Розмір шрифту:
Вузол юстирування сферичного дзеркала
Остання редакція: 2021-05-15
Анотація
При розробці оптичних систем дуже часто постає проблема здійснення юстирування окремих оптичних деталей. Зрозуміло, що конструкція вузла юстирування залежить від великої кількості факторів, зокрема, від призначення та форми оптичної деталі, від її розташування у оптичній системі, а головне, які рухи має здійснювати оптична деталь в процесі юстирування.
Таким чином, у кожному конкретному випадку вузол юстирування матиме свою унікальну конструкцію і кількість можливих варіантів конструкційного рішення може бути безліч. Наприклад, при проектуванні оптичної системи освітлювального приладу постало завдання розробити конструкцію вузла закріплення сферичного дзеркала, яке вже було раніше використано у оптичній системі [1]. У згадуваній роботі було поставлено завдання юстирувати сферичне дзеркало повертаючи на невеликий кут навколо двох осей.
У новому завданні на проектування було запропоновано здійснювати лише один юстирувальний рух – обертання на кут до 5° навколо вісі Х. Головна умова – відсутність паразитних рухів під час юстирування, тобто при позиціонуванні дзеркала, центр сферичної поверхні жодним чином не має зміщуватись вздовж жодної вісі.
Для вирішення поставленого завдання було запропоновано застосувати схему з внутрішнім (молекулярним) тертям, тобто конструкція матиме пружний елемент конструкції, що забезпечуватиме поворот навколо однієї вісі при пружній деформації окремого елемента деякої деталі. Закріплення сферичного дзеркала було запропоновано здійснити застосуванням засувок.
Конструювання та розробка моделей деталей пристрою юстирування відбувались із застосуванням ліцензованої програми AutoCAD (безкоштовна ліцензія для освітян та студентів).
Роздрукований та складений вузол юстирування виконує покладені на нього функції. Єдиним недоліком, який було виявлено, є незначний прогин пружного кронштейну на плоских ділянках внаслідок недостатньої жорсткості полімерного матеріалу. Але цей недолік можна легко виправити виготовляючи кронштейн з більш товстими стінками або, навіть, стінками різної товщини.
Підсумовуючи можна відзначити позитивні результати проведення дослідницької, проектної та конструкторської робіт, у результаті яких було спроектовано та виготовлено вузол юстирування дзеркала сферичного із застосуванням пружних елементів. Студентами набуто практичних умінь з конструювання оптико-механічних вузлів та визначено переваги та недоліки розробленої конструкції.
Таким чином, у кожному конкретному випадку вузол юстирування матиме свою унікальну конструкцію і кількість можливих варіантів конструкційного рішення може бути безліч. Наприклад, при проектуванні оптичної системи освітлювального приладу постало завдання розробити конструкцію вузла закріплення сферичного дзеркала, яке вже було раніше використано у оптичній системі [1]. У згадуваній роботі було поставлено завдання юстирувати сферичне дзеркало повертаючи на невеликий кут навколо двох осей.
У новому завданні на проектування було запропоновано здійснювати лише один юстирувальний рух – обертання на кут до 5° навколо вісі Х. Головна умова – відсутність паразитних рухів під час юстирування, тобто при позиціонуванні дзеркала, центр сферичної поверхні жодним чином не має зміщуватись вздовж жодної вісі.
Для вирішення поставленого завдання було запропоновано застосувати схему з внутрішнім (молекулярним) тертям, тобто конструкція матиме пружний елемент конструкції, що забезпечуватиме поворот навколо однієї вісі при пружній деформації окремого елемента деякої деталі. Закріплення сферичного дзеркала було запропоновано здійснити застосуванням засувок.
Конструювання та розробка моделей деталей пристрою юстирування відбувались із застосуванням ліцензованої програми AutoCAD (безкоштовна ліцензія для освітян та студентів).
Роздрукований та складений вузол юстирування виконує покладені на нього функції. Єдиним недоліком, який було виявлено, є незначний прогин пружного кронштейну на плоских ділянках внаслідок недостатньої жорсткості полімерного матеріалу. Але цей недолік можна легко виправити виготовляючи кронштейн з більш товстими стінками або, навіть, стінками різної товщини.
Підсумовуючи можна відзначити позитивні результати проведення дослідницької, проектної та конструкторської робіт, у результаті яких було спроектовано та виготовлено вузол юстирування дзеркала сферичного із застосуванням пружних елементів. Студентами набуто практичних умінь з конструювання оптико-механічних вузлів та визначено переваги та недоліки розробленої конструкції.
Ключові слова
конструювання; проектування; оптична система; оптичний вузол; адитивні технології; наукова робота студентів
Посилання
Проектування та виготовлення пристрою юстирування із застосуванням циліндричних пружин розтягнення Гарбарчук О. С., Дубнюк В. Л. Збірка праць Міжнародної науково-технічної конференції молодих вчених та студентів «Інновації молоді в машинобудуванні 2020», – Київ, КПІ ім. Ігоря Сікорського, № 2, 2020, стор. 144-147. ISSN 2708-3926 (http://imm-mmi.kpi.ua/proc/article/view/199679)
Про досвід використання та правила безпечної експлуатації 3D принтера. Стоянов Д. І., Дубнюк В. Л., Горобець О. І. Збірка праць Міжнародної науково-технічної конференції молодих вчених та студентів «Інновації молоді в машинобудуванні 2020», – Київ, КПІ ім. Ігоря Сікорського, № 2, 2020, стор. 148-158. ISSN 2708-3926 (http://imm-mmi.kpi.ua/proc/article/view/199680)
Про досвід використання та правила безпечної експлуатації 3D принтера. Стоянов Д. І., Дубнюк В. Л., Горобець О. І. Збірка праць Міжнародної науково-технічної конференції молодих вчених та студентів «Інновації молоді в машинобудуванні 2020», – Київ, КПІ ім. Ігоря Сікорського, № 2, 2020, стор. 148-158. ISSN 2708-3926 (http://imm-mmi.kpi.ua/proc/article/view/199680)