , св занной с невозможностью заглушать дробное число витков пружины . Дискретность регулировани жесткости равна жесткости одного витка вследствие чего снижаетс точность выполнени стержневой конструкцией заданного закона деформировани . Цель изобретени - повьшение точности работы стержневой конструкции - йутем бесступенчатого регулировани ,f осев.ой жесткости. Указанна цель достигаетс тем, что в составном стержне прецизионно стержневой конструкции, включающем крнцевые элементы, соединенные с по мощью резьбовых соединений промежуточным элементом, резьбовые соедине ии промежуточного элемента с. концевыми вьшолнены с одинаковыми шага и направлени ми резьб, а промежуточ ный и один из концевых элементов сн жены по сками, причем взаимодейству щие резьбы одного соединени размещ ны на по ске концевого элемента, и длине промежуточного, а другого сое динени - на по ске промежуточного по длине другого концевого элемента при этом промежуточный и имеющий резьбу по длине концевой элементы имеют разные осевые жескости. При э по сок на концевом элементе выполне наружным, а промежуточный элемент выполнен в виде трубы с внутренним по ском. Кроме того, по сок на промежуточном элементе может быть в полнен наружным, а концевые элементы - в виде труб и по сок на одном из них - внутренним. На фиг. 1 показан предпагаемый основной стержень, разрез; на фиг. 2 - то же, вариант выполнени на фиг. 3 - схема силового потока. Составной стержень состоит fea последовательно соединенных между с бой соосных стержневых элементов: двух концевых 1 и 2 и промежуточного 3. Элементы соединены между собой резьбовыми соединени ми: элемент 1 с элементом -3, и элемент 3 с элементом 2, Дл этого в предлагаемом стержне (фиг. l) оба концевых элемента J и 2 выполнены в виде круглых стержней и установлены вдоль общей оси. Их торцы 4 и 5 рас положены практически вплотную друг к другу. По длине элемента 1 нареза на резьба 6 диаметром d , Концевой элемент 2 снабжен по ском 7, диаметр которого болыле диаметра элемента I.. На. по ске 7 нарезана резьба 8 диаметром dj, большим чем d . Промежуточный элемент 3 выполнен в виде трубы.на одном торце ко торой выполнен внутренний по сок 9 По длине промежуточного элемента 3 на внутреннй поверхности нарезана резьба 10 диаметром dj, как на по ске 7 элемента 2. На внутреннем по ске 9 элемента 3 нарезана резь2 ба 11 диаметром d диаметром а , как на элементе 1. Все резьбы 6, 8, Ю и П имеют одинаковые направлени и шаги. Элемент 3 наворачиваетс одновременно резьбами 10 и II на резьбы 8 и 6 соответственно элементов 2 и 1. Внешними торцами 12 и 13 элементов 1 и 2 составной стержень соединен с узлами металлоконструкции (не показана ) . Дл фиксации элемента 3 составной стержень снабжен фиксатором , например контргайкой 14. Дл обеспечени соосности элементов 1, 2 и 3 стержень снабжен пальцем 15, центрирующим между собой торцы 4 и 5 элементов 1 и 2, и резьбовой втулкой 16, вворачиваемой наружной резьбой в резьбу 10 элемента 3 и скольз щей внутренней цилиндрической поверхностью по наружной поверхности элемента 2. Промежуточный элемент 3 и концевой элемент 1 имеют разные осевые жесткости. В стержне (фиг. 2) концевые элементы 1 и 2 выполнены в виде труб, а промежуточный элемент 3 - в виде стержн с наружным по ском. По длине элемента 1 нарезана внутренн резьба. Концевой элемент 2 имеет внутренний по сок с резьбой. При воздействии осевой нагрузки на орец 12 усили передаютс по элементу 1 через резьбовые соединени 6 и П на элемент 3 и далее через резьбовые соединени 8 и 10 - на элемент 2. Осева деформаци составного стержн равна сумме осевых деформаций элемента 1 по длине 0 , элемента 3 на длине &j и элемента 2 на длине л . Обозначив осевую жесткость элементов 1, 2 и 3 через EF , ЕР„ и EF,j соответственно , а длину и приведенную осевую жесткость составного стержн через L и Ef , запишем L &, &g е EF, EF или с. 1 г э . J.bJj / &, ta to, EF L-ls EF EF, Благодар равенству шагов резьбы в обоих резьбовых соединени х при вращении элемента 3 относительно невращающнхс элементов 1 и 2 он перемещаетс также и поступательно на одинаковую длину относительно стерлсней I и 2, т.е. суммарна длина стержн остаетс при этом неизменной. Также неизменной остаетс и участвующа в . передаче усилий длина t элемента 2 3 то же врем длина участвующих в « и И, передаче усилий участков ментов I и 3 мен ютс . Таким образом, если жесткости EF и Ef стержней 1 и. 3 различны, (за счет разнищ 1 в площад х Р и F из поперечньЬс сечений или в модул х Е| и EJ упругости их материалов). то приведенна жесткость EF о при 3 будет измен тьвращении элемента с . Например, при Ef.EF, диапазоне изменени 0- Ь приведенна жесткость ERj может бессту пенчато измен тьс OTvEF i до л i ,3 EF| , т.е. в диапазоне, в большинстве случаев вполне достаточном дл компенсации отклонени реальной жесткости стержн от расчетной. Очевидно, что данный принцип изм нени жесткости составного стержн может быть реализован и в конструкции (фиг. 2), в которой концевые стержневые элементы выполнены в виде труб с внутренним резьбами, а промежуточный - в виде шпильки с резьбовым по ском. Использование изобретени позвол ет повысить точность отработки прецизионными стержнёв1л ЕИ конструкци ми заданного закона деформации и расашрить, таким образом, область применени последних, распространив ее, например, на металлоконструкции особо точных радио- и оптических телескопов. . Формула . изобретени 1. Составно|й стержень прецизионн стержнейой конструкции, включающий 2 концевые элементы, соединенные с помощью резьбовых соединениЙ1 промежутб ным элементом, отличающийс тем, что, с целью повышени точности ра,боты стержневой конструкции путем обеспечени бесступенчатого регулировани осевой жесткости, реэьбовые соеда нени промежуточного элемента с концевыми выполнены с одинаковыми шагами и направлени ми резьб, а.промежуточный и один из концевых элементов снабжены по ск ни, причем взаимодействукнцие резьбы одного соеди нени размещены на по ске концевого . элемента и по длине промежуточного, а другого соединени - на по ске промежуточного и имекхщй резьбу по длине концевой элементы нмеtoT осевые жесткости. 2.Стержень по п. , отличающийс тем, что по сок на конц&вом элементе выполнен наружным, а прсадежуточный элемент выполнен в виде трубы с внутренним по ском. 3.Стержень по п. 1, отличающийс тем, что по сок . на промежуточном элементе вьтолнен наружным, а концевые элементы выполнены в виде труб и по сок на одном из них - внутренним. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 655794, кл. Е 04 С 3/08, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР № 67268t, кл. Н 01 а 15/14, 1977.
toX
to