Узел крепления зеркала

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (11) 315„С 02 В 7/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3378290/18-10 (22) 06,01.82 (46) 15.10,83. Бюл . V 38 (72) В.В. Тихомиров и П.Е. Товстик (53) 681.44 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке )1 3223104, кл. G 02 В 7/18, 26.12.80.

2. Михельсон Н .Н . Оптические телескопы. Теория и конструкция, М., "Наука", 1976, с. 385-387 (прототип).

1 (54) (57) УЗЕЛ. КРЕПЛЕНИЯ ЗЕРКАЛА, содержащий зеркало, опору, связующие элементы и пластины, расположенные ярусами между зеркалом и опорой и разбитые на группы, каждая из которых содержит пластину в три связующих элемента, расположенных в плоскости, перпендикулярной оптической оси зеркала, связующий элемент группы последнего яруса соединен с пластиной этой группы и с неоптической поверхностью зеркала, связующий элемент группы любого другого яруса соединен с пластиной этой группы и с пластиной соответствующей группы следующего яруса и расположен в центре тяжести треугольника, образованного связующи-. ми элементами группы следующего яруса, а первый ярус содержит одну группу, пластина которой жестко соединена с опорой, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения вибропрочности и уменьшения деформаций оптической поверхности зеркала, связующие элементы жестко соединены с пластинами и зеркалом и, выполнены в виде трехподвижных упругих шарниров, соединенных с пружинами, причем, каждый трехподвижный упругий шарнир последнего яруса содержит два бруса, расположенные в одной плоскости параллельно друг другу и упруго податливые к изгибу лишь в одном направлении, перпендикулярном этой плоскости, вилку, жестко скрепленную своей серединой с серединой первого бруса, соединенного с зеркалом и жестко скрепленную своими концами с концами второго бруса, крестообразный стержень, расположенный перпендикулярно упомянутой плоскости, жестко скрепленный своей серединой с серединой второго бруса и жестко скрепленный своими Е концами с пластиной группы, а каждый трехподвижный упругий шарнир любого другого яруса содержит первый брус, упруго податливый к изгибу лишь в одном направлении, первый крестообраз- ф ный стержень, параллельный направлению, упругой податливости первого бруса, жестко скрепленный своей серединой с серединой первого бруса и жестко соединенный своими концами с пластиной соответствующей группы следующего яруса, второй крестообразный стержень, параллельный первому крестообразному стержню, жестко скрепленный с концом первого бруса и жестко соединенный своими концами с пласти-" ной своей группы этого яруса, второй брус, упруго податливый в одном на- ф правлении, параллельном продольной оси первого бруса, жестко скрепленный своей серединой с другим концом первого бруса и жестко соединенный своими концами с пластиной своей группы. этого яруса.

1 1С484

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а более конкретно - к устройствам крепления оптических элементов, преимущественно крупногабаритных зеркал.

Известен узел крепления оптического зеркала к опоре, содержащий зеркало, опору; коромысло, расположенное между зеркалом и опорой связанное с неоптической поверхностью зеркала с помощью связующих элементов, включающим крестообразные стержни (1 j.

Недостатком данного устройства является его непригодность дпя крепления больших по размерам и массе зеркал, так как зеркало закреплено лишь в двух зонах на его неоптической поверхности и усилие прижима создает большие напряжения в материале зеркала.

Наиболее близким пс технической сущности к предлагаемому является устройство Гребба для осевои механической разгрузки зеркала, содержащее зеркало, опору, связующие элементы и пластины, расположенные ярусами между зеркалом и опорой и разбитые на группы, каждая иэ котсрых содержит пластину и три связующих элемента, расположенных в плоскости

3(1 .перпендикулярной оптической ос<, ) зеркала, связующий элемент гругпы последнего яруса соединен с пластиной этой группы и с неоптической псверхностью зеркала, связующий элемент группы любого другого яруса соединен

<$ с пластиной этой группы и с пластиной соответствующей группы следующего яруса и расположен в центре тяжести треугольника, образованного связуюА(,", щими элементами группы следующего яруса, а первый ярус содержит одну группу, пластина которой н<есткс соединена с опорой. Такая конструкция позволяет увеличить число точек опоры зеркала и, вследствие этого снизить деформации его оптической поверхности под действием равнсмерно распределенной нагрузки при полировке и веса, что повышает опт< ческуа точность Г2 ) . 5С<

Недостаток такой конструкции заключается в низкой вибропрочности и наличи и деформаций апти че ско" по верхности зеркала, вызываемых силами трения в сопряжениях узла крепления. Ы

Вследствие того, что зеркало свободно лежит на опоре, прижимаясь и шаровым шарнирам под действием собственЦз 2 ного веса, упомянутое устройство обладает низкой вибропрочностью, а возможность неупругих относительных смещений между элементами устройства и наличие трения в соединениях и шарнирах приводят к возникновению в них моментов трения. и, как следствие этого, к деформациям оптической по"

Верхности зеркала при изменениях температуры и после действия инерционных нагрузок (вибраций, ударов и линейных перегрузок .

Целью изобретения является повышение вибропрочности и уменьшение деформаций оптической поверхности зеркала.

Поставленная цель достигается тем, что в узле .крепления зеркала, содержащем зеркало, опору, связующие элементы и пластины, расположенные ярусами между зеркалом и опорой и разбитые на группы, каждая из которых содержит пластину и три связующих элемента, расположенных в перпендикулярной оптической оси зеркала плоскости, связующий элемент группы последнего яруса соединен с пластиной этой группы и с неоптической поверхностью зеркала, связующий элемент группы" любого другого яруса с пластиной этой группы и с пластиной соответствующей группы следующего яруса и расположен в центре тяжести треугольника, образованного связующими элементами группы следующего яруса, а первый яоус содержит одну группу, пластина которой жестко соединена с опорой, связующие элементы жестко соединены с пластинами и зеркалом и выполнены в виде тэехподвижных упругих шарниров, соединенных с пружинами, причем каждый трехподвижный упругий шарнир послед его яруса содержит два бруса, расположенные в одной ! плоскости параллельно друг другу и упруго податливые к изгибу лишь в одном направлении, перпендикулярном этой плоскости, вилку, жестко скрепленную своей серединой с серединой первого бруса, соединенного с зеркалом, и жестко скрепленную своими концами с концами второго бруса, крестообразный стержень, расположенный:перпендикулярно упомянутой плоскост, жестко скрепленный своей серединой с серединой второго бруса и жестко скрепленный своими концами с пластиной группы, а каждый трех10484 з подвижный упругий шарнир любого другого яруса содержит первый брус, упруго податливый к изгибу лишь в одном направлении, первый крестообразный стержень, параллельный направле5 нию упругой податливости первого бруса, жестко скрепленный своей серединой с серединой первого бруса и жестко соединенный своими концами с пластиной соответствующей группы следующего яруса, второй крестообразный стержень, параллельный пер— вому крестообразному стержню, жестко скрепленный с концом первого бруса и жестко соединенный своими конца- Д ми с пластиной своей группы этого яруса, второй брус, упруго податливый в одном направлении, параллельном продольной оси первого бруса, жестко скрепленный своей серединой с другим концом первого бруса и жестко соединенный своими концами с пластиной своей группы этого яруса .

Трехподвижный упругий шарнир и соединенная с ним пружина, придающие упругую податливость соединениям каждого связуоцего элемента к пос-. тупательным относительным смещениям лишь в одном направлении, а также к относительным поворотам вокруг зо . трех взаимно перпендикулярных осей и. жесткость ко всем другим относительным перемещениям, соединение связующих элементов и пластин в группы и ярусы укаэанным выше способом обеспечивают одновременно воэможность жесткой фиксации зеркала относительно опоры и возможность относительных смещений элементов узла s пределах достаточных для осуществления его сборки и работы в широком диапазоне .температур с сохранением необходимой точности оптической поверхностй зеркала, Жесткость связующих элемен" тов ко всем другим относительным перемещениям их соединений повышает вибропрочность узла крепления, а от сутствие в собранном узле крепления возможности неупругих (с трением ) относительных перемещений его элементов при изменениях температуры и дей- 50 ствии инерционных нагрузок уменьшает остаточные деформации зеркала после таких воздействий., На фиг. 1 изображен узел крепления, вид со стороны тыльной поверх" 55. ности зеркала; на фиг. 2 — разрез.

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1, аксонометрическая проекция

43 4 (связующие элементы и пластины пер-. вого и второго ярусов, а также их соединения ), на фиг. 4 - связующий элемент .второго яруса; на фиг. 5положение пластины группы при произвольных малых изменениях отрезков, соединяющих места крепления пласти.ны к связующим элементам этой груп пы; на фиг. 6 - смещение пластины на связующих элементах группы, обусловленное относительным смещением при сборке на величину a Q места соединения этой пластины с одним из связующих элементов.

Узел крепления зеркала (фиг. 1 и 2 содержит зеркало 1, девять связующих элементов 2 второго яруса, разбитых на три группы, по .три эле- мента в каждой группе, Каждый связующий элемент 2 имеет два соединения, одно- с зеркалом l,,.а другое - с соответствующей пластиной 3; входящей в группу.

Первый ярус состоит иэ одной группы, образованной тремя сЬязующими элементами 4 и пластиной 5.

Каждый из связующих элементов 4 также имеет два соединения: одно — с пластиной 5, а другое - с соответствующей пластиной 3 второго яруса.

Связующий элемент 2 содержит первый брус жестко скрепленный своей серединой с серединой вилки 7,а концами - с зеркалом 1 с помощью винтов 8. Концы вилки 7 жестко .скреплены с концами второго бруса 9, середина которого жестко соединена с серединой крестообразного стержня 10. Концы стержня t0 жестко скреплены винтами 11 с концами скобы 12, посредине которой имеется сферический выступ 13, входящий в сферическую выемку пластины

3 (фиг. 4 } и скрепляющийся с ней винтом 14. Связующий элемент 4 содержит первый брус 15, жестко скреплен" ный в своей средней части с серединой первого крестообразного стержня

16 . Концы первого бруса 15 жестко соединены соответственно с серединой второго бруса 17 и с серединой второ-" го крестообразного стержня 18 . Одно соединение связующего элемента 4 представляют концы второго бруса

17 и второго крестообразного стержня

18, которые жестко соединены с пластиной 5 первого яруса винтами 19 °

Второе соединение связующего элемен" та 4 осуществляется посоедством перемычки 20, которая жестко скрепле .10484 на своими концами с концами первого крестообразного стержня 16 посредством винтов 21. Середина перемычки

20 входит своим сферическим выступом

22 в сферическую выемку соответствующей пластины 3 второго яруса и жестко соединяется с пластиной 3 винтом.

23. Пластина 5 жестко соединяется с опорой (не показана ). Таким образом, зеркало 1 оказывается жестко закрепленным на опоре с помощью связующих элементов 2 и 4 и пластин

3 и 5. Для уменьшения температурных деформаций зеркала 1 материал брусьев

6 выбирается близким по температурному коэффициенту линейного расшире ния материалу зеркала, и эти брусья крепятся к тыльной поверхности зеркала таким образом, чтобы возникающие при изменениях температуры усилия О нахбдились, по возможности, в касательной плоскости к серединной поверхности зеркала фиг. 3 и 4).

Узел связующего элемента 2., содержащий брусья 6 и 9, вилку 7 и кресто- 2 образный стержень 1О, является трехподвижным упругим шарниром, а брусья 6 и 9 и вилка 7 образуют пружину, направление упругой податливости которой и ерпе нди куля рно плос кос-ЗО ти, проходящей через продол ьные оси брусьев 6 и 9. Аналогично, брус

15 и крестообразный стержень 16 связующего элемента 4 образуют также трехподвижный упругий шарнир, а брус 15 является плоской пружиной.

Узел крепления работает следующим образом.

Брусья 6 и 9 упруго податливы к изгибу в направлении перпендикуляр4О ном плоскости, в которой лежат их продольные оси, упруго податливы к вращениям вокруг этих осей, а также к вращениям GBov;x середин относительно концов вокруг продольной оси вил45 ки 7 и неподатливы ко всем другим деформациям. Крестообразный стержень

10 упруго податлив к вращениям вокруг своей продольной оси и неподатлив ко всем другим деформациям. Вследствие этого одно соединение связую50 щего элемента 2 (соединение концов стержня 10 с пластиной 3 ) оказывается упруго податливым к поступательным смещениям относительно другого сое динения (соединения концов бруса 6 с зеркалом 1) лишь в направлении продольной оси стержня 1О, а также к вращениям вокруг продольных осей

43 б бруса 9, стержня 20 и оси, проходящей через точку пересечения первых двух осей и перпендикулярной им.

Из фиг. 3 видно, что связующий элемент 2 является жестким (неподатливым ) ко всем другим относительным смещениям двух своих соединений. Брус 15 упруго податлив к изгибу лишь в направлении продольной оси крестообразного стержня 16, а брус I7 упруго податлив к изгибу лишь в направлении продольной оси бруса 15. Оба этих бруса упруго податливы к вращениям вокруг своих продольных осей, а также упруго податливы к вращениям своих середин относительно концов вокруг осей, проходящих через эти середины перпендикулярно платине 5, и неподатливы ко всем другим деформациям.

Крестообразные стержни 16 и 18 упруго податливы к вращениям вокруг своих продольных осей и неподатливы ко всем другим деформациям. Вследствие этого связующий элемент 4 оказывается упруго податливым к поступательным смещениям одного своего соединения (соединения концов бруса 17 и стержня

18 с пластиной 5 первого яруса ) относительно другого соединения (соединения концов стержня 16 с пластиной

3 второго яруса ) лишь в одном направлении — в направлении продольной оси стержня 16 . Кроме того, второе из упомянутых соединений связующего элемента 4 упруго податливо к вращениям относительно первого соединения вокруг продольных осей бруса 15 стержня 16, а также вокруг оси, проходящей через точку пересечения первых двух осей и перпендикулярной им. Из фиг. 1 и 4 видно, что связующий элемент 4 является жестким ко всем другим относительным перемещениям своих соединений.

Конструктивные параметры связующих элементов выбираются и рассчитываются таким образом, чтобы все эти элементы обладали максимальной упругой податливостью к относительным поворотам и поступательным относительным смещениях своих соединений в указанных выше направлениях при условии, что эти конструктивные параметры обеспечивают также их жесткость ко всем другим относительным смещениям их соединений, которая необходима для фиксации зеркала относительно опоры с заданной точностью, и

10484 обеспечивают такую их прочность, которая позволяет выдерживать заданные инерционные рабочие нагрузки.

Направления упругих податливостей соединений связующих элементов каждои группы к поступательным .относи5 . тельным смещениям, проходящие через ( эти связующие элементы, лежат е плоскости треугольника, вершинами которого являются упомянутые связующие элементы, и проходят внутри этого треугольника, а есе такие плоскости, перпендикулярны оптической оси зеркала (под связующим элементом- 2 условно понимается точка пересечения продольных осей бруса

Я и стержня 10, а под связующим элементом 4 — точка пересечения продольных осей бруса 15 и стрежня 16 ).

Кроме того, прямые, расположенные в

20 упомянутой плоскости и проходящие через связующие элементы группы перпендикулярно направлениям упругих податли.востей их соединений к поступательным относительным смещениям не пересекаются в одной точке (включая и бесконечно удаленную точку ) и никакая пара таких прямых не совпадает, Вследствие того, что связующие элементы группы не лежат на одной прямой, а каждый связующий элемент неподатлив к относительным поступательным смещениям своих соединений в направлении, перпендикулярном плоскости, в которой лежат эти связую-. щие элементы, пластина этой группы. оказывается жестко фиксированной в этом направлении относительно не связанных с ней подвижных соединений связующих элементов группы.

Смещение пластины группы в указанной 40 плоскости (включая ее вращение )относительно не связанных с ней неподвижных соединений связующих элементов этой группы также невозможно, поскольку прямые, расположенные в упомяну- 4> той плоскости и проходящие через связующие элементы перпендикулярно направлениям упругих податливостей их соединений к поступательным отно-, сительным смещениям, не пересекаюTcR в одной точке (образуют в этой плоскости треугольник ), а каждый связующий элемент группы является неподатливым (жестким ) к поступательным относительным смещениям 55 своих соединений в направлении такой прямой, проходящей через него . В результате пластины 3 последнего

4З 8 (второго яруса ) оказываются жестко и неподвижно фиксированными относительно зеркала 1, пластина 5 первого яруса - относительно пластин 3 второго яруса, а зеркало 1 -, относительно пластины 5 и опоры. Если окажется, что упомянутые прямые, перпендикулярные направлениям упругих податливостей соединений связующих элементов .. группы к поступательным относительным смещениям, пересекаются е одной точке (в том числе и бесконечно удаленной ), то группа будет обладать упругой податливостью к поворотам (поступательным смещениям ) ее пластины е своей плоскости.

На фиг. 5 точками а, Ь,с, условно показаны связующие элементы группы, лежащие в плоскости рисунка, а отрезки aO, bO, сО, совпадают с направлениями упругих податливостей их соединений к поступательным относительным смещениям. Пусть в результате какого-либо воздействия (например, изменения температуры пластины группы ) длины сторон треугольника аЬс произвольным образом изменяется на малые величины и треугольник аЬс преобразуется в треугольник 0 Ъ c .

Можно показать, что вершины а, Ь, нового треугольника также будут, лежать на линиях и О, Ь О и с 0 соответственно, как это изображено на фиг. 5.

Если считать соединения связующих . элементов группы, не связенные с пластиной этой группы, неподвижными то (фиг. 5) такая деформация треугогьника ИЬс (пластины группы ) приведет лишь к малым поступательным относительным смещениям соединений связующих элементов на величины сха, ЪЬ и сс в направлениях их (/ 1 упругих податливостей, а также к очень малым относительным упругим поворотам этих соединений. Связующие элементы выполнены упруго податливыми к таким относительным смещениям и поворотам своих соединений и поэтому силовые факторы, возникающие в результате деформации треугольника a bñ в неподвижных соединениях связующих элементов группы, не связанных с пластиной этой группы, будут уменьшаться с увеличением упомянутых податливостей связующих элементов, так как эти факторы обратно пропорциональны податливостям соединений связующих элементов к таким относительным смещениям. Все

1048

9 отмеченное верно для случая, если треугольник с1Ье остается неизменным, а изменяют свое положение не связанные с пластиной соединения связующих элементов группы. Неодинаковое же изменение температуры самих связующих элементов группы также приведет лишь к малым относительным поворотам и очень малым поступательным относительным смещениям их соединений 10 в направлениях их упругих податливостей.

Относительное смещение соединяемых при сборке элементов узла крепления в общем случае может быть

15 представлено в виде суммы относительных смещений этих элементов по трем неподвижным взаимно перпендикулярным осям и относительных поворотов вокруг этих осей. Пусть связующие элементы соединены с пластиной группы в точkax о1 и с (фиг. 6 ) и требуется соединить третий связующий элемент с пластиной в точке Ь . На фиг. 6 точки а, Ь и с условно обозначены связующие элементы группы, а направления упругих податливостей соединений этих связующих элементов к поступательным относительным смещениям обозначены линиями аО,ЬО, сО соответственно.

Пусть первая из упомянутых выш трех взаимно перпендикулярных осей перпендикулярна плоскости треугольника аЬс, -вторая ось направлена по линии Ь0, а третья ось совпадает с линией ef и все три оси пересекаются в точке Ъ . Малое относительное смещение соединяемых при сборке в точке Ъ элементов узла крепления в направлении первой оси вызывает

40 малые относительные повороты соединений связующих элементов а и с и очень малые поступательные относительные смещения соединений связующих элементов с1, Ь и с в направлениях

45 их упругих податливостеи, а малое относительное смещение соединяемых в точке Ь элементов в направлении второй оси приводит лишь к малому поступательному относительному смещению соединений связующего элемент

Ь в направлении его упругой податливости (линия Ъ0 и к очень малым относительным поворотам соединений связующих элементов а, Ь и с. При этом предполагается, что соединения связующих элементов группы, не связанные с пластиной этой группы являются неподвижными. Любой относи"

443 10 тельный поворот соединяемых при сборке в точке Ь элементов узла приводит лишь к относительному повороту соединений связующего элемента Ъ . Можно показать, что малое относительное смещение в точке 4 соединяемых при сборке элементов узла крепления в направлении третьей оси также приводит лишь к малым относительным поворотам и поступательным смещениям соединений связующих элементов а, Ъ, с в направниях их упругих податливостей . На фиг. 6 пунктирной линией изображено новое положение a Ü ñ треугольника с Ьс, вызванное таким смещением на величину а 8.

При креплении собранного узла с зеркалом к опоре за пластину возможны малые деформации этой пластины, которые также могут привести лишь к малым относительным поворотам и малым поступательным относительным смещениям соединений связующих элементов в направлениях их упругих податливостей.

Таким образом, малые относительные смещения соединяемых при сборке элементов узла крепления и температурные деформации приводят лишь к малым относительным поворотам и малым поступательным относительным смещениям соединений связующих элементов в направлениях их упругих подат" ливостей. Усилия и моменты, возникающие при этом в соединяемых связующих элементов, не связанных с пластинами групп, могут быть существенно снижены путем увеличения упругих податливостей соединений связующих элементов к относительным поворотам и поступательным относительным смещениям в указанных выше направлениях.

Вследствие этого значительно снижаются и деформации оптической повеохности зеркала, вь:зываемые этими факторами.

Сборка узла крепления производится следующим образом.

Жестко крепятся к зеркалу 1 связующие элементы 2 с помощью винтов 8 (фиг. 3 и 4). Затем производится окончательная полировка оптической поверхности зеркала и к связующим элементам 2 жестко крепятся пластины

3 с помощью скоб 12, винтов 11 и 14.

После этого к пластине 5 винтами

19 крепятся связующие элементы 4, которые затем жестко скрепляются с помощью перемычек 20 и винтов 21 и

443 12

Для нормальной работы узла прямые расположенные в плоскости, проведенной через связующие элементы группы,1

20 и проходящие через эти элементы перпендикулярно направлениям упругих) податливостей их соединений к поступательным относительным смещениям, не должны пересекаться в одной точке

25 и никакая пара таких прямых не должна совпадать. Несоблюдение первого требования приводит к появлению существенно больших усилий и моментов в соединениях связующих элементов, не связанных с пластинои группы

30 при сборке узла и изменениях его температуры по сравнению со случаем, когда этими прямыми являются направления упругих податливостей соединений связующих элементов. Несоблюдение второго требования также существенно увеличивает эти усилия и моменты.

Наиболее оптимальным является такое расположение направлений упругих податливостей соединений связую" 40 щих элементов группы, при котором эти направления, проведенные через связующие элементы, проходят внутри. треугольника, вершинами которого. являются упомянутые связующие эле" 45 менты. В этом случае при равномерном прогреве или охлаждении пластины группы упругие поступательные относительные смещения соединений связующих элементов группы минимальные 50 вместе .с усилиями и моментами, возникающими на зеркале при таких смещениях. Кроме того, выполнение этого требования способствует более равно- мерному распределению на связующие 55 элементы группы инерционных усилий, действующих в направлении, перпендикулярном оптической оси зеркала.

11 1048

23 с соответствующими пластинами 3.

Для облегчения технологии сборки часть соединений узла крепления или все эти соединения могут дополнительно склеиваться. Направления упругих податливостей соединений связующих элементов группы к поступательным относительным смещениям находятся в плоскости треугольника, вершинами которого являются связующие элементы группы, что уменьшает повороты зеркала относительно опоры при изменениях температуры, а также усилия и моменты, возникающие на зеркале при сборке узла крепления и, изменениях его температуры.

Соединение связующего элемента с пластиной соответствующей группы следующего яруса совпадает с центром тяжести треугольника, вершинами которого являются связующие элементы этой группы. Такое конструктивное выполнение позволяет распределить равномерно на все связующие элементы группы инерционные усилия, действующие в направлении оптической оси зеркала. Число ярусов в узле крепления может отличаться от двух, но количество связующих элементов в ярусе должно быть равно трем в степени, равной порядковому номеру яруса, а количество групп в ярусе должно быть в три раза меньше.

На чертежах показаны два варианта конструктивного исполнения связующих элементов первого и второго ярусов.

Различие обусловлено тем, что связующие элементы 4 первого яруса должны выдерживать гораздо большие инерционные нагрузки, чем связующие элементы 2 второго яруса. Кроме того, для снижения в связующем элементе

4 и в пластине р температурных деформаций и напряжений, обусловленных большой длиной бруса 15,. один конец этого бруса жестко соединен с серединой бруса 17. Такая конструкция позволяет уменьшить передаваемые .на зеркало усилия, возникающие при различном нагреве бруса 15 и пластины 5, а также вследствие разницы их температурных коэффициентов линейного расширения. С целью уменьшения деформаций и напряжений, которые возникают в связующем элементе 4 и пластине 5 при их жестком соедине-, нии, другой конец бруса 15 жестко соединен с серединой крестообразного стержня 18. Этими примерами не исчерпываются все возможные варианты конструктивного выполнения связую- щих элементов. Однако при любой конструкции для нормальной работы узла крепления необходимо, чтобы связующий элемент был выполнен в виде трехподвижного упругого шарнира, соединенного с пружиной, а направле". ния упругих податливостей трех пружин каждой группы проходили предпочтительно внутри треугольника, вершинами которого являются связующие элементы этой группы.

Применение предложенного узла крепления зеркала позволяет повысить вибропрочность конструкции и снизить

14 ментов узла, выполненного из того же материала, что и зеркало, составит 1 о

90 С, а если жесткая пластина выполнена из материала, отличающегося по температурному коэффициенту линейного расширения от материала зеркала на величину 12 10 то допустимый диапазон синхронного изменения темпуратур зеркала и пластины составит также 90 С . При этом узел крепления будет обладать прочностью, позволяющей ему выдерживать тридцатикратные статические инерционные перегрузки.

Допуск 0,5 мм на относительные смещения соединяемых при сборке элементов узла не является жестким, и существует множество технологических приемов, позволяющих произвести сборку узла крепления с этой, и даже более вы-. сокой точностью.,13 1048443 . деформации оптической поверхности в зеркала за счет исключения неупругих (с трением ) смещений элементов узла при изменениях температуры и инерционных воздействиях . Выполненные на ЭВМ расчеты одноярусного узла крепления облегченного зеркала. которое имеет вид плоской кольце вой пластины толщиной 100 мм, с наружным диаметром 1000 мм и внутрен- 10 ним диаметром 400 мм, показывают, что. если три связующих элемента рас положены на диаметре 750 мм и допустимая деформация оптической поверхности зеркала составляет 2,7 10 см,,1

-6 то допустимые относительные смещения соединяемых при сборке элементов предлагаемого узла крепления составят не менее 0,5 мм, допустимый диапазон разброса температур различных эле- 20

1048443

Составитель В. Архипов

Редактор К. Волощук Техред С.Мигунова Корректор В,Гирняк

Заказ 7928/53 Тираж 5>1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по аелам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб,, д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4