Панов В.А. - Справочник конструктора оптико-механических приборов (1060807), страница 67
Текст из файла (страница 67)
В третьей части табл. 9.2 (№ 1) это показано стрелкой, напранленной нз клегки иа пересечении строки ф» со столбцом Е к столбцу )>т. Здесь и далее число стрелок, направленных к столбцу 1Р', выражает число рабочих подои>кностей в рассматриваемом механизме или число независимых ведущих звеньев в нем. Оинусный механизм имеет одну рабочу>о подвижность ()Р = 1) и соответственно одно ведущее звено— кривошип механизма.
Таким образом, проведенный с помощью табл. 9.2 структурный анализ сннусного механизма показал, что в нем нет избыточных связей (д = О), следовательно, оя статически определен и собирается без объемных деформаций. В этом механизме иет такхге местных полни>ниостей (( = О). Пример 2. Трсбуетсн гй>онестн анализ кр>еошиипо-шатунного механизма (табл. 9 2, №2), причем, если крнношнп с шатуном соединены цилиндрической нарой !Ч класса, а шатун с ползуном — с(ернческой парой П1 класса (см. табл.
9.1). Р е ш е н и е. В соответствии с изложенной и предыдущем примере последовательностью определяем: 1) числозамкнутых контуров в механизме: й= р — и= 4 — 3= 1; 2) систему координат (помещается в первой части табл. 9.2 рядом со схемой механизма № 1); 3) поааижности в каждой кииематической паре, которые запасы. вают во пторой части табл. 9.2; 4) построчные суммы подвижностей пар механизма (запнсыаа>от в соответству>ощих клетках столбца Х, табл. 9.2); 5) характер и степень реализации ил>е>о>цнхся в механизме подвижностей.
Из столбца В видно, что анализируемый механизм имеет три поворота нокруг осн г, один из которых янляется рабочим данжеинем (стрелка а), второй компенсирует недостающее смещение по осн д (стрелка б), а третий — замыкает контур механизма.
Анализ показал, что рассматриваемый кривошипно-шатунпый механизм является также однокоптурным механизмом без избыточных связей (4 = О) и местных подвижностей 0'=- О). Механизм собирается фей,объемных деформаций. 405 Прнмер 3. Нужно проаналнзировать параллелограмм (табл. 9.2, № 3), если шатун соединен с крнвошнпом сфернческой парой 17 класса, а с коромыслом — сферической парой третьего класса (табл. 9.!). Р е ш е н и е. Как н в предыдущих примерах, устанавливаем: 1) параллелограмм — одноконтурный механизм; 2) в механизме нет поступательных подвнжностен вдоль осей координат; 8) четыре поворота рр, 4) вокруг осн г позволяют сксмпенснровщь недостающие поступательные подвижности (стрелки б, в н г в таблице); 4) прн выбранных кннематнческнх парах параллелограмм не нмеет избыточных связей (д = О) н местных подвижностей () = О); он собирается без объемных деформаций.
Таким образом, анализируя каждый проектируемый механнзч с помощью таблицы, конструктор получает ме необходимые сведения о его структуре. Примеры, приволимые неже, показывают, что зтн свсдепяя явлнются одновременно исчерпывающими. В тзбл. 9.2 № 4 дан анализ параллелограмма с нзбыточныч шатуном. Механизм — двухконтуроый.)(ля сборки без об ьемпых деформаций в нем долгино быль по дзв смещения вдоль каждой осн координат и по два поворота нокруг каждой осн. В действнтельнос|в.
прн укззаннык на схеме парах, и пем имеются три поворота вокруг оси х н трн поворота вокруг осн й, одно поступательное смещение вдоль осн з (пплнидрнческая пара !У класса, соединяющая кривошип 1 с шатуном 2) н шесть поворотов вокруг той же осв. Реалнзацин нмеющнхсн в механизме подвижностей показана стрелкамн. Из таблицы видно, что в анализируемом механизме имеется одна местная подвижность (поворот шатуна 4 вокруг своей оен) н одна избыточная связь (избыточный шатун 4), не позволяющая собрать механизм без объемных деформацнй. Собрать такой механизм можно только за счет деформация его звеньев вдоль осн х.
При налмчцв нзбыточнь х связей в механизме деформация звеньев для его сборки зависит от точности нх изготовления; с повышением точностт! нэготовления деформация уменьшается, Поэтому кннемэтическне пары н механнзмы с избыточными связями чрезвычайно трудоемкн в изготовленнн н сборке, причем трудоемкость эта возрастает с числом избыточных связей. Следовательно, если во время проектнровання не удается разработать механазм без избыточных связей, то нужно стремиться к уменьпюьшо их числа в нем.
В табл. 9.2 (№ б н б) выполнены анализы зубчатой передзчн н механизма Мейера для фокуснровки микроскопа. Структурный анализ механизмов с упругнмн звеньями В приборах шнроко прнменяют механизмы с упругими звеньями, отличающиеся от обычных отсутствием кинематнческнх пар, роль которых выполняют звенья. Лвнженве жестннх звеньев осуществляется здесь за счет простых упругик дефорыацвй упругих звеньев. Поворот жесткого звена (в эависнмостн от схемы меканнзма) осуществляется ва счет кРучения или нзгнба, а поступательное перемещение — только ва счет изгиба упругих звеньев.
Если рассматривать упругие звенья кан кннематическне пары, налагающие определенное число условий связи на относительное дважснне знесткнх звеньев механизма, то для 406 структурного аналнзв таких механизмов полностью прнложнма нзла. гасман методика. Широкое распространение получили три типа упругих звеньев: круглая проволока, широкая плоская пружина (шнрнна во много раз больше толщины) н нольцевая плоская диафрагма. Проволона эквнвалентна паре первого класса; она препятствует перемещенню вдоль ееосн н оставляет гипь возможпих дввжеши: два поступательных, пер.
пейднкулярных к се о< и, и трп вршпательпых вокруг трех координат. ных осей, если одну нт огсй говмгсзи~ь с осью проволоки, Плоская пружина налщос~ ~ри углевик пиза: препятствует двум поступательным игргчшщ ннчч вдоль коо!ошно~шах огсб у и г, рясно. ложеяных в плоског ~ и пружины, и вращгкшо и~жрут ~юн х, перпендикулярной плоскостн пруж|шь~ (рнс. 9.2, а). Она эквивалентна з' б) варе П ! класса, допускающей поступательное движение вдоль l —— осн х и поворот вокруг осей р я з. Кольцевая плоская диа- 3 рагма эквивалентна паре класса.
Она допускает одно поступательное перемещение х вдоль перпендикуляра к пло. скости диафрагмы. д Примем упругие звенья нз 'л схемах механизмов изображать прямой лннней с черными точка- безошибочно оп сдетять внд Рнс. 9.2. Упругоезвено механизма аналнзир)емого механязма Пример 4. Трег1уется выяснить шсло избыточных связей в пружин. ном параллелограмме (табл. 9.2, )тт 7).
Р е ш е н н с. Поскольку упругне энгш я рассматриваются как кннематнческне пары, анализируемый мсхвнптм представляет собой замкнутую цепь, состоящую ею одного подвнзкшно анена и двух пар.Подставнв в формулу (9 2) р=-2 и л .-= 1, получим й = 1. Механизм — одно- контурный. Зля сборки Гкз объемных деформаций в нем должны быть трн перемещения вдоль осей 9, х, з и трн поворота вокруг тех же осей.
Структурный анализ неподвижных соединений Для выявлення с помощью разработанной методики наличия избыточных связей н местных подвнжностей в неподвижных соединениях н определения причины нх возникновения необходимо соблюденне следующих условии: Ц считать неподвижное соединение частным случаем замннутой кннематической цепи, в которой занрепляемый элемент играет роль подвижного звена, а связи — кинематнческпх пар; 2) рассматривать одну точечную связь как кннематическую пару 1 класса, две — пару П класса, в три — пару ! П класса.
Пример б. Пронернть неподвижное соединение кубика на наличие в нем избыточных связей, если задано число н расположение опорных точек (обозначены нружочкамн) на к<юрдннатпых плоскостях (табл. 9 2, № 8). Р е ш е н н е. В этом соедзпенпи шесть точек, орнентирующпх кубик в пространстве, размещены равномерно — по две точки па 407 Прололжекие табл.
0.3 п п 777л 7Н 0 7 003 0 3 7 х.4-5 7 409 Т а б л и и а 9.8. Результаты етруктурпвхо вввлкха пввпппыаов оптпкоме»авкчеекпк прпбврвв г 0 „хэ )У ~ф 77 Схема и струитурпле параметрм менаиитмн Схема и струитурике оараметрм механизма Итот ' аиа- лиэа Продела'анне табл р.З Продолакенне табл. 9.3 4!О 4!! Продела'анне табл р.З Продолакенне табл. 9.3 4!О 4!! Фуанпаа преобразования дааженаа твп ГЛАВА 10 — гр а) у =- агсз(п (х)г) 6) у = агсгб (хгг) 2Ф- а) у=- тип х б) у=губ х ~) у гушк !'. (гго, х — г) г юп х б) у сп!К 1 — г соз х б у =- ) г,'гл х( 7 у= гх= шг/2 х 4 уй РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ПОДВИЖНЫ Х СИСТЕМ ОПТИ ЧЕСКИ Х ПРИ БОРОВ Механические системы оптических приборов Харакшрпой особенностью оптических приборов (ОП) является органичность сочетания и взаимодействия а них оптических н механи.
ческих систем. Последние подразделяются на два основных вида: несущие н подвижные системы. Неггугние системы яредсхавляют собой комплексы неподвпжвых злемегпов (основанпй, кронштейнов, стоек, плат и пр.) и предназначаются для базировании и внутреннего взаимного ориентирования оптических и других схемных элементов прибора. Онн определяют общую компоновку коиструкцмв, ее жесткость, технологичность сборки, надежность. Характерной особенностью является широкое применение в них регулировочно-юстировочных устройств, обусловленное высокимн требо.
ваннямн к точности ОП, а также сравнительно низкий уровень унификации конструктивных решений. Лодаижнма смсгпкмм (ПС) осупгествляю~ механическое перемеще. нне оптических систем н их злементов, обусгговлениое их функциональньш назначением; образуют измерительные цепи приборов; нвлякпся основой устройств управления различными видами позиционирования, широко применяемого в ОП; выполняют разнообразные простейшие тр п|спортпрующне фувкпин.
Подвижные системы представляют конструктивную реалпзапию кппсмагн юрких ш пей, позтому проектирование пт базнруетгк на амбаре ~и~пну исходных игхапнтыщг н на определенно ах параысз ров. Механизмы подвижных систем оптических приборов (ПСОП) Назначение, типы н свойства механизмов. Механизмы слупгат для осуществления заданного вида и закона механического движе. ння. По условиям применения в ПСОП механизмы подразделяются па си юзыг (обычно тихоходные приводы), выполняющие простые трансппр.
тнрукгщпс функ~гни; ходзаыг (быстроходные приводы, применяют и в основном прп аатомагп пгропаппом управлении движением) и пююумз лггхапизлы. К первым прсдьяалюотса требовании легкости и плагшосгн хода, ко вторым — требование ьылосгп ногсрь па ~ронне, к трсгьим— 414 Т а б л и ц а (О.1. Типовые гшелгентарные механизмы 44рсдсввснвс табл. 40.4 ! Прннсрм прввсвсвнв и/в УстРойство Структурная свана Управления пози- ционировакием (с фиксацией) Испспн.
Впеменгп Для смены параметра (увеличения и др.), смены режима работы Управления грубым пози- цноннровапнем (без фннсвцнн) Для грубой фокусировки, грубой наводки в рабочую зону Испсян. апеменгп Управлении точным позицнонн!лованнелт (без фи к. сации) Дл и тон кой фокусировки Регулировоч- но-юстнровочные устройства нспапн. элемент Ввода входных данных Ллн диоптрийнон наводки, авода 4 гла при целннаннн й!о44охроматор; регулируемая диафрагма Исгювн епеменлп устреист е а) Управления на водкой из- 44 мерительной цепи б) Измерительная цепь бесконтактных измерений Испапн.
элемент цепи упрада ) Для наводки теодолита, гоп пометра; Угломерное устройства сте- реотрубы и т. п. ) ЧуВстВ. элемент иег4и ивмер !4 и А пввсв я др 417 обеспечение заданной точности функционирования. Основные характеристики механизмов — структура и свойства. Структура сложного механизма определяется числом и типами элементарных механизмов (табл. !0,1], составляющих его кннечатнческую цепь. Выбор необходимого сочетания элементарных механизмов прп праектиранании Г1С зависит от требуемого набора ега свойств. Ван неяшичн из свойств механизмов являются: виды преобразования лвижепня, возможный диапазон движения и обратимость движения. Прн выборе учнтывшатсн также кннемзтическне н тачнастные возможности злемепгар444ях мсхан4г4моп.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
