Прецизионное поворотное устройство

Прецизионное поворотное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнк

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е ()878500

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.03.80 (21) 2915008/25-08 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.11.81. Бюллетень ¹ 41 (45) Дата опубликования описания 07.11.81 (51) М.Кл. В 23 О 17/02

Государственный комитет т1о делам изобретений и открытий (53) УДК 62 589.8 (088.8) (72) Авторы отзобретенотя

1 " °

В. П. Ершов, К. М. Рагульскис и Р. В. К. Улозвс

i (71) 3a,явитель (54) ПРЕЦИЗИОННОЕ ПОВОРОТНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится .к точному машиностроен ию и может быть использовано в особо точных поворотных столах.

Известно 1прецизион ное поворотное устройство, содержащее лланшайбу, .выполненную в зидс стакана, » механизм ее поворота 11).

В данном устройстве из-за нали кия в механических передачах неизбежных люфтов при реверсировании .движения планшайбы возникает мертвый ход, что снижает точность позиционирования при реверсе.

Наличие больших масс вызывает большие инерционные силы, что также снижает точность при позиционировании.

Целью да нного изобретения является повышение точности позиционирования и остановки поворотной планшайбы.

Указанная цель достигается тем, что в прецизионном поворотном устройстве, содержащем ловоротную лланшайбу, выполненную в виде стакана, и механизм поворота планшай бы, последний выполнен в виде пьезокерамического,кольцевого элемента, каждый!из электродов которого выполнен iB виде трех секторных участков кольца, один из которых ipaaeH половине кольца, а каждый из двух других — его четверти, и металлического кольца, имеющего форму усеченного .конуса н жестко закрепленного на .кольцевом элементе со стороны лланспайбы.

1хроме того, сегментные участки кольца одного электрода расположены асимметрич»о сегментным участкам кольца другого электрода, а на планшайбе со стороны, обращен ной и металлическому кольцу, вылол,нена коническая поверхность для размещен»я упомянутого металлического кольца и ,возмол<ности взаимодействия с ним.

На фиг. 1 локазано устройство, общий вид; на фиг. 2 — пьезокерамическ ий элемент, вид сверху; на фиг. 3 — пьезокерамический элемент, вид снизу; на фиг. 4

15 л|ринцил ра боты устройства.

Устройство содержит нелодвижное осно вание 1, поворотную пла ншайбу 2, вылолнен ную,в виде стакана, и механизм поворота планшайбы. Последний выполнен в

20 виде кольцевого пьезокерамического элемента 3 с наклеенным на него металлическим,кольцом 4, имеющим форму усеченного конуса. Планшайба 2 выполнена в аиде стакана, на,котором со стороны, обращенной к металлическому кольцу 4,:выполне.на коническая поверхность 5 для размещения металлического кольца 4.

Поверхностью 5 планшайбы обжимают коническую поверхность кольца 4. Пьезокерам ичеокий элемент 3 установлен на ос878500 нованин 1 и крепится на нем с помощью лрижимной гайки 6. Усилие прижатия поверхности 5 к конической поверхности кольца 4 осуществляется за счет стержня 7, п ружины 8 и регулировочной гайки 9. Пьезоксрамический элемент 3 с обеих сторон (верх, низ) имеет электроды, разделенные на трп сегм "íòà. Сегменты (10, 11, 12) одного электрода расположены аснмметричпю сегментам (13, 14, 15) другого электрода, причем олин из ник равен половине кольца (сегменты 10, 13), а два другик по четверти кольца (сегменты 11, 12, 14, 15).

Устройство работает следующим образом.

При подаче высокочастотного электрического напряжения от генератора (на фигурах не показан) на кольцевой пьезокерамический элемент 3, в последнем возбуждаются волновые .колебания. Угловая скорость волны равна круговой частоте генератора электрических колебаний. Деформация .пьезокерамического элемента 3 передастся на металлическое кольцо 4. 3а счет сухого трения между конической поверхностью кольца 4 и поверхностью 5 планшайбы 2, последняя начинает вращаться. Скорость вращения планшайбы 2 несколько меньше круговой частоты генератора из-за лр оскал ьзыва ни я планш ай бы.

Да нное поворотное устройство может рабогать как в шаговом режиме, так и в непрсрывном режиме. Велгнчину шага можно менять путем ива нтования собственной частоты пьезокерамическото элемента. Так, в нашем случае величина шага меняется от

0,1 мкм до 100 мкм. Имея дискретность шага 0,1 мкм, устройство позволяет работать с этой же точностью. Пьезокерамический элемент обеспечивает фиксацию положения в выключенном состоянии до величины момента, равной 2 нм.

Особенностью данного устройства является полна,я симметричность всех характеристик,при реверсировании движения и почти полное отсутствие мертвого хода

5 (меньше 0,1 угл. секунды). Из-за отсутствия мертвого кода поворотное устройство обеспечивает, высокую кинематическую точность оста:нова планшайбы в пределах 10 .

10 Формула изобретения

1. Прецизио н ное поворотное устройство, содержащее лланшайбу, выполненную в виде стакана, и механизм ее поворота, отл ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности позиционирования .и остановки лланшай|бы, механизм поворота выполнен в виде пьезокерамического кольцевого элемента, каждый из электродов которого вы,полнен в виде трех секторных участков кольца, один;из кото рык равен половине кольца, а каждый из двух других — его четверти, и металлического кольца, имеющего форму усеченного конуса и жестко закреплен ного на кольцевом элементе со стороны планшайбы.

2. Устройство по п. 1, от л и ч а ю щ е ес я тем, что сегментные участки кольца одного электрода расположены асимметрично

З0 сегментным участкам кольца другого электрода.

3. Устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что на планшайбе со стороны, обраще н ной к металлическому кольцу, выполнена ко ническая поверхность для,,размещения упомянутого металлического кольца и возможности взаимодействия с ним.

40 Источник информации, принятый ло внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 520229, кл. В 23 Q 17/02, 1975.

878500

Фиг, Я

Фиг 4

Составитель Э. Комаров

Текред А. Камышникова Корректор И. Осиновская

Редактор Н. Аристова

Заказ 1463/1110 Изд. ¹ 583 Тираж 784 Подписное

1-!ПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035. Москва, Ж-35, Ратшская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»