Опора прецизійного приладу

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для осуществления подвески чувствительных элементов прецизионных измерительных приборов. Известна опора [1], в которой форма подпятника (верхняя поверхность пьезоэлемента) соответствует форме цалфы (нижней стороне ведущего вала). Недостаток данной опоры состоит в том, что она имеет одну вращательную степень свободы. В качестве прототипа выбрана трехстепенная опора прецизионного прибора [2], содержащая сферическую цапфу и камневый подпятник со сферическим кратером, причем радиус кривизны цапфы меньше радиуса кривизны кратера подпятника. Недостаток таких опор заключается в том, что для прецизионных измерительных приборов они имеют сравнительно высокий момент сопротивления (~0,1 г. см), к тому же различный по своей величине в покое и движении. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования опоры прецизионного прибора путем создания между цапфой и подпятником воздушной подушки, что позволит уменьшить момент сопротивления в опоре при обеспечении трех угловы х степеней свободы. Эта задача решалась за счет того, что в опоре прецизионного прибора, содержащей цапфу, нижняя сферическая поверхность которого контактирует с подпятником, согласно изобретению, подпятник закреплен на введенном пьезоэлементе и имеет с ним одинаковую резонансную частоту, цапфа контактирует с подпятником по поверхности сферического пояса или сегмента, а подпятник с пьезоэлементом - по плоской - поверхности. В предлагаемом техническом решении пространственные акустические колебания пьезоэлемента из-за одинаковости резонансных частот возбуждают пространственные резонансные колебания подпятника. При этом из-за перераспределения плотности воздуха в рабочем зазоре и одинаковости радиусов кривизны кратера подпятника и сферической цапфы, между цапфой и подпятником образуется тончайшая воздушная подушка. Сферическая цапфа повисает на ней и момент сухого трения между цапфой и подпятником резко уменьшается. Момент сопротивления такой опоры уменьшается на 2-3 порядка. Устройство предлагаемой опоры представлено на чертеже. Сферическая цапфа 1 установлена в сферическом кратере 2 подпятника 3. Подпятник 3 закреплен на пьезоэлементе 4, закрепленном на основании 5. Подпятник 3, пьезоэлемент 4 имеют радиальные отверстия. Пьезоэлемент 4 соединен с блоком возбуждения частоты 6. Сферическая цапфа 1 и сферический кратер 2 имеют одинаковый радиус кривизны, пьезоэлемент 4 и подпятник 3 имеют одинаковые резонансные частоты. Устройство работает следующим образом. При включении блока 6 возбуждаются высокочастотные пространственные колебания пьезоэлемента 4. Эти колебания в свою очередь из-за близости резонансных частот возбуждают высокочастотные пространственные колебания подпятника 3. При этом из-за подсоса воздуха из радиальных отверстий между цапфой и поверхностью кратера 2 образуется тончайшая воздушная подушка толщиной в несколько микрон. Образуется подобие аэростатического подвеса, момент трения между цапфой 1 и подпятником 3 практически исчезает.