УГЛОВАЯ ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ОПОРА

Полезная модель относится к области приборостроения и может быть применена в устройствах, обеспечивающих точное позиционирование измерительного или обрабатывающего инструмента относительно объекта.
Пневматическая опора в общем случае включает неподвижный в заданной системе координат элемент и подвижный элемент, совмещенный с неподвижным элементом по опорным поверхностям и имеющий с ним магнитную связь. Один из указанных элементов снабжен каналами для подачи воздуха к опорным поверхностям, при этом давлением подаваемого воздуха создается зазор между опорными поверхностями подвижного и неподвижного элементов. Использование пневматических опор позволяет исключить трение между подвижными и неподвижными элементами, тем самым предотвратить износ и повысить точность позиционирования инструмента в направлении перемещения подвижного элемента.
Для удержания подвижного элемента целесообразно, чтобы подвижный и неподвижный элементы имели по две расположенные под прямым углом опорные поверхности. Критически важной при этом является строгая параллельность соответствующих опорных поверхностей подвижного и неподвижного элементов, которая, как правило, обеспечивается строгой перпендикулярностью опорных поверхностей каждого элемента. Выполнение данного условия чрезмерно усложняет технологию производства угловых пневматических опор.
Решение, позволяющее снизить требования по точности соблюдения углов между опорными поверхностями, представлено в публикации WО2005088145A1, F16C 29/02, 22.09.2005. Неподвижный элемент, согласно данному решению, содержит два совмещающихся направляющих элемента, на которых выполнены опорные поверхности. Между сопрягающимися поверхностями направляющих элементов размещена эластичная прокладка, позволяющая расположить направляющие элементы друг относительно друга таким образом, чтобы угол между опорными поверхностями неподвижного элемента максимально соответствовал углу между опорными поверхностями подвижного элемента.
Требования по соблюдению строгой перпендикулярности опорных поверхностей при этом снижаются.
Приведенное техническое решение выбрано в качестве прототипа полезной модели. Однако использование эластичной прокладки может быть эффективным только при равномерной во времени и пространстве нагрузке на опору. В случае возникновении пиковых нагрузок наличие эластичной прокладки приводит к некоторой подвижности направляющих элементов, следствием чего является изменение зазора между опорными поверхностями, а значит, и снижение точности выполнения заданного перемещения подвижного элемента.
Задачей полезной модели является упрощение технологии производства угловой пневматической опоры при обеспечении постоянного зазора между опорными поверхностями.
Для решения этой задачи пневматическая опора включает неподвижный и подвижный элементы, каждый из которых имеет по две расположенные под одинаковым углом опорные поверхности. Опорные поверхности неподвижного элемента выполнены на направляющих элементах, совмещенных друг с другом по сопрягающим поверхностям. Между сопрягающими поверхностями направляющих элементов содержится прослойка из вещества, отвердевание которого произошло после совмещения направляющих элементов.
В частном случае полезной модели сопрягающая поверхность каждого направляющего элемента выполнена в виде плоской поверхности, параллельной одной из опорных поверхностей.
В другом частном случае сопрягающая поверхность каждого направляющего элемента выполнена в виде двух плоских поверхностей, параллельных опорным поверхностям.
Технический результат полезной модели состоит в обеспечении жесткой фиксации направляющих элементов в положении, при котором угол между опорными поверхностями неподвижного элемента в точности соответствует углу между опорными поверхностями подвижного элемента.
Осуществление полезной модели будет пояснено ссылками на фигуру с изображением поперечного разреза пневматической опоры.
Пневматическая опора включает подвижный элемент 1, снабженный магнитом 3, и неподвижный элемент 2, снабженный магниточувствительной вставкой 4. Подвижный элемент содержит также каналы 5 для подачи воздуха к его опорным поверхностям 6. Опорные поверхности 7 неподвижного элемента выполнены на направляющих элементах 8 и 9. Между сопрягающими поверхностями 10 и 11 направляющих элементов 8 и 9 находится прослойка 12 из вещества, отвердевание которого произошло после совмещения направляющих элементов. Направляющие элементы скреплены в заданном положении винтом 13.
Сборка устройства производится следующим образом. На сопрягающие поверхности направляющих элементов наносят вещество, находящееся в жидком состоянии и имеющее способность отвердевания, например, компаунд. Совмещают направляющие элементы друг с другом так, чтобы угол между опорными поверхностями, выполненными на направляющих элементах, был в максимальной степени приближен к углу между опорными поверхностями подвижного элемента. Для этого прикладывают опорные поверхности направляющих элементов к опорным поверхностям подвижного элемента, причем совмещение направляющих элементов происходит по их сопрягающим поверхностям. Нанесенное на сопрягающие поверхности вещество отвердевает, фиксируя направляющие элементы в заданном положении. Дополнительная фиксация осуществляется винтом.
Точное совпадение угла между опорными поверхностями подвижного элемента и угла между опорными поверхностями неподвижного элемента при жесткой фиксации направляющих элементов обеспечивает постоянство воздушного зазора не только при равномерной нагрузке на опору, но и в случае возникновения пиковых нагрузок.
Сопрягающая поверхность каждого направляющего элемента может быть выполнена в виде плоской поверхности, параллельной одной из опорных поверхностей - вертикальной или горизонтальной. Однако сопрягающая поверхность каждого направляющего элемента может быть выполнена и в виде двух плоских поверхностей, параллельных опорным поверхностям, т.е., как показано на фигуре, содержать горизонтальный и вертикальный участки.