Винт точной регулировки
Винт точной регулировки — это винт с резьбой от 40 до 100 ниток на дюйм (TPI); Шаг 0,5–0,2 мм. Винт сверхтонкой регулировки имеет шаг 100–508 TPI (шаг 0,2–0,05 мм). Несмотря на то, что это нестандартная резьба, как обозначения метрической резьбы ISO , так и обозначения UNC ) использовались для обозначения размеров и посадки резьбы ( класса . Обычно винт точной регулировки используется в креплении оптического зеркала в качестве регулятора. Обычно в креплениях зеркал используются винты с резьбой 80 TPI. [ 1 ] Винты сверхточной регулировки используются в приложениях, требующих очень точного перемещения, таких как лазерное выравнивание и соединение волокон .
Винты точной и сверхтонкой регулировки часто используются в фотонике как часть покупного оборудования, такого как крепления для зеркал, или встроены в лабораторные устройства. Часто винты приобретаются с соответствующими втулками для интеграции в эксперимент или коммерческий продукт. Винты точной регулировки и крепления зеркал входят в стандартную комплектацию большинства компаний, продающих оптическое оборудование. [ 2 ]
Объяснение
[ редактировать ]Точное движение легче всего рассчитать, используя шаг или TPI, чтобы определить, на сколько микрометров за оборот перемещается винт. В таблице ниже показаны некоторые распространенные примеры: [ 3 ]
| TPI (потоков на дюйм) | Шаг (в/оборота) | Шаг (мм/оборот) | Шаг ( мкм /оборот) |
|---|---|---|---|
| 40 | 0.0250 | 0.635 | 635 |
| 80 | 0.0125 | 0.318 | 318 |
| 100 | 0.0100 | 0.254 | 254 |
| 127 | 0.0079 | 0.200 | 200 |
| 200 | 0.0050 | 0.127 | 127 |
| 254 | 0.0039 | 0.100 | 100 |
| 508 | 0.00197 | 0.050 | 50 [ 4 ] |
Винт поворачивается на 360° за один оборот, а с помощью хорошо изготовленных винтов (минимальное залипание ) и чувствительного пользователя можно добиться перемещения на 1°. Таким образом, с помощью сверхтонких регуляторов . достижимы субмикронные перемещения
Материалы
[ редактировать ]Винты
[ редактировать ]Жесткость имеет решающее значение для обеспечения точности и надежности; таким образом, материалом для изготовления этих винтов является нержавеющая сталь , обычно 18-8 (303). На кончике винта чаще всего либо прижимается, либо приклеивается шарик из нержавеющей стали, чтобы обеспечить единый точечный контакт с перемещаемой поверхностью. Обычное использование показало, что метод крепления мяча с помощью клея вызывает затруднения во многих случаях, поскольку некоторые широко используемые клеи, такие как суперклей , имеют тенденцию выделять газы и со временем разрушаться в этом применении.
Гайка/втулка
[ редактировать ]Для каждого винта требуется гайка/втулка, что имеет решающее значение не только для длины и класса гайки/втулки, но и для самого материала. В недорогих регуляторах, где можно использовать смазку, а износ и нагрузка невелики, латунь обычно является наиболее экономичным материалом. В высокотехнологичных регуляторах, где требуются жесткие допуски, а также способность выдерживать износ и более высокие нагрузки, предпочтительным материалом является фосфористая бронза. Фосфорная бронза считается самосмазывающимся материалом, что делает ее идеальной для применения без смазки, например, в вакууме . Тем не менее, использование смазки продлит срок службы гайки/втулки и рекомендуется, если не требуется версия без смазки. [ 3 ]
Более точные регуляторы
[ редактировать ]Трудно сделать резьбу тоньше 250 TPI. По состоянию на 2015 год [update], лишь немногие компании имеют возможность последовательно создавать такие хорошие потоки. Для приложений, требующих еще более точного управления, были предложены другие решения:
- Дифференциальные регуляторы
- Эти регуляторы достигают меньшего перемещения, чем это возможно, при использовании только одной резьбы, используя разницу между движениями двух гаек, движущихся одновременно по двум разным шагам резьбы на одной оси. [ 5 ] Существует множество коммерчески доступных их версий по ценам, во много раз превышающим стоимость одной только тонкой резьбы и втулки. При таком решении люфт часто является проблемой, поскольку люфт двух резьб суммируется.
- Субмикронные регуляторы
- В них используется рычажная конфигурация. [ 6 ] или конусную конфигурацию для разделения движения винта. Их можно спроектировать так, чтобы минимизировать люфт. Цены аналогичны регуляторам дифференциала.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Клауд, Гэри (1998). Оптические методы инженерного анализа . Издательство Кембриджского университета. п. 319. ИСБН 0521636426 .
- ^ Виманн, Карл Э. (2008). Сборник статей Карла Вимана . Хакенсак, Нью-Джерси: World Scientific Pub. Компания р. 666. ИСБН 978-9812704160 .
- ^ Jump up to: а б Сандстрем, Ларс. «Учебное пособие по винтам точной регулировки» . Проверено 24 января 2015 г.
- ^ Козак. «Наборы TPI 1/4-508» . Проверено 21 января 2015 г.
- ^ Ахмад, CRC. Эд. главный Анис (1997). Справочник по оптомеханике . Бока-Ратон, Флорида [ua]: CRC Press. п. 231. ИСБН 0849301335 .
- ^ Холл, Кеннет. «Высокоточный регулятор» . Патентное ведомство США . Проверено 19 октября 2012 г.