Устройство для смены светофильтров

 

Изобретение относится к области точного приборостроения, в частности, к устройствам, изменяющим характеристику светового луча. Сущность: устройство содержит корпус с направляющими ячейками для светофильтров в оправах, пневмораспределители с отверстиями и исполнительный орган. При этом ячейки герметизированы между собой светонепроницаемым материалом. Каждая ячейка снабжена парой сильфонов с рабочей средой, сообщающихся соответственно с входным и выходным отверстиями пневмораспределителей. Кроме того, исполнительный орган выполнен в виде распределительного вала, взаимодействующего посредством кулачков со свободными торцами одноименных сильфонов. Оправа каждого светофильтра установлена в направляющих ячейках с возможностью призонного перемещения. Объем рабочей среды, вытесненной каждым сильфоном при максимальной деформации кулачком, не менее половины внутреннего объема ячейки. Технический результат: повышение надежности при сокращении расхода рабочей среды и состава оборудования. 2 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области точного приборостроения, в частности к устройствам, изменяющим характеристику светового луча, в оптико-механических трактах подвижных приемно-передающих установок наведения летательных аппаратов, с помощью лазерного излучения.

Известно устройство для смены светофильтров, см. авт. св. №227087(МКИ G 03 В), содержащее корпус с расположенными в нем фильтрами и механизм смены фильтров; каждый фильтр снабжен оправкой из магнитного материала и расположен своими кромками в вертикальных направляющих, на основании которых установлен электромагнитный толкатель с заслонкой, перекрывающей световое окно, а вверху - удерживающие электромагниты, электрически связанные с пультом управления.

Известное устройство имеет следующие недостатки:

1) невозможность ввести одними несколько фильтров независимо от группы фильтров, находящихся в нижнем положении (вследствие наличия общего толкателя), что усложняет поиск нужной комбинации фильтров;

2) необходимость дополнительного энергопитания;

3) большие габариты и вес.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является "Устройство для смены светофильтров", см. авт. св. №1840326 (МКИ: G 03 B 33/08, СССР), содержащее корпус с фильтрами в оправах из магнитного материала, установленных в направляющих ячейках, заслонку, механизм смены светофильтров и пульт управления; механизм смены светофильтров выполнен в виде двух пневмораспределителей из магнитного материала, в котором против каждого фильтра размещены каналы, связанные через пневмораспределитель с пультом управления.

Недостатками приведенной конструкции являются:

1) низкая надежность:

а) при подаче импульса сжатого воздуха, оправа с фильтром с большой скоростью ударяется в пневмораспределитель, выполненный подмагниченным, в результате чего может произойти разрушение какой-либо составной части устройства;

б) при резком расширении сжатого воздуха происходит понижение его температуры, и как следствие может произойти запотевание светофильтров (при наличии влаги в рабочей среде или окружающем пространстве).

2) большой расход рабочей среды (т.к. единожды использованный объем воздуха уходит в окружающее пространство;

3) необходимость наличия дополнительного оборудования (компрессорной установки или баллона с сжатым воздухом), что влечет за собой:

а) увеличение веса устройства;

б) увеличение габаритов.

4) в герметизированных летательных аппаратах, за счет выхода рабочей среды в окружающее пространство, будет происходить нарушение давления и температурных характеристик, что является крайне нежелательным явлением.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности, сокращение расхода рабочей среды и состава оборудования устройства.

В соответствии с предлагаемым изобретением цель достигается тем, что ячейки герметизированы друг от друга светопроницаемым материалом, каждая ячейка снабжена парой сильфонов, заполненных рабочей средой, соответственно сообщающихся с входным и выходным отверстием пневмораспределителей, при этом исполнительный орган выполнен в виде распределительного вала, контактирующего своими кулачками со свободными торцами одноименных сильфонов, оправа каждого светофильтра установлена в направляющих со свободой призонного перемещения, а объем рабочей среды, вытесненный сильфоном при его максимальной деформации кулачком, превышает половину внутреннего объема ячейки, причем каждый кулачок установлен на распределительном валу с возможностью разворота.

На фиг.1 представлено предлагаемое устройство, на фиг.2 - сечение А-А.

Устройство состоит из корпуса 1, с направляющими ячейками 2. В направляющих ячейках 2 размещены фильтры 3 в оправах 4. По концам направляющих ячеек 2 установлены пневмораспределители 5 с встречными отверстиями 6. Ячейки 2 герметизированы друг относительно друга светопроницаемым материалом 7. Каждая ячейка 2 снабжена парой сильфонов 8 и 9, соответственно сообщающихся через трубопроводы 10 с входным и выходным отверстиями пневмораспределителей 5. Устройство также снабжено распределительным валом 11, кулачки 12 которого взаимодействуют с одноименными торцами 13 сильфонов 8. Кулачки 12 установлены на валу 11 с возможностью разворота, с последующим их стопорением винтами 14. Внутренние полости сильфонов 8 и ячеек 2 заполнены рабочей газообразной средой (например, воздухом). Объем рабочей среды, вытесненный сильфоном 8 при его максимальной деформации - кулачком 12, должен превышать половину объема ячейки 2.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При повороте распределительного вала 11 (показано стрелкой) на определенный заданный угол один или несколько кулачков 12 воздействуют на торцы 13 сильфонов 8 и деформируют их. При этом происходит сжатие рабочей среды во внутренней полости деформированного сильфона, перемещение светофильтра 3 с оправой 4 в сторону противоположного пневмораспределителя и одновременное вытягивание сильфона герметично связанного и деформированным сильфоном. Так как объем рабочей среды, вытесненный сильфоном при его максимальной деформации кулачком, больше половины объема ячейки, то будет обеспечено плотное, надежное поджатие оправы со светофильтром к пневмораспределителю. Во избежание перетекания рабочей среды из одной полости в другую, оправы светофильтров установлены в направляющих ячейках со свободой призонного перемещения.

При повороте распределительного вала в обратную сторону, под действием упругих сил сильфонов, система вернется в исходное положение.

Поворачивая распределительный вал на определенные углы можно вводить в действие определенную выборку светофильтров.

Для повышения технологичности кулачки распредвала установлены со свободой вращения относительно последнего с последующим стопорением (чем достигается возможность изготовления распредвала по более низким классам точности и облегчается выставка кулачков в нулевое положение и относительно друг друга).

Из вышеприведенного следует, что приведенная конструкция обладает преимуществами по сравнению с известной:

1) при перемещении светофильтров, последние не испытывают большие динамические нагрузки, так как рабочая среда (воздух) обладает хорошими демпфирующими свойствами при сжатии в замкнутом объеме;

2) не происходит утечек рабочей среды, а следовательно исключается возможность запотевания светофильтров и не будет происходить увеличение давления в герметизированном объеме и изменение температурных характеристик;

3) нет необходимости в дополнительном оборудовании (компрессор или баллон сжатого воздуха).

Следовательно, предложенная конструкция обладает технико-экономическим эффектом - повышает надежность, сокращает расход рабочей среды и состав оборудования.

Формула изобретения

Устройство для смены светофильтров, содержащее корпус с направляющими ячейками для светофильтров в оправах, пневмораспределители с отверстиями и исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности при сокращении расхода рабочей среды и состава оборудования, в нем ячейки герметизированы между собой светопроницаемым материалом и каждая ячейка снабжена парой сильфонов с рабочей средой, сообщающихся соответственно с входным и выходным отверстиями пневмораспределителей, при этом исполнительный орган выполнен в виде распределительного вала, взаимодействующего посредством кулачков со свободными торцами одноименных сильфонов, и оправа каждого светофильтра установлена в направляющих ячейках с возможностью призонного перемещения, а объем рабочей среды, вытесненный каждым сильфоном при максимальной деформации кулачком, не менее половины внутреннего объема ячейки.

РИСУНКИ