Стандартні оптичні лави

2. Рейки стандартних оптичних лав

2. Рейтери

3. Регульовані стійки

ОПТИЧНА ЛАВА для МОДЕЛЮВАННЯ ОПТИЧНИХ СИСТЕМ

На даний час проводяться роботи над створенням оптичної лави за допомогою якої можна було б моделювати оптичні системи приладів. Відповідно ця лава забезпечує переміщення оптичних деталей та вузлів лише за двома координатами. Деякі роботи вже проведено. Згодом з’являться зображення лави в цілому та окремих її компонентів. А зараз можу надати інформацію щодо існуючих стандартних оптичних лав

Оптична лава (optical bench) – основна базова деталь або вузол оптичної системи, що забезпечує встановлення, базування, взаємне розміщення та корекцію положення (юстирування) окремих оптичних деталей пристрою.

6.1

Рис. 1. Проведення моделювання оптичної системи нового проектованого приладу у заводській оптико-механічній лабораторії

Стандартна оптична лава, яка застосовується в оптичних лабораторіях для моделювання та проектування оптичних вузлів (рис. 1), складається з основних елементів: станина, яка називається рейкою, розташованих на ній рейтерами з колонками (стійками) (рис. 2), у отвори яких вставлено висувні циліндричні штанги, що підтримують столики для розміщення на них приладів, пристосувань або досліджуваних зразків тощо.

Рейтер верстатний зі столом Рейтер верстатний із самоцентрованим

Рис. 2. Рейтери з колонками, регульованими стійками, столиками та оптичними вузлами

Типи оптичних лав, а також їх рейки та рейтери розрізняють за формами профілів поперечних перерізів рейок та рейтерів. Стандартизовано три типи оптичних лав: з трикутним (рис. 3, а) (ГОСТ 3513-67), трапецеїдальним (рис. 3, б) (ГОСТ 12995-67) та верстатним (рис. 3, в) (ГОСТ 16810-71) профілями рейок.

Рис. 3. Розміри перерізу рейок стандартизованих профілів: а) трикутного; б) трапецеїдального; в) верстатного

Оптичні лави з трикутним профілем рейки, з огляду на недостатню жорсткість закріплення рейтера на рейці, для моделювання оптичних систем приладів в лабораторних умовах мають обмежене застосування. Оптичні лави з рейкою трапецеїдального профілю застосовують для розміщення приладів та вузлів, що мають порівняно невеликі розміри та масу. У разі моделювання більш важких та габаритних приладів та пристосувань застосовують лави з верстатним профілем.

Стандартні довжини рейок:

- трикутного профілю: 250; 500; 750; 1000; 1500; 2000 мм;

- трапецеїдального профілю: 250; 500; 750; 1000; 1250; 1500; 2000 мм;

- верстатного профілю: 2000; 4000; 6000; 8000; 10000 мм.

Рейки оптичних лав виготовляють з чавуна або сталі, а короткі рейки при одиничному виготовленні (до 500 мм) – з дюралюмінію.

Дахоподібний або циліндричний рейтер оптичної лави з трикутним профілем (на рис. 4, а показано обидва виконання: ліворуч – дахоподібний, праворуч – циліндричний) за довжиною та розташуванням колонки мають три виконання: симетричний довгий (основний); симетричний короткий та асиметричний рейтер.

а в

Три рейтери

б г д є

Рис. 4. Розміри рейтерів стандартизованих профілів: а) трикутного; б) трапецеїдального; в) верстатного; г) асиметричний верстатний рейтер з короткою колонкою; д) стандартний симетричний; є) підсилений

Основні та сполучені розміри рейтерів трапецеїдального профілю наведено на рис. 4, б, рейтера верстатного профілю – на рис. 4, в.

Рейтери виготовляють з тих самих матеріалів, що й рейки.

Згідно ГОСТ 3513-67 та ГОСТ 12995-67 граничні відхилення від прямолінійності сполучених поверхонь рейки та рейтера мають бути в межах Х ступеня точності за ГОСТ 10356-63 ("Відхилення форми та розташування поверхонь"). Згідно ГОСТ 16810-71 відхилення від прямолінійності поверхонь рейки, що сполучаються з рейтером, мають бути не більше 2' на усій довжині рейки.

Студентський гурток інженерного спрямування

Моделювання Складних Інженерних Систем

із застосуванням 3D технологій

кафедра лазерної техніки та фізико-технічних технологій

Інститут матеріалознавства та зварювання ім. Є. О. Патона

Керівник гуртка: Віктор Дубнюк

ГОЛОВНА

ПРО ГУРТОК

ПУБЛІКАЦІЇ ГУРТКІВЦІВ

ПРОЄКТИ

ЦІКАВІ МАТЕРІАЛИ

КОНТАКТИ

Стандартні рейтери з висувними штангами забезпечують потрібний рівень розташування столика та інколи допускають поворот його навколо вертикальної осі на заданий кут. У відрегульованому положенні штангу закріплюють фіксуючим елементом (затискачем). Деякі конструкції таких затискачів показані на рис. 5.

Рис. 5. Конструкції затискачів регульованих стійок: а) затискання гвинтом; б) затискним гвинтом через проміжне кільце; в) затискним гвинтом через сухарик; г) по неробочій поверхні штанги – лисці; д) по неробочій поверхні штанги – дно шпонкової канавки; е) розрізним пояском; ж) стяжним хомутом; з) гвинтом зі спеціальною виточкою; и) натискною втулкою з фаскою; к) фасками на натискних втулках; л) самоцентрованим затискачем з односторонньою цангою; м) самоцентрованим затискачем з двосторонньою цангою

Найпростіший затискач (рис. 5, а) застосовувати не рекомендується тому, що затискний гвинт, як правило, термічно оброблений, натискає на циліндричну робочу поверхню штанги, залишає на ній вм’ятину та пошкоджує її.

У конструкцій затискачів на рис. 5, б та в, гвинти затискають штангу через проміжні деталі, які мають великі площі контакту з циліндричною поверхнею штанги та не пошкоджує її.

На рис. 5, г та д показано конструкції затискачів, у яких кінці гвинтів натискають на неробочі поверхні штанги: лиску або дно спеціально виготовленої канавки. У обох випадках гвинти запобігають можливості повороту штанги навколо вертикальної осі.

У конструкціях затискачів на рис. 5, е, у направляючої втулки колонки рейтера є розрізний поясок, що затискає штангу гвинтом. При потребі запобігання повороту штанги навколо її осі в тіло втулки ввертають спеціальні гвинти-шпонки.

Виконання розрізних поясків (рис. 5, е) потребує великого обсягу фрезерних операцій, тому іноді хомутик, що стягує, виконують як окрему деталь (рис. 5, ж).

На рис. 5, з, і, к показано конструкції затискачів, у яких штанга заклинюється спеціальною виточкою на стрижні гвинта (рис. 5, з) або фасками на натискних втулках (рис. 5, і, к).

В усіх описаних вище конструкціях штанга при затисканні зміщується у отворі колонки у той чи інший бік. Цей недолік відсутній у самоцентрованих цангових затискачів.

На рис. 5, л показано самоцентрований затискач з односторонньою цангою. Ця конструкція не забезпечує жорсткості затиску штанги тому, що цанга затискається по вузькому пояску пелюсток цанги. Більш надійне затискання штанги забезпечує конструкція з двосторонньою цангою (рис. 5, м).

Цангові затискачі дуже трудомісткі у виготовленні, тому їх застосовують порівняно рідко.

Зазвичай штанги, які висуваються з колонки рейтера вручну, не забезпечують плавності регулювання і точності встановлення рівня розташування предметного столика, тому для збільшення плавності підйому штанги і точності встановлення застосовують спеціальні нестандартні стійки з вертикальними переміщеннями штанг за допомогою передавальних механізмів: рейкових або гвинтових.