МЕХАНИЗМ РЕГУЛИРОВКИ КРИВИЗНЫ ПОВЕРХНОСТИ
SURFACE CURVATURE ADJUSTMENT MECHANISM

Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к механизму регулировки кривизны поверхности и может быть использовано, например, для регулировки кривизны поверхности в отражателях зеркальных антенн.
Уровень техники
В уровне техники известны различные механизмы для регулировки кривизны поверхности.
В патенте США №4226507 (опубл. 07.10.1980) описан механизм для регулировки кривизны поверхности, содержащий шесть расходящихся от центра силовых приводов («актюаторов»), выполненных в виде столбиков из пьезоэлектрических дисков и закрепленных своими концами в центре зеркала и на его краях. При подаче напряжения на тот или иной силовой привод его длина изменяется, вызывая искривление зеркала в направлении этого привода. Недостатком данного механизма является сложность выполнения его силовых приводов.
В патенте США №4875765 (опубл. 24.10.1989) раскрыто иное выполнение механизма для регулировки кривизны поверхности, в котором к обратной стороне вогнутого зеркала прикреплены силовые приводы, включаемые в заданном порядке, вследствие чего кривизна зеркала локально изменяется в требуемых пределах. Недостаток этого механизма состоит в том, что его можно применить лишь для стационарно установленного зеркала.
Патент США №4066343 (опубл. 03.01.1978), который можно считать ближайшим аналогом настоящего изобретения, раскрывает механизм, в котором для регулировки кривизны на регулируемой поверхности размещают пары стоек, между концами которых в каждой паре устанавливают силовой привод. При подаче на конкретный силовой привод напряжения заданной величины его концы сводят или разводят концы стоек той пары, в которой установлен данный силовой привод, что и приводит к изменению кривизны той поверхности, на которой установлены эти стойки. В качестве недостатка данного технического решения можно указать большие габариты такого механизма вследствие того, что стойки должны иметь достаточную высоту над регулируемой поверхностью, чтобы эффективно изменять ее кривизну.
Раскрытие изобретения
Задачей настоящего изобретения является создание такого механизма, который преодолевал бы указанный недостаток ближайшего аналога и обеспечивал бы достижение технического результата, заключающегося в расширении арсенала технических средств при сокращении габаритов.
Для решения указанной задачи и достижения отмеченного технического результата в настоящем изобретении предложен механизм регулировки кривизны поверхности, содержащий две тяги в виде полос, в каждой из которых направление, соответствующее ширине данной полосы, ориентировано перпендикулярно находящемуся под ней участку поверхности, а концы каждой тяги прикреплены к соответствующим контактным площадкам, зафиксированным на поверхности с разнесением одна от другой как для разных тяг, так и для каждой из них, в средней части каждой из тяг выполнено отверстие, причем в одной из этих тяг отверстие имеет резьбу для регулировочного винта, предназначенного для регулировки зазора между тягами.
Особенность механизма по настоящему изобретению состоит в том, что контактные площадки могут быть выполнены в виде прямоугольных уголков, одна сторона каждого из которых закреплена на поверхности, а к другой стороне прикреплен конец соответствующей тяги.
Еще одна особенность механизма по настоящему изобретению состоит в том, что он может дополнительно содержать электромеханический привод, выполненный с возможностью вращать регулировочный винт в любую сторону на заданный угол.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение иллюстрируется приложенными чертежами, на которых одинаковые элементы обозначены одними и теми же ссылочными позициями.
На Фиг. 1 показан общий вид механизма регулировки кривизны поверхности по настоящему изобретению.
Фиг. 2 иллюстрирует выбор величин, необходимых для расчета механизма по Фиг. 1.
Подробное описание вариантов осуществления
Механизм регулировки кривизны поверхности по настоящему изобретению предназначен, в первую очередь, для управления формой антенной панели. Однако он может быть использован и для других применений, где требуется точная подгонка формы поверхности, образованной достаточно тонким листом материала.
Механизм регулировки кривизны поверхности крепится на тыльной стороне поверхности 1, к примеру, антенного рефлектора (Фиг. 1) и содержит две тяги 2 и 3, имеющих форму вытянутых полос из металла или подходящего пластика. Каждая тяга 2 или 3 (т.е. соответствующая полоса) располагается относительно поверхности 1 (которая может быть плоской или выпуклой) так, что направление, соответствующее ширине данной тяги 2 или 3, ориентировано перпендикулярно находящемуся под ней участку поверхности 1. Концы каждой тяги 2 или 3 прикреплены к соответствующим контактным площадкам 4-7, зафиксированным на поверхности 1. Контактные площадки 4 и 5 для тяги 2 и контактные площадки 6 и 7 для тяги 3 разнесены одна от другой, а также от контактных площадок другой пары (для другой тяги). Контактные площадки 4-7 могут быть выполнены, например, в виде прямоугольных уголков (как показано на Фиг. 1), причем одна сторона каждого из уголков закреплена на поверхности 1 любым подходящим образом, например, сваркой, клепкой, клеем и т.п., а к другой стороне прикреплен конец соответствующей тяги (тоже, к примеру, клепкой, сваркой, винтом с гайкой). Разумеется, крепление тяг 2 и 3 к поверхности 1 может выполняться и с помощью иных средств, например, с использованием стоек, как это имеет место в ближайшем аналоге.
Соотношение размеров А и Б обеих тяг 2 и 3, а также расстояний В и Г между их контактными площадками (Фиг. 2) определяется как геометрией панели рефлектора (поверхности 1), так и фокусом (кривизной) всей антенны.
В средней части каждой тяги 2 и 3 выполнено отверстие. При этом в одной из этих тяг 2 или 3 отверстие имеет резьбу для регулировочного винта, предназначенного для регулировки зазора между тягами 2 и 3, а отверстие в другой тяге позволяет регулировочному винту свободно проходить через это отверстие. Как показано на Фиг. 1, механизм по настоящему изобретению может дополнительно содержать электромеханический привод 8, выполненный с возможностью вращать регулировочный винт в любую сторону на заданный угол.
Механизм регулировки кривизны поверхности по настоящему изобретению работает следующим образом.
На поверхности 1, требующей регулировки кривизны, устанавливаются в соответствующих местах пары тяг 2 и 3, соединенные в своих средних частях регулировочными винтами. При необходимости регулировки кривизны соответствующего участка поверхности 1 регулировочный винт, соединяющий тяги 2 и 3, закрепленные на этом участке поверхности 1, вращают в нужную сторону на определенный угол. При этом тяги 2 и 3, соединенные этим регулировочным винтом, либо сближаются одна с другой, либо отдаляются друг от друга. Тем самым меняется натяжение между концами тяг 2 и 3, что приводит либо к дополнительному прогибу поверхности между концами этих тяг (если поверхность уже имеет неплоскую форму), либо к частичному распрямлению этой поверхности.
Такая регулировка может осуществляться вручную путем вращения регулировочного винта обычной отверткой с последующей фиксацией положения регулировочного винта подходящим для этого средством (к примеру, быстро затвердевающей мастикой), что может иметь место при предварительной отладке рефлектора антенны. Однако в некоторых случаях может оказаться необходимо подкорректировать кривизну поверхности (например, после запуска антенны в космос). Тогда следует воспользоваться специально установленным на каждой паре тяг 2 и 3 электромеханическим приводом 8, который будет вращать регулировочный винт на заданный угол по сигналам с блока управления (не показан).
Таким образом, настоящее изобретение расширяет арсенал технических средств, обеспечивая более компактный механизм регулировки кривизны поверхности.