SU964559A1 - Unit for securing optical mirror to support - Google Patents

Unit for securing optical mirror to support Download PDF

Info

Publication number
SU964559A1
SU964559A1 SU803223104A SU3223104A SU964559A1 SU 964559 A1 SU964559 A1 SU 964559A1 SU 803223104 A SU803223104 A SU 803223104A SU 3223104 A SU3223104 A SU 3223104A SU 964559 A1 SU964559 A1 SU 964559A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
mirror
cross
support
shaped
rod
Prior art date
Application number
SU803223104A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Владимирович Любарский
Виктор Васильевич Тихомиров
Петр Евгеньевич Товстик
Original Assignee
Ленинградский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.А.А.Жданова
Предприятие П/Я Р-6681
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 Ленинградский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.А.А.Жданова, Предприятие П/Я Р-6681 filed Critical Ленинградский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.А.А.Жданова
Priority to SU803223104A priority Critical patent/SU964559A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU964559A1 publication Critical patent/SU964559A1/en

Links

Landscapes

  • Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)

Description

is) УЗЕЛ РЕПЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ЗЕРКАЛА К ОПОРЕis) KNOT OF REPLICATION OF OPTICAL MIRROR TO SUPPORT

Claims (3)

Изобретение относитс  к оптическому приборостроению, а именно к уст ройствам креплени  оптических элементов . Известен узел креплени  зеркала к опоре, содержащий зеркало, опору, множество упругих пластинок, распределенных на равных угловых интервалах по окружности опоры и жестко сое диненных одними своими концами с опо рой или зеркалом, а другими концамис зеркалом или опорой посредством шарниров таким образом, что больша  поверхность каждой полосы расположена в плоскости, касательной к круГУ опоры, -параллельно оси зеркала 1 Однако такой узел креплени  имеет низкую точность из-за наличи  тре ни  в шарнирах, которое приводит к возникновению в них моментов трени  и, как следствие этого.к деформаци м гистерезисного типа оптического зеркала, возникающим при изменени х температуры. Известен также узел креплени  оптического зеркала к опоре, содержащий зеркало, опору, коромысло, расположенное между зеркалом и опорой и св занное своими концами с неоптической поверхностью зеркала, а серединой - с опорой 2. Недостатком такой конструкции  вл етс  отсутствие жесткой фиксации зеркала относительно опоры, при которой отсутствовали бы неупругие с трением относительные смещени  между элементами устройства. Вследствие того, что зеркало свободно лежит на коромысле, прижима сь к шарнирам под действием собственного веса, устройство обладает низкой вибропрочностью и имеет гистерезисные погрешности, св занные с возникновением сил трени  в сочленени х пои изменени х температуры . Целью изобретени   вл етс  повы- . шение вибропрочности и точности уз396 ла креплени  оптического зеркала к опоре. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в узле креплени  оптического зеркала к опоре, содержащем зеркало , опору, коромысло, расположенное между зеркалом и опорой и св занное своими концами с Неоптической поверхностью зеркала, а серединой - с опорой, коромысло выполнено в виде удлиненного бруса,перпендикул рного оптической оси и разделенного пластиной дл  креплени  его к объекту на два плеча, одно из которых имеет вид пр моугольника, а другое - вид креста в сечении перпен дикул рном продольной оси бруса, один конец бруса жестко соединен с концом первой крестообразной стойки, котора  расположена параллельно оптической оси и жестко соединена другим концом с серединой первого крестооб разного стержн , перпендикул рного брусу и первой крестообразной стойке и жестко скрепленного своими концами с тыльной поверхностью зеркала, другой конец бруса жестко соединен с концами второго крестообразного стержн , который расположен параллeJlьнo первому крестообразному стерж ню и жестко скреплен в средней части с концом второго крестообразной стойки, расположенной параллельно пер вой крестообразной стойке, а другой конец второй крестообразной .стойки жестко соединен с серединой третьего крестообразного стержн , параллельного первым двум крестообразным стерж н м и жестко скрепленного своими концами с тыльной поверхностью зеркала , Кроме того, концы удлиненного бруса жестко соединены с концом первой крестообразной стойки и с концами второго крестообразного стержн  соответственно с помощью полусферических шайб. Конструкци  узла креплени  оптического зеркалз к опоре выполнена так, что одно плечо коромысла  вл етс  жестким, а другое - упруго податливым к вращени м вокруг продоль: ной оси коромысла и жестким ко всем другим перемещени м, крепление одного конца коромысла выполнено упруго податливым к смещени м относительно середины и другого конца коромысла в направлении его продольной оси, а крепление каждого из двух концов коромысла выполнено упруго податливым к вращени м относительно середины коромысла вокруг проход щих через этот конец двух пересекающихс  осей, перпендикул рных продольной оси коромысла, и жестким ко всем другим перемещени м. Упруга  податливость крестообразного плеча, крестообразных стержней и стоек коромысла к кручению вокруг продольных осей этих элементов и их жесткость ко всем другим деформаци м , жесткое соединение этих элементов между собой, а концов коромысла с зеркалом, обеспечиваемые такой конструкцией, допускают возможность отйосительных смещений элементов конструкции, которые необходимы дл  сборки узла креплени  и его работы при изменени х температуры в рабочем диапазоне с сохранением заданной точности оптической поверхности зеркала, и одновременно допускают возможность жесткой фиксации зеркала на опоре, а также позвол ют повысить вибропрочность узлй. креплени  и его точность путем исключени  иагибных деформаций оптической поверхности зеркала, возникающих при относительных смещени х элементов узла креплени  в результате действи  сил трени . На чертеже представлен узел креплени  с зеркалом,аксонометрии. , креплени  оптического зеркала к опоре содержит зеркало 1, к которому крепитс  коромысло 2 с помощью первой крестообразной стойки 3 первого и второго 5 крестообразных стержней, второй крестообразной стойки 6 и третьего крестообразного стержн  7. Коромысло 2 представл ет собой удлиненный обрус, разделенный пластиной 8, котора  крепитс  к опоре (не показана ) за четыре резьбовых отверсти , на два плеча 9 и 1& (плечо 10 показано с разрезом). Плечо 9 ,также как и пластина 8, выполнено жестким и недеформируемым, а другое плечо 10 коромысла 2 имеет в поперечном сечении вид креста. Прддольна  осьплеча 10  вл етс  продольной осью крромысла The invention relates to optical instrument making, namely to devices for mounting optical elements. The known mounting unit of the mirror to the support contains a mirror, a support, a set of elastic plates distributed at equal angular intervals around the support circle and rigidly connected with their ends alone with the support or mirror, and the other ends with the mirror or support by means of hinges in such a way that The surface of each strip is located in a plane tangential to the circle of the support, parallel to the axis of the mirror 1. However, this mount has a low accuracy due to the presence of friction in the hinges, which leads to their friction moments and, as a result, deformation of the hysteresis type of the optical mirror that occurs with changes in temperature. Also known is the mount of the optical mirror to the support, which contains a mirror, a support, a rocker located between the mirror and the support and connected at its ends with the non-optical surface of the mirror, and the middle with support 2. The disadvantage of this design is the absence of rigid fixation of the mirror relative to the support, in which there would be no inelastic friction relative displacements between the elements of the device. Due to the fact that the mirror freely lies on the yoke, being pressed against the hinges under the action of its own weight, the device has a low vibration strength and has hysteresis errors associated with the occurrence of friction forces in joints due to temperature changes. The aim of the invention is to improve. vibration strength and accuracy of fixing the optical mirror to the support. The goal is achieved by the fact that in an optical mirror attachment unit to a support comprising a mirror, a support, a rocker located between the mirror and the support and connected at its ends with the Neoptic surface of the mirror, and the middle with a support, the beam is perpendicular of the optical axis and divided by a plate for fastening it to the object on two arms, one of which has the shape of a rectangle, and the other - the shape of a cross in cross section perpendicular to the longitudinal axis of the beam, one end of the beam is rigidly connected with the end of the first cross post, which is parallel to the optical axis and rigidly connected with the other end to the middle of the first cross of a different rod perpendicular to the beam and the first cross post and rigidly fastened with its ends to the back surface of the mirror, the other end of the beam rigidly connected to the ends of the second cross shaped rod which is located parallel to the first cross-shaped rod and rigidly fastened in the middle part with the end of the second cross-shaped stand located parallel to cruciform rack and the other end of the second cruciform rack is rigidly connected to the middle of the third cruciform rod parallel to the first two cruciform rods and rigidly fastened at its ends to the rear surface of the mirror. In addition, the ends of the elongated beam are rigidly connected to the end of the first cruciform rack and with the ends of the second cross-shaped rod, respectively, using hemispherical washers. The design of the mount of the optical mirrors to the support is made so that one arm of the rocker arm is rigid, and the other is elastically compliant to rotations around the longitudinal axis of the rocker arm and rigid to all other movements, the mount of one end of the rocker arm is elastically flexible to displacements relative to the middle and the other end of the yoke in the direction of its longitudinal axis, and the attachment of each of the two ends of the yoke is made elastically flexible to rotations relative to the middle of the yoke around passing through this end intersecting axes, perpendicular to the longitudinal axis of the rocker, and rigid to all other movements. Elasticity of the cruciate arm, the cruciform rods and the arms of the rocker arms to torsion around the longitudinal axes of these elements and their rigidity to all other deformations, rigid connection of these elements to each other and the ends of the rocker arm with a mirror provided by such a construction allow for the possibility of negative displacements of the structural elements that are necessary for the assembly of the mount and its operation when it is modified x temperature operating range while maintaining a predetermined accuracy of the optical surface of the mirror, and also allow the possibility of fixing the mirrors on a rigid support, and allowed to increase the vibration uzly. fastening and its accuracy by eliminating the mechanical deformations of the optical surface of the mirror arising from the relative displacements of the elements of the mount as a result of the action of friction forces. The drawing shows the mount with a mirror, a perspective view. Mount the optical mirror to the support includes a mirror 1, to which the yoke 2 is attached using the first cross-shaped support 3 of the first and second 5 cross-shaped rods, the second cross-shaped support 6 and the third cross-shaped rod 7. The beam 2 is an elongated circle, divided by the plate 8, which is attached to a support (not shown) by four threaded holes, on two arms 9 and 1 & (shoulder 10 is shown with a slit). The shoulder 9, as well as the plate 8, is rigid and non-deformable, and the other arm 10 of the rocker arm 2 has a cross in cross section. The longitudinal axis of the shoulder 10 is the longitudinal axis of the crystal. 2. При жестком креплении коромысла 2 к опоре за пластину 8 плечо 9 имеет высокую жесткость ко всем видам нагрузок, приложенных к его концу 11, а плечо 10 упруго податливо к вращени м его конца 12 вокруг продольной оси коромысла и жестко ко всем другим перемещени м. Стойка 3 жестко скреплена с серединой крестообразного стержн  , который, в свою очередь, жестко . скреплен своими концами с тыльной поверхностью зеркала в его срединной плоскости. Другим своим концом стойка 3 жестко скреплена через полусферическую шайбу 13 с концом 11 плеча 9 коромысла посредствомболта 1. Второй крестообразный стержень 5 расположен параллельно.первому крестообразному стержню k и жестко скреплен посредством двух полусферических шайб 15 и болтов 16 с концом 12 плеча 10 коромысла. С серединой второго крестообразного стерж н  5 жестко св зана одним своим кон цом втора  крестообразна  стойка 6, котора - другим концом жест ко , скреплена с третьим крестообразным стержнем 7 в его средней части. Втора  крестообразна  стойка 6 расположена параллельно первой крестообразной стойке 3 а третий крестообразный стержень 7 параллельно первым двум крестообразным стержн м и 5. Третий крест образный стержень 7 жестко скреплен своими концами с тыльной поверхностью зеркала 1 в его срединной плоскости. Зеркало вместе с прикрепленным к коромыслом кре питс  к опоре (не показана ) с помощью резьбовых отверстий, выполненных в пластине 8. При этом между пластиной 8 и опорой могут устанавливатьс  различные известные переходные детали и юстировочные устройства . ,Дл  уменьшени  температурных деформаций зеркала -значени  температурных коэффициентов линейного расширени  материалов, из которых выполнены зеркало 1 и крестообразные стержни Ц и 7,должны быть близкими. Дл  уменьшени  деформации зеркала при сборке узла креплени  под го ловки болтов И и V6 подложены полу сферические шайбы, а все соединенна элементов узла или их часть, а также соединени  стержней ij и 7 с зеркалом могут быть дополнительно скле ены. Поперечные сечени  крестообразны элементов 3-7 и 10 могут иметь пере , менную площадь по длине элемента с целью увеличени  их податливостей к 96 кручению без уменьшени  прочности, как, например, у крестообразной стойки 2. When rigidly attaching the rocker arm 2 to the support behind the plate 8, the arm 9 has high rigidity to all types of loads applied to its end 11, and the arm 10 is elastically flexible to rotate its end 12 around the longitudinal axis of the rocker arm and rigidly to all other movements . The rack 3 is rigidly fastened to the middle of the cross-shaped rod, which, in turn, is rigid. fastened at its ends with the rear surface of the mirror in its median plane. At its other end, the post 3 is rigidly fastened through a hemispherical washer 13 to the end 11 of the shoulder 9 of the rocker through the bolt 1. The second cross-shaped rod 5 is parallel to the first cross-shaped rod k and rigidly fastened by means of two hemispherical washers 15 and bolts 16 with the end 12 of the shoulder of the 10 rocker arms. With the middle of the second cruciform shaft 5, it is rigidly connected by one end of the second cruciform stand 6, which is the other end rigidly fastened to the third cross-shaped rod 7 in its middle part. The second cross-shaped post 6 is parallel to the first cross-shaped rack 3 and the third cross-shaped rod 7 is parallel to the first two cross-shaped rods and 5. The third cross-shaped rod 7 is rigidly bonded with its ends to the back surface of the mirror 1 in its middle plane. The mirror together with the fastening attached to the yoke to the support (not shown) by means of threaded holes made in the plate 8. In this case, various known transition parts and adjustment devices can be installed between the plate 8 and the support. , To reduce the temperature distortions of the mirror — the values of the temperature coefficients of linear expansion of the materials of which mirror 1 is made and the cross-shaped rods C and 7 must be close. In order to reduce the mirror deformation when assembling the mount assembly, bolts And and V6 underlay semi-spherical washers, and all connected components of the assembly or their part, as well as joints of rods ij and 7 with the mirror, can be additionally glued together. The cross-sections of the cross-shaped elements 3-7 and 10 can have a variable area along the length of the element in order to increase their compliance to 96 torsion without decreasing strength, as, for example, at the cross-shaped stand 3. При креплении оптического зеркала к опоре возможны два варианта сборки узла креплени  зеркала и формировани  оптической поверхности: оптическа  поверхность на зеркале формируетс  после креплени  к нему первого k и третьего 7 крестообразных стержней вместе с первой 3 и второй 6 крестообразными стойками и вторым крестообразным стержнем 5; оптическа  поверхность на зеркале формируетс  после сборки всего узла зеркала . В первом случае после формировани  оптической поверхности зеркало может деформироватьс  в процессе дальнейшей сборки узла креплени  зеркала при жестком соединении концов коромысла 2 с крнцом крестообразной стойки 3 и с концами крестообразного стержн  5, а также при креплении пластины 8 к опоре. So втором случае также возможны деформации зеркала после формировани  его оптиче:ской поверхности при креплении пластины 8 к опоре. Отношение упругой податливости к кручению свободного стержн  пр моугольного поперечного сечени  к упругой податливости того же стержн  на изгиб равно произведению отношени  - на посто нный множитель, который зависит от материала стержн , его длины и 1 условий закреплени . В отношении 2 а и В  вл ютс  размерами соответственно длинной и короткой сторон пр моугольного сечени  стержн . Предполагаетс , что изгиб стержн  происходит в плоскости, проход щей через его продольную ось и параллельной длинной стороне сечени . Если считать материал, длину и услови  закреплени  стержн  неизменными ( .лови  закреплени  определ ютс  конструкцией узла креплени  оптического зеркала), то можно мен ть в широких пределах величину отношени  упругих податливостей стержн  к кручению и к изгибу, измен   размеры поперечного сечени  стержн . Податливость Стержн  крестообразного поперечного сечени  к кручению , когда пр моугольники, образующие крест, одинаковы и выт нуты в рдну сторону, можно считать равной половине податливости стержн , поперечным сечением которого  вл етс  один такой пр моугольник. В то же врем , податливость к изгибу такого стержн  в любой плоскости, проход щей через его продольную ось, пример но равна податливости к изгибу стерж н  пр моугольного поперечного сечени  в направлении, Иараллельном длин ной ;стороне этого сечени . Поэтому все сказанное выше об отношении упругих податливостей стержн  пр моугольного поперечного сечени  к кру чению и к изгибу, справедливо и дл  крестообразного стержн , но при этом можно считать, что изгиб происходит в любой плоскости, проход щей через продольную ось ст,ержн . Напр жени  в стержне завис т от его длины размеров d и 6 поперечного сечени , а также от действующей на него . инерционной нагрузки. Йа основании изложенного размеры а и Ь, отношени  -9И длины крестообразных стержней ч, 5 бруса 10 и стоек 3 и 6 выбраны таким образом, чтобы эти элементы имели жесткость ко всем другим де формаци м и прочность, достаточные дл , фиксации зеркала относительно опоры с заданной точностью и обеспе чени  необходимой заданной вибропрочности узла краплени , а также были максимально упруго податливыми к кручению. Относительное смещение соедин емых при сборке элементов узла креплени  в самом общем случае может быт представлено в виде суммы относитель ных смещений этих элементов по трем неподвижным взаимно перпендикул рным ос м и относительных поворотов вокруг этих осей. Пусть перва  ось  вл етс  продольной осью .коромысла, втора  ось совпадает с продольной осью крестообразной стойки, прилегающей к соедин емому концу удлиненного бруса, а треть  ось перпендикул р на первым двум ос м и проходит через точку их пересечени . Относительное смещение одного конца удлиненного бруса и конца первой крестообраз ной стойки или другого конца бруса и концов второго крестообразного стержн  (при поочередном жестком закреплении концов бруса ) в направлени х первой и второй осей вызывает упругие повороты трех крестообразных стержней вокрух их продольных осей, а относительное смещение соедин емых элементов вдоль третьей осиупругий поворот крестообразной стойки, прилегающей к концу бруса, противоположному соедин емому концу, вокруг .ее продольной оси. Аналогично относительный повороты соедин емых элементов вокруг первой, второй и третьей осей привод т соответственно к упругому повороту крестообразной стойки, прилегающей к соедин емому концу бруса, и к упругим поворотам трех крестообразных стержней вокруг продольных осей этих крестообразных элементов. Изменение взаимного расположени  концов удлиненного бруса в собранном узле креплени  зеркала при жестком соединении этого узла с опорой может быть представлено, в самом общем случае , в виде суммы относительных смещений этих концов по трем неподвижным взаимно перпендикул рным ос м, относительных поворотов в двух неподвижных взаимно перпендикул рных плоскост х, проход щих через эти концы и относительного поворота этих концов вокруг проход щей через них оси. Пусть такими ос ми  вл ютс  упом нутые перва , втора  и треть  оси и пусть перва  из двух взаимно перпендикул рных плоскостей проходит через первую и вторую ось, а втора  - через, первун) и третью оси. Тогда относительные смещени  концов удлиненного бруса вдоль первой и второй осей приведут к упругому вращению трех, крестообразных стержней вокруг их продольных осей, а относительное смещение концов бруса вдоль третьей оси приведет к упругому вращению двух крестообразных cToetf вокруг их продольных осей. Относительные повороты концов удлиненного бруса,в первой и второй плоскост х, а также их отнорительное вращение вокруг третьей оси вызовут соответственно упругое вращение трех крестообразных стержней, двух крестообразных стоек и крестообразного плеча удлиненного бруса вокруг их родольНых осей. Изменение взаимного расположени  онцов удлиненного бруса в собраном узле креплени  зеркала может просходить и вследствие температурных еформаций конструктивных элементов зла,. Это приводит к упругому вращеию крестообразных элементов узла реплени  вокруг их продольных осей. еодинаковые температурные деформации крестообразных стоек привод т к упру тому вращению трех крестообразных . стержней вокруг продольных осей. Деформацию зеркала и его оптической поверхности могут вызвать лишь усили  и моменты, действующие на зеркало в местах креплени  к нему ко цов коромысла. Эти усили  и моменты могут возникнуть лишь вследствие рас смотренных выше относительных смещавНИИ сйедин емых при сборке эЛементов узла креплени , вследствие изменени  взаимного расположени  концов удлиненного бруса при соединении узла креплени  с опорой и при изменени  х температуры, а также вследствие неодинаковых температурных деформаций крестообразных стоек. Все эти деформации и смещени  воспринимаютс  крестообразными конструктивными элементами узла креплени  и вызывают упругое вращение этих .элементов вокруг их продольных осей. Выбор размеров крестообразных конструктивных элементов осуществлен таким обраэом , чтобы они йм.ели необходимую виб ропрочность и жесткость, а также был максимально упруго податливыми к кру чению, обеспечивает возможность..отно сительных смещений элементов конструкции ,которые необходимы дл , сбор ки узла креплени  и изменени  его температуры в рабочем диапазоне, с сохранением заданной точности оптической поверхности зеркала. В то же врем , конструкци  предлагаемого узла креплени  оптического зеркала к опоре обеспечивает жест кую фиксацию зеркала .относительно опоры. Это следует из того, что коро мысло выполнено жестким к деформаци  раст жени -сжати  и изгиба, середина коромысла жестко скреплена с опорой а концы, - с зеркалом(Крепление одно го конца коромысла выполнено жестким к перемещени м относительно середины и другого конца коромысла в трёх взаимно пepпv ндикyл pныx направлени  а крепление другого конца коромысла выполнено жестким к перемещени м отНосительно середины и другого конца коромысла в любом направлении,, перпе дикул рном продольной оси коромысла. Исход  из заданной прочности крестообразных конструктивных элементов узла, а также зна  размеры зеркала и допустимые деформации его оптической поверхности, можно определить оптимальные геометрические размеры ЭТИХ элементов, при которых возможны максимально допустимые относительные Смещени  соедин емых при сборке элементов узла и концов удлиненного бруса при креплении узла к опоре и при изменени х температуры. Расчеты узла креплени  плоского облегченного зеркала длиной 00 мм, шириной 270 мм, толщиной 40 мм и с рассто нием между местами креплени  к зеркалу концов коромысла, равным 250 мм, показывают, что при допустимой деформации оптической поверхности зеркала, равной 0,1 интерференционной полосы (27-10 мм;, допустимые смещени  соедин емых при сборке элементов предлагаемого узла креплени  состав т не менее 0,3 мм, допустимый диапазон разброса температур различных элементов узла, выполненного - из того же материала, что и зеркало, составит , а если удлиненный брус выполнен из.материала , отличающегос  по. температурному коэффициенту линейного расщире.ни  от материала зеркала на величину 12х х10 , то допустимый диапазон синхронного изменени  температур, зеркала и бруса составитТакже 100°С. При этом узел креплени  обладает прочностью , позвол ющей ему выдерживать тридцатикратные статистические инерционные перегрузки. Формула изобретени  1. Узел креплени  оптического зеркала к опоре, содержащий зеркало, опору, коромысло,расположенное между зеркалом и опорой и св занное своими концами с неоптической поверхностью зеркала, а серединой - с опорой, о тличающийс  тем, что, с целью повышени  вибропрочности и точности узла креплени  зеркала к опоре за счет исключени  неупругих, с трением, относительных смещений ее элементов при изменени х температуры и действии инерционных нагрузок , коромысло выполнено в виде удлиненного бруса, перпендикул рного оптической оси и разделенного пластиной дл  креплени  его к объекту на два плеча, одно из которых имеет вид пр моугольника, а другое вид креста в сечении, перпендику рном продольной оси бруса, один3. When mounting the optical mirror to the support, two options are possible for assembling the mirror mounting unit and forming the optical surface: the optical surface on the mirror is formed after attaching the first k and the third 7 cross-shaped rods to it along with the first 3 and second 6 cross-shaped racks and the second cross-shaped rod 5 ; An optical surface on the mirror is formed after assembling the entire mirror assembly. In the first case, after the formation of the optical surface, the mirror can be deformed during the further assembly of the mirror attachment unit when the ends of the rocker arm 2 are firmly connected to the cruciform of the cross post 3 and the ends of the cross-shaped rod 5, as well as when the plate 8 is attached to the support. In the second case, the deformation of the mirror is also possible after the formation of its optical surface when the plate 8 is attached to the support. The ratio of the elastic compliance to the torsion of a free rod of rectangular cross section to the elastic compliance of the same rod by a bend is equal to the product of the ratio — a constant factor that depends on the material of the rod, its length and 1 fixing conditions. In relation to 2a and b, the dimensions are respectively the long and short sides of the rectangular section of the rod. It is assumed that the rod bends in a plane passing through its longitudinal axis and parallel to the long side of the section. If we consider the material, the length and the conditions for fixing the rod unchanged (the fixing times are determined by the design of the optical mirror mounting unit), then the ratio of the elastic abilities of the rod to the torsion and the bend can be varied over wide limits by changing the cross section of the rod. The cruciform cross-section core to torsion, when the rectangles forming the cross are the same and stretched in the same direction, can be considered equal to half the core compliance, the cross-section of which is one such rectangle. At the same time, compliance with the bend of such a rod in any plane passing through its longitudinal axis is approximately equal to the compliance with the bend of the rod with a rectangular cross section in the direction parallel to the long side of this section. Therefore, all that has been said above about the relationship between the elastic abilities of a rectangular cross-section rod to torsion and bending is also true for a cross-shaped rod, but it can be assumed that bending occurs in any plane passing through the longitudinal axis of the st. The stresses in the rod depend on its length, dimensions d and 6, of the cross section, as well as on the length acting on it. inertial load. Based on the above, the dimensions a and b, the ratio -9I of the length of the cruciform rods h, 5 beams 10 and racks 3 and 6 are chosen so that these elements have rigidity to all other deformations and strength sufficient to fix the mirror relative to the support with given accuracy and providing the required specified vibration strength of the knotting site, as well as being as elastic as possible to torsion. The relative displacement of elements of a fastener assembly, which are joined during assembly, in the most general case can be represented as a sum of relative displacements of these elements along three fixed mutually perpendicular axes and relative rotations around these axes. Let the first axis be the longitudinal axis of the rail, the second axis coincides with the longitudinal axis of the cruciform column adjacent to the connecting end of the elongated beam, and the third axis perpendicular to the first two axes and pass through the point of their intersection. The relative displacement of one end of the elongated beam and the end of the first cross-shaped stand or the other end of the beam and the ends of the second cross-shaped rod (by alternately rigidly fixing the ends of the beam) in the directions of the first and second axes causes elastic turns of the three cross-shaped rods around their longitudinal axes, and the relative displacement connected elements along the third axis-elastic rotation of the cross-shaped stand, adjacent to the end of the beam, opposite the connecting end, around the longitudinal axis. Similarly, the relative rotations of the elements to be joined around the first, second and third axes lead respectively to the elastic rotation of the cross-shaped post adjacent to the end of the beam to be joined, and to the elastic turns of three cross-shaped rods around the longitudinal axes of these cross-shaped elements. The change in the mutual arrangement of the ends of the elongated beam in the assembled mirror mounting unit with a rigid connection of this node with the support can be represented, in the most general case, as a sum of the relative displacements of these ends along three fixed mutually perpendicular axes, relative turns in two fixed mutually perpendicular straight planes passing through these ends and the relative rotation of these ends around the axis passing through them. Let such axes be the first, second and third axes mentioned, and let the first of two mutually perpendicular planes pass through the first and second axes, and the second through the first and third axes. Then the relative displacements of the ends of the elongated beam along the first and second axes will result in elastic rotation of three cruciform rods around their longitudinal axes, and the relative displacement of the ends of the timber along the third axis will result in elastic rotation of two cruciform cToetf around their longitudinal axes. The relative turns of the ends of the elongated beam, in the first and second planes, as well as their relative rotation around the third axis will cause respectively the elastic rotation of three cross-shaped rods, two cross-shaped posts and the cross-shaped shoulder of the elongated beam around their rod axes. A change in the relative position of the elongated beam of the beams in the assembled mirror attachment unit can also occur due to the temperature changes of the structural elements of evil. This leads to an elastic rotation of the cruciform elements of the replenium node around their longitudinal axes. Uniform thermal distortions of the cruciform struts result in an elastic rotation of the three cruciform. rods around the longitudinal axes. The deformation of the mirror and its optical surface can be caused only by forces and moments acting on the mirror at the points of attachment of the rocker arms to it. These forces and moments can occur only as a result of the relative relative displacements that are connected during assembly of the fastener assembly elements, as a result of a change in the relative position of the ends of the elongated beam when the attachment unit is connected to the support and during temperature changes, as well as due to unequal temperature deformations of cross-shaped struts. All these deformations and displacements are perceived by the cruciform structural elements of the mount and cause the elastic rotation of these elements around their longitudinal axes. The choice of sizes of cruciform structural elements is carried out in such a way that they have the necessary vibration resistance and rigidity, as well as being as elastic as possible to torsion, provides the possibility ... of relative displacements of structural elements that are necessary for the assembly of the mount and change its temperature in the working range, while maintaining the specified accuracy of the optical surface of the mirror. At the same time, the design of the proposed optical mirror attachment unit to the support ensures rigid fixation of the mirror relative to the support. This follows from the fact that the shaft is made rigid to deformation, compression and bending, the middle of the yoke is rigidly fastened to the ends and ends, to the mirror (The fixing of one end of the yokes is rigid to movement from the middle and the other end of the yokes in three mutually perpendicular pny directions and fastening the other end of the rocker arm is rigid to movement from the middle and the other end of the rocker arm in any direction perpendicular to the longitudinal axis of the rocker arm. By virtue of the structural components of the assembly, as well as by knowing the dimensions of the mirror and the allowable deformations of its optical surface, it is possible to determine the optimal geometrical dimensions of THESE elements at which the maximum allowable relative displacements of the assembly elements during assembly of the assembly and the ends of the elongated beam are possible when attaching the assembly to the support and changing x temperature. Calculations for the attachment of a flat lightweight mirror, 00 mm long, 270 mm wide, 40 mm thick, and with a distance between the attachment points to the mirror of the rocker arm ends, 250 mm, show that with an allowable deformation of the optical surface of the mirror equal to 0.1 of the interference band (27-10 mm ;, the allowable displacements of the elements of the proposed attachment assembly being assembled during assembly are not less than 0.3 mm, the acceptable range of temperature variation the various elements of the assembly, made of the same material as the mirror, will be, and if the elongated beam is made of a material that is different in. If the temperature coefficient of linear expansion from the material of the mirror is 12x x10, then the permissible range of simultaneous changes in temperature, the mirror and the bar will be also 100 ° C. At the same time, the mount has a strength that allows it to withstand thirtyfold statistical inertial overloads. Claim 1. An optical mirror attachment unit to a support, comprising a mirror, a support, a rocker, located between the mirror and the support and connected at its ends with a non-optical surface of the mirror, and with a support in the middle, in order to increase the vibration strength and the accuracy of the mirror fixing unit to the support by eliminating inelastic, with friction, relative displacements of its elements with temperature changes and the action of inertial loads, the beam is made in the form of an elongated beam, perpendicular optical axis and separated by a plate for fastening it to the object on two arms, one of which has the shape of a rectangle, and the other type of cross in a section perpendicular to the longitudinal axis of the beam, one
SU803223104A 1980-12-26 1980-12-26 Unit for securing optical mirror to support SU964559A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803223104A SU964559A1 (en) 1980-12-26 1980-12-26 Unit for securing optical mirror to support

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803223104A SU964559A1 (en) 1980-12-26 1980-12-26 Unit for securing optical mirror to support

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU964559A1 true SU964559A1 (en) 1982-10-07

Family

ID=20933872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU803223104A SU964559A1 (en) 1980-12-26 1980-12-26 Unit for securing optical mirror to support

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU964559A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4998813A (en) * 1988-08-04 1991-03-12 Reynolds Philip A Mirror system for passenger buses
RU2536322C1 (en) * 2013-04-29 2014-12-20 Открытое акционерное общество "Лыткаринский завод оптического стекла" Positioning and gluing of auxiliary large optical parts

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4998813A (en) * 1988-08-04 1991-03-12 Reynolds Philip A Mirror system for passenger buses
RU2536322C1 (en) * 2013-04-29 2014-12-20 Открытое акционерное общество "Лыткаринский завод оптического стекла" Positioning and gluing of auxiliary large optical parts

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6552862B2 (en) Mounting device for an optical element
CA2556678C (en) Positioner device
US8146424B2 (en) Systems and methods for an inertial sensor suspension that minimizes proof mass rotation
US5414565A (en) Tilting kinematic mount
US4025203A (en) Mirror-type beam steerer having a virtual pivot
CN109839240B (en) Six-axis force sensor of displacement detection mode
KR960002314B1 (en) High resonance adjustable mirror mount
RU2121702C1 (en) Device for high-precision positioning of apex of secondary mirror, which is displaced with respect to apex of telescope primary mirror; and telescope
US20060175936A1 (en) Method of damping actuator and actuator
US5710396A (en) Energy-dissipating vibration damping structure
JPS6057528B2 (en) Strain gauge load transducer
US3295808A (en) Parallel motion suspension device
SU964559A1 (en) Unit for securing optical mirror to support
AU544651B2 (en) Universal mechanical linkage
US20140027601A1 (en) Device for mechanical vibration decoupling
JP5049108B2 (en) Optical fiber sensor
US3320569A (en) Shear load cell
JP2806221B2 (en) Steel bending damper
SU1695141A1 (en) Aerodynamic balance
EP1810066B1 (en) A gimbal mount device for supporting a functional element
SU1048443A1 (en) Mirror attachment assembly
EP0234375B1 (en) Light-electrical position measurement device
JP2723006B2 (en) Steel bending damper
FR2592921A1 (en) Connections for assembling rods, tubes or sections
SU556355A1 (en) Device for measuring the lateral load on the beam