ОПТИЧЕСКИЙ ЮСТИРОВОЧНЫЙ СТОЛИК ДЛЯ ПРИБОРОВ С ПОВЫШЕННОЙ МАССОЙ
OPTICAL ADJUSTMENT TABLE FOR HEAVY-WEIGHT DEVICES

1. Область техники
Изобретение относится к области техники оптического приборостроения в той части, которая изготавливает оптические скамьи или голографические столы и элементы к ним. В данном изобретении рассматриваются приспособления, которые являются крепежными и функциональными устройствами. Известные крепежные устройства-рейтеры и оптические юстировочные столики, входящие в состав оптических линий и других оптических приборов (монохроматоры, спектрографы), специализированы для конкретных целей и пригодны для размещения на них только легких приборов, таких, которые при юстировке можно удержать рукой. Однако в оптическом и физическом эксперименте бывают приборы повышенной массы, которые также требуется юстировать в эксперименте. Соответственно, должны быть столики, которые удовлетворяют и таким требованиям. Кроме этого столики должны обладать и достаточной универсальностью в юстировке, чтобы с их помощью можно было изменять условия эксперимента.
В ходе работы по совершенствованию крепежных достаточно грузоподъемных устройств было найдено техническое решение, которое позволило даже при большой массовой нагрузке на платформу столика иметь, кроме обычного перемещения всего столика вдоль направляющей, еще три основных юстировочных движения: плавное смещение подвижной платформы столика перпендикулярно оптической оси, поворот относительно вертикальной оси и изменение высоты. Причем в предлагаемом столике две последних регулировки сделаны независимыми одна от дугой, т.е. автономными. Для развязки регулировок по углу поворота и по высоте было применено новое для оптических столиков механическое устройство-тракер (tracker). Это подвижное соединение осуществляет механическое сопряжение неподвижной платформы столика с основанием столика. При изменении высоты подъемным винтом тракер либо сжимается, либо распрямляется, предохраняя платформу столика от поворота. После поворота столика вокруг вертикальной оси положение тракера фиксируется прижимным винтом. Такая конструкция допускает и независимый поворот вокруг подъемного винта, и независимую регулировку высоты, что делает юстировку менее трудоемкой и сокращает время юстировки. Столик предназначен для размещения и юстировки физических приборов массой до 20 кг. Предлагаемый оптический столик может найти применение в компановке эксперимента по физической оптике, в спектрогелиографах для фотоэлектрической регистрации фраунгоферовых линий, в голографии, в когерентно-оптических анализаторах пространственных спектров изображений и в других случаях.
2. Уровень техники
В качестве первого аналога взят столик оптической скамьи ОСК-3 [1, 2], Фиг.1. Он состоит из основания 1 с профилем типа «ласточкин хвост»; стопорного винта 2; стойки 3; подъемного винта 4 с подъемной гайкой 5; зажимного винта 6; неподвижной 7 и подвижной 8 платформ; микровинта с ручкой 9. Такой столик имеет недостатки: во-первых, он может применяться для облегченных нагрузок, поскольку поперечная регулировка делается с помощью микровинта, во-вторых, регулировка по высоте связана с возможным нежелательным поворотом по углу, поскольку оба движения фиксируются одной зажимной гайкой. Только методом последовательных приближений можно отрегулировать высоту и угол поворота, что требует временных затрат.
В качестве второго аналога принят оптический юстировочный столик из набора голографического стола, Фиг.2, [2]. Столик грузоподъемный. Конструктивными элементами столика являются: основание 1 рейтерного типа с поперечным профилем, согласующимся с направляющими типа «ласточкин хвост»; прижимной винт 2; массивная вертикальная стойка 3; подъемный винт 4 с трапецеидальной резьбой и с пазом 5 вдоль образующей; подъемная гайка 10. В пазу для ограничения поворота при подъеме имеется шпонка 8. В отжатом состоянии шпонка удерживается в плавающем состоянии винтами 6 и 7, в установленном состоянии шпонка 8 прижимается к винту 4 стопорным винтом 9. Полезная нагрузка размещается на платформе 11. Признаком грузоподъемности является толстый подъемный винт (диаметр 32 мм), трапецеидальна резьба этого винта и шпоночный зажим достаточной площади. Недостатки: столик не имеет поперечных перемещений и юстировочных движений в виде поворотов вокруг вертикальной оси.
3. Раскрытие изобретения
В качестве прототипа предлагаемого изобретения принят второй аналог. Схема столика показана на Фиг.3. Рассмотрим элементы столика: 4 - основание рейтера, имеющего массивную вертикальную стойку и поперечный профиль, согласующийся с направляющей типа «ласточкин хвост»; 19 - стопорный винт для крепления основания на прямолинейной направляющей; цилиндрический стержень 12 с трапецеидальной резьбой и с круглым фланцем в верхней части для соединения с неподвижной платформой 9; зажимной винт с рукояткой 17. В верхней части расположены: подвижная платформа 5 и направляющие пальцы 6 подвижной платформы. 18 - рукоятка и винт с трапецеидальной резьбой для перемещения подвижной платформы в направлении, перпендикулярном к оси винта - 12. Тракер, как устройство, ограничивающее повороты столика вокруг оси винта, образован элементами: 14 - траки, 15 - основание (подошва) тракера, 16 - трубчатые оси (латунные трубки) для соединения траков. В верхней части тракер крепится к пальцу 6 подвижной платформы, а в нижней части - траковая подошва привинчивается к основанию столика - 4 винтом. Все элементы тракера имеют ширину 60 мм, что исключает люфты соединений. Длина каждого трака равна 100 мм, что позволяет изменять высоту верхней площадки платформы столика от 176 мм в нижнем положении до 245 мм при полном распрямлении тракера. Этот диапазон высот конструктивно согласован с длиной подъемного винта в его резьбовой части. Подвижный столик приводится в движение в поперечном направлении также винтом с трапецеидальной резьбой, что позволяет перемещать на столике, как проверено на практике, массы до 20 кг. Микровинт, имеющийся в конструкции аналога, при такой нагрузке будет испорчен. Общий вид (фото) предлагаемого столика показан на Фиг.4
На Фиг.5 показана траковая подошва, из которого видно, что в ней есть дуговой паз для крепежного винта. Этот паз позволяет при немного отжатом винте осуществлять повороты столика вокруг оси подъемного винта на угол в пределах ±20° с отсчетом 1°. Установленный угол можно сохранить, зажав крепежный винт. Если этот винт выкрутить полностью, то столик можно поворачивать на 360°, но без фиксации и отсчета углов. В предлагаемом столике высота юстируется подъемной гайкой 13 и фиксируется зажимным винтом 17 (Фиг.3). Угловое положение фиксируется зажимным винтом в подошве 15 тракера. Места элементов фиксации юстировки по высоте и по повороту разные. Поэтому регулировки по высоте и по повороту в предлагаемом столике независимы, что является новым признаком. Он обусловлен новым элементом  ракером. Из Фиг.5 видно, что к траковой подошве прикреплена стрелка в виде пластинки из оргстекла с тонкой отсчетной линией. Шкала с градусными делениями находится на верхней плоскости основания 4 (Фиг.3) перед траковой подошвой 15. Эти элементы обеспечивают отсчет угла поворота в градусах, что также является новым признаком, поскольку углы поворота в столиках, обычно, не измеряются. Грузоподъемность столика обеспечивается конструктивными элементами: 1) массивное рейтерное основание длиной вдоль направляющей 180 мм; 2) подъемный винт достаточной толщины (диаметр 24 мм); 3) большой диаметр (70 мм) подъемной гайки; 4) достаточный диаметр (12 мм) винта поперечного перемещения и его трапецеидальная резьба; 5) достаточная ширина (20 мм) стопорного зажима; 6) длинная рукоятка (100 мм) винта стопорного зажима; 7) ширина (60 мм) тракера, как ограничителя поворота. Столик испытан под нагрузкой гири 20 кг. Все юстировочные движения (поворот вокруг вертикальной оси, подъем груза и поперечное смещения) выполнялись.
Преимущества предлагаемого столика:
1. По сравнению с аналогом предлагаемый столик может выдерживать большие массовые нагрузки, чем известные столики, с сохранением юстировочных свойств.
2. По сравнению с аналогом предлагаемый столик имеет независимые регулировки высоты и угла поворота, что делает процесс юстировки более удобным, что особенно важно при работе в затемненном помещении.
3. Для достижения полученных результатов разработан новый для столиков такого класса конструктивный элемент - тракер.
4. Столик имеет отсчет по углу поворота в градусах в пределах ±20° и вращение вокруг оси винта без отсчета угла.
Оптический юстировочный столик, содержащий основание с профилем «ласточкин хвост»; стойку со стопорным зажимом в верхней части; подъемный винт с трапецеидальной резьбой, скрепленный в верхней части с неподвижной платформой столика; подвижную платформу столика с приводом от микровинта и
1) с целью ограничения поворота столика и получения независимых юстировок по углу поворота и высоте неподвижная платформа соединена с основанием столика раздвигающимся механическим соединением тракером;
2) с целью повышения массоподъемности столика для привода подвижной платформы применен винт с трапецеидальной резьбой;
3) с целью получить юстировку по углу поворота вокруг оси подъемного винта в основании тракера имеется дуговой паз для стопорного винта, предназначенного для фиксации основания тракера после отрегулированного угла;
4) с целью измерения угла поворота к основанию тракера с внешней стороны прикреплена прозрачная стрелка с риской, а на верхней плоскости основания столика нанесена шкала в градусах.
4. Краткое описание фигур, использованных в описании изобретения
Лист 4.1 - фиг.1 - Столик оптической скамьи ОСК - 3.
Лист 4.2 - фиг.2 - Грузоподъемный столик голографического стола УИГ-2М.
Лист 4.3 - фиг.3 - Оптический юстировочный столик для приборов с повышенной массой.
Лист 4.4 - фиг.4 - Основание тракера с дуговым пазом.
Лист 4.5 - фиг.5 - Фото столика в натуре.
Перечень библиографических источников
1. Креопалова Г.В., Лазарева Н.Л., Пуряев Д.Т. Оптические измерения. - М.: Машиностроение, 1987.
2. Ефремов А.А., Законников В.П., Подобрянский А.В. - Сборка оптических приборов. - М.: Высшая школа, 1978 г.
3. Заводское описание голографической установки УИГ - 2М. - Брянский филиал тульского завода «Эталон», г.Брянск, 1983 г.