天文望远镜的滚珠式超低温镜面侧支承机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种望远镜镜面支承结构，具体涉及一种能够在超低温下工作的、利用滚珠作为圆平板侧面支承重力的、天文望远镜的滚珠式超低温镜面侧支承机构。
【背景技术】
[0002]在天文望远镜主要光学部件主镜的结构设计中，要使主镜在望远镜工作指向不同天区时保持其精密面形不变，必须运用精密的支承系统，以承受镜面沿垂直于镜面方向的重力称为底支承。同时又应承受沿着平行于镜面方向的重力的机构，称为侧支承。过去沿用的侧支承有杠杆重锤，柔性钢带和水银带式。
[0003]杠杆重锤结构较复杂，占空间大。柔性钢带只能在一固定方向使用。因而水银带是一种很好的结构。水银带式支承结构简单，体积小，利用水银比重大产生的浮力可很好的适应不同方向的主镜重力变化的侧向分量。
[0004]由于在低温下水银会凝固产生不了相应的浮力，水银带支承就不能应用于低温下，尤其在极地望远镜中的使用。
[0005]现有技术中的镜面侧支承方案，基本不适于在南极地区的天文望远镜的结构中使用。
【发明内容】
[0006]为了弥补现有技术的不足，本发明的目的是提供一种利用滚珠作为圆平板侧面支承重力的、天文望远镜的滚珠式超低温镜面侧支承机构。该结构能够克服现有技术中杠杆重锤结构较复杂，占空间大、柔性钢带只能在一固定方向使用、而水银带支承不能应用于低温下的不足，以本发明作为侧支撑的天文望远镜能够在南极地带的超低温下工作。
[0007]完成上述发明任务的技术方案是，一种天文望远镜的滚珠式超低温镜面侧支承机构，其特征在于，该镜面侧支承机构的结构是:天文望远镜主镜镜筒的四周，设有贴合于望远镜圆形镜外圆柱面的U形槽(截面为U形的圆形槽)，该U形槽内充满小钢珠。
[0008]本发明的结构吐类似于现有技术中的水银带；只是将水银带更换成钢结构的圆形槽内充满小钢珠，利用小钢珠代替水银，小钢珠在重力作用下相互挤压会有侧向重力分量，产生对镜子的托力。从而起到侧支承作用。
[0009]本发明的进一步改进，有以下优化方案:
1、所述的小钢珠，建议采用Φ4IM的小钢珠；
2、所述的各个小钢珠之间充以低温脂；以减小钢珠间摩擦力；
3、所述U形槽(圆形槽)的宽度，为镜子平均厚度H的1/2左右(应视镜子材料比重而定);具体尺寸为P/5，其中，P为望远镜镜面材料的比重。(比重5是由于钢珠有间隙根据实测当量，得知比重约为5左右。)
说明:参照水银带宽度的计算公式A=GZ^R2P1, G为镜子重量，P1S支撑的介质比重；而G=Ji R2Hp 2，公式中H为镜子平均厚度，P 2为镜子材料密度；因此有上两个公式可知:b=Hp 2/ P 10
[0010]望远镜镜面材料一般为玻璃制成比重约为2.5。而小钢珠材料比重为7.8，考虑到有间隙的因素，实际占空比重为5左右。所以该侧支承宽应为镜子平均厚度H的2.5/5即是1/2左右，即可得到较满意的侧向支承力。
[0011]4、所述U形槽与镜室刚性连接，与镜圆柱面外留有小于钢珠半径的间隙。
[0012]本发明的天文望远镜的滚珠式超低温镜面侧支承机构，能够克服现有技术中杠杆重锤结构较复杂，占空间大、柔性钢带只能在一固定方向使用、而水银带支承不能应用于低温下的不足，以本发明作为侧支撑的天文望远镜能够在南极地带的超低温下工作。该发明使用的最低温度为钢珠和钢珠间润滑脂工作温度，可在零下85° C。
【附图说明】
[0013]图1为本发明结构示意图；
图2为图1的侧视图。
【具体实施方式】
[0014]实施例1，天文望远镜的滚珠式超低温镜面侧支承机构，参照图1、图2:天文望远镜主镜镜筒的四周，设有贴合于望远镜圆形镜外圆柱面的U形槽，该U形槽内充满小钢珠。图中各个部件名称:u形槽(支撑环)I ;小钢珠2 ;天文望远镜主镜镜筒3。
[0015]其结构吐类似于水银带。只是将水银带更换成钢结构的圆形槽内充满Φ4ΙΜ的小钢珠，为减小钢珠间摩擦力，并充以低温脂。
[0016]本设计的特点是:
1.一种适用于极地环境下的望远镜侧支承由贴合于望远镜圆形镜外圆柱面的U形槽和内部充填小钢珠组成。
[0017]2.所述U形槽与镜室刚性连接，与镜圆柱面外留有小于钢珠半径的间隙。
[0018]3.所述U形槽的槽宽b应为镜子(天文望远镜主镜镜面)平均厚度的1/2左右(应视镜子材料比重而定)，具体尺寸为P/5, P为材料比重。
【主权项】
1.一种天文望远镜的滚珠式超低温镜面侧支承机构，其特征在于，该镜面侧支承机构的结构是:天文望远镜主镜镜筒的四周，设有贴合于望远镜圆形镜外圆柱面的U形槽，该U形槽内充满小钢珠。
2.根据权利要求1所述的天文望远镜的滚珠式超低温镜面侧支承机构，其特征在于，所述的小钢珠，是采用Φ4 mm的小钢珠。
3.根据权利要求1所述的天文望远镜的滚珠式超低温镜面侧支承机构，其特征在于，所述的各个小钢珠之间充以低温脂。
4.根据权利要求1所述的天文望远镜的滚珠式超低温镜面侧支承机构，其特征在于，所述U形槽与镜室刚性连接，与镜圆柱面外留有小于钢珠半径的间隙。
5.根据权利要求1-4之一所述的天文望远镜的滚珠式超低温镜面侧支承机构，其特征在于，所述U形槽的宽度b为天文望远镜主镜镜面平均厚度H的1/2。
【专利摘要】天文望远镜的滚珠式超低温镜面侧支承机构，其特征在于，该镜面侧支承机构的结构是：天文望远镜主镜镜筒的四周，设有贴合于望远镜圆形镜外圆柱面的U形槽，该U形槽内充满小钢珠。优化方案是采用Φ4㎜的小钢珠。本发明的天文望远镜的滚珠式超低温镜面侧支承机构，能够克服现有技术中杠杆重锤结构较复杂，占空间大、柔性钢带只能在一固定方向使用、而水银带支承不能应用于低温下的不足，以本发明作为侧支撑的天文望远镜能够在南极地带零下85°C的超低温下工作。
【IPC分类】G02B23-16
【公开号】CN104570318
【申请号】CN201410683547
【发明人】姚正秋, 袁祥岩, 李红梅
【申请人】中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年11月24日