М.Б. Дополнительные требования

• учет возможных тепловых деформаций

• герметичность

• м.б. необходимость регулировки взаимного положения (подъюстировка)

РИС. 4.1

При любом способе крепления цилиндр. поверхность детали находится в сопряжении с цил. поверхностью оправы (А).

Рабочая поверхность (Р) находится в сопряжении с уступом (Б).

С обратной стороны линза д.б. поджата усилием (С).

Для избежания скалывающего момента необходимо, чтобы Б и С были на одном диаметре.

Проворот линзы в оправе исключается силами трения в местах контакта линзы с оправой и элементами крепления.

Также используются уплотняющие смазки.

М. б. специальные устройства, препятствующие провороту.

Линза д. опираться к уступу (Б) не фаской, т.к. фаска выполнена не так точно, как рабочая поверхность линзы.

Посадка линзы д.б. с гарантированным зазором.

В блоке склеенных линз центрирующей считается линза с наиболее высокими требованиями по децентрировке.

В оптических деталях с повышенной точностью центрирования посадочные поверхности покрывают эмалью и изготавливают с уменьш. Диаметром , используя соответствующее поле допуска.

Табл. 4.2

При особенно точной центровке оправу растачивают под конкретную линзу, и на чертеже указывают

« …поверхость обработать по линзе… с зазором … мм»

Оправы для крепления круглой оптики обычно изготавливают изстали , алюминия, латуни

К-ты линейного температурного расширения соответственно

Fe –1,2 *10^-5 K^-1 , Al –2,4 Cu – 1,7 латунь- 1,8

Стекло обычное – 1,0 Кварцевое – 0,07

Зная коэффициенты лин. тепл. расширения, необходимо расчитывать зазоры соответственно.

При очень жестких требованиях к температурному расширению применяют титан и его сплавы - < 0,9 *10^-5

Для уменьшения отражающих свойств ( рассеяние, блики) поверхности оправ должны иметь черное покрытие – оксидные пленки, матовая эмаль, иногда противобликовое рифление

СПОСОБЫ КРЕПЛЕНИЯ

- завальцовка

- зажимное резьбовое кольцо

- пружинящими планками

- проволочное разрезное кольцо

- приклеивание

Завальцовка –крепление неразъемное РИС. 4.3

Применяют для линз диаметром до 80 мм и склеек диам. до 50 мм

Больше 0,5 S – нельзя, теряются пружинящие свойства

Больше диаметр линзы нельзя, т.к. при вибрации м.б. разрушение сборки.

ПРИМЕРЫ крепления завальцовкой: РИС. 4.4

Материалы оправ д.б. пластичными:

латунь ЛС59-1, дюралюминий Д1, Д6, Д16,

низкоуглеродистые стали - Ст20, Ст30

литейные алюм. сплавы АЛ2, АЛ9, АЛ 13

Крепление резьбовым кольцом РИС. 4.5

Оптическая деталь упирается в выступ, а с обратной стороны поджимается кольцом

Соединение разъемное.

В данном способе трудно обеспечить равномерный прижим опт. детали по всей окружности ИЗ-ЗА

- погрешности резьбы, - погрешности уступа и - торца кольца

Применяют от Д=10 мм до 300 мм

Для улучшения качества прижима применяют

пружинные кольца РИС. 4.6

В оправе формируют 3 точки опоры под 120⁰, на которые кладут прокладку

На пружинном кольце делают 3 выступа, которые совмещают с оправой

На кольце может быть несколько прорезей - в несколько рядов

Кольца также могут играть роль температурых компенсаторов.

Применяют Ст40, Ст50

Крепление пружинными планками РИС. 4.7, 4.8

аналогично пружинящим кольцам - в 3-х точках.

Применяют при Д > 80. Материал - сталь 65Г, У8А.

Крепление проволочным кольцом РИС. 4.9

Способ простой и технологичный, но используется в неответственных деталях и узлах

Ширина канавки = d проволоки, =0,5-1,5 мм, глубина ½ д

После сборки д.остаться зазор в неск. мм.

В свободном состоянии Д немного больше,чем Д линзы.

Крепление приклеиванием РИС. 4.10

Это самый простой способ, но соединение неразъемное и жесткое,

Из-за разных ТКЛР м. возникать напряжение и расклеивание.

Применяют клеи:

акриловый, эпоксидный ОК-50П, ОК-72Ф,

полиэфирный ОК-90 пластифицированный

полиуретановый ПУ-2,

герметики УТ-32, УТ-39, У30м

Л Е К Ц И Я 5

Вопросы: Зеркальные призмы и способы их крепления

Литература :

Зеркала: применяют плоские, сферические и асферические с нарудным и задним отражающим покрытием (частично пропускающим или не пропускающим)

Плоские зеркала визуальных систем приборов требуют высокой точности изготовления.

Плоские зеркала невысокой точности распространены в

- осветительных приборах

- видоискателях фотоаппаратов

Толщина зеркала зависит от размера, способа крепления и точности.

Чем точнее зеркало, тем больше его толщина. – как правило.

Рекомендовано следующее соотношение:

d – толщина; l – больший размер;

особо точные d > (1/5 – 1/7) l – обычно кварцевое стекло

точные d > (1/8 – 1/10) l - марка И8

грубые зеркала d > (1/15 – 1/25) l - обычно ЛК5 или зеркальное стекло

Сферические, асферические (параболические, гиперболические, эллиптические)  — для астрономических приборов, объект микроскопов, телеобъективов фотоаппаратуры, прожекторов

КРЕПЛЕНИЕ ЗЕРКАЛ

Зеркала - точные оптические детали, весьма чувствительные к деформации (изгибу)

Для точных зеркал, обеспечивающих построение изображение, требования к креплению:

- условие статической определенности (три точки крепления)

- эластичность соединения (создание 3-х замыкающих усилий с пом. пружинных элементов)

- компенсация колебаний температуры (наличие посадочных зазоров, эластичных крепежных элементов, подбор материалов и др.)

- возможность регулировки замыкающих усилий.

а) крепление зеркал простой конфигурации прижимными планками РИС. 5.1

б) позволяет регулировать в направлении А.

Крепление плоского зеркала с базированием на сферических концах установочных винтов 2. РИС. 5.2

Винтами можно регулировать деформацию прокладок 4.

Но совмещение функции прижима и регулировки не всегда приемлимы.

Прокладка 5 - для компенсации температурных расширений и продольных смещений.

Консольное крепление РИС. 5.3

Применяют при недопустимости деформации от крпления и крепят какможнодальше от рабочей зоны.

Крепление пружинами РИС. 5.4

1. 3еркало

2. уступ оправы

3. уступ прижима

4. вуал

5. пружина

6. винт регулировки

Крепление зеркала в трубе РИС. 5.5

В основном крепят наклонные зеркала, расположенные под углом 45⁰

ПРИЗМЫ

Применяют для :

• изменения хода лучей в приборе

• изменения направления оптической оси системы

• изменения направления линии визирования

• оборачивания изображенияя

• уменьшения габаритного хода лучей

• разделения пучков лучей

• вращения изображения или компенсации поворота

• разложения света

• поляризации света.

Преимущества призм

1 Углы между гранями постоянны за счет обработки, а в заркалах – высокоточные регулировки, возможны расстройки

2.Потери света у призм от граней с полным внутренним отражением практ. = 0, а у зеркал М.Б. ухудшение зекр. покрытия.

3. Спектрометрия - без призм не обойтись

Крепление призм:

1 – накладкой

2. угольниками

3 –доставочными винтами

4 – прижимными планками

5 – пружинами

6 – приклеиванием

1.Крепление накладкой РИС. 5.6

1 планкки

2.прокладка

3. стойка

4 призма

5 накладка

Крепление угольниками РИС. 5.7

Крепление установочными винтами РИС. 5.8

1-выступы оправы, 2-призма, 3-прокладка, 4-планка, 5-установо-чные винты, 6- контрагайки