Технологические характеристики мембранно-пневматической опоры

Конструкция мембранных опор удовлетворяет техническим требованиям, приведенным в таблице 3.1.

В качестве базы сравнения в таблице 3.1 приведены характерис­тики мембранных опор, ранее использовавшихся в конструкциях технологических систем разгрузки зеркал.

Таблица 3.1

Отмеченные в работе эксплуатационные преимущества подобных опорных элементов, таких как одинаковость геометрических размеров мембран, высокая нагрузочная способность опор, нечувствительность к радиальным и тангенциальным усилиям, действующим на систему тех­нологической разгрузки зеркал в процессе их обработки полноразмерными инструментами и т.д., оказались недостаточными для равномерной разгрузки тонких зеркал, в которой должно быть обеспечено рас­согласование разгружающих усилий ≤ ± 10г. Это рассогласование возможно обеспечить за счет снижения полной жесткости опоры и погрешности разгружающего усилия, воспроизводимого единичной опорой, которая должна быть менее 5 г.

В таблице 3.2. приведены результаты испытаний разработанных мембранных опор и их конструктивные параметры. Для оснащения системы торцевой разгрузки тонких зеркал принята конструкция мембраны Ø 120/MI, показанная на рис. 3.1, которая удовлетворяет поставленным требованиям. Мембраны изготавливаются методом вулка­низации в прессформе.

В результате экспериментального определения конструктивных параметров мембраны, жесткого центра и деталей заделки практичес­ки исключено изменение эффективной площади мембраны при изменении внутреннего давления, в опорах (в диапазоне хода h = ± 3 мм).

Таблица 3.2.

NN П/П	Наименование мембраны	Толщина мембранного полотна	Форма мембраны	Форма мембраны в рабочем положении	Собственная жесткость мембраны	Участок рабочего хода с линейной хар-кой жесткости	Полная жёсткость мембраны при нагретом Fp = 4кг
	Ø 120/М1	0, 45 мм			2 г/мм	6 мм	90 г/мм
	Ø 120/М2	0, 45 мм			2 г/мм	8 мм	120 г/мм
	Ø 120/М3	0, 45 мм			5 г/мм	3 мм	80 г/мм
	Базовая конструкция	0, 55 мм			25 г/мм	3мм	200 г/мм

Рис. 3.1. Конструкция мембранной опоры

На рис. 3.2 приведен пример графо-аналитической коррекции, фиксируемых на стенде параметров испытываемых опор. Для полу­чения действительных значений высоты " аттестуемой" опоры, из из­меренных значений высоты " аттестуемой" опоры необходимо вычесть соответствующие изменения высоты " эталонной" опоры. При аттеста­ционных испытаниях всего комплекта опор системы разгрузки измене­ния высоты " эталонной" опоры определяются от единой технологичес­кой базы, что снижает погрешности аттестационных измерений.

На рис. 3.2 разброс точек характеристики F_p-f(h) аттестуе­мой опоры после введения коррекции значительно уменьшается. Рас­хождение ветвей характеристики F_p -f(h) при нагружении и снятии нагрузки объясняется тем, что временные интервалы данной характе­ристики, выдерживаемые при изменении нагрузки, оказались недоста­точными для полной релаксации внутренних напряжении в материале мембраны.

На рис. 3.3 показан график изменения высоты той же опоры при изменении внешней нагрузки при более длительном времени отстоя в точках изменений нагрузки после введения соответствующей коррек­ции по " эталонной" опоре.

Полученная характеристика не имеет релаксационных задержек и соответствует полной обработке перемещения мембраны от измене­ния приложенной нагрузки.

При совмещения графиков рис.3.2 и рис. 3.3 получен график рис. 3.4, по которому определено соответствие графика полной от­работки перемещения среднеарифметическим значениям точек ветвей нагружения и снятия нагрузки при наличии релаксационных задержек в отработке перемещений мембраной.

На основании этого возможно применить графически метод опре­деления действительной характеристики мембранной опоры по харак­теристикам ускоренных аттестационных измерений имеющих релаксаци­онные задержки отработки перемещения.

Рисунок 3.2. Пример графо-аналитической коррекции, фиксируемых на стенде параметров испытываемых опор

Рис. 3.3. График изменения высоты опоры при изменении внешней нагрузки

Рис. 3.4. График отработки перемещений мембраны