Деталирование резонатора. 
Инженерная графика

Чертеж резонатора и таблица составных частей. Чертеж общего вида резонатора см. на рис. 17.1. Перечень его деталей приведен в табл. 2 составных частей (для краткости в графе Примечания материалы латунь ЛС59−1, сталь Ст4 и пружинная сталь 65 Г обозначены только маркой материала ЛС59−1, Ст4 и Стань 65Г соответственно.

Принцип действия и назначение. Внутри любого замкнутого объема с проводящими стенками могут существовать электромагнитные колебания. Такой замкнутый объем, являющийся колебательным контуром, называют объемным резонатором или просто резонатором. В приведенной на рис. 17.1 конструкции резонатора колебательный контур образован объемом, ограниченным металлическими поверхностями А, Б и В с хорошей электропроводностью (материал соответствующих деталей — латунь).

Резонатор при возбуждении в нем электромагнитных колебаний, как и всякий колебательный контур, обладает определенными резонансными свойствами, в числе которых важнейшее — частота (длина волны) резонансных электромагнитных колебаний. Частота таких колебаний зависит от формы и геометрических размеров внутреннего объема резонатора. Чем меньше размеры, тем более высокие частоты устойчивых резонансных электромагнитных колебаний могут быть достигнуты в резонаторе. Если объем резонатора будет переменным, то переменными будут и резонансные частоты электромагнитных колебаний. В этом случае резонатор имеет определенный диапазон резонансных электромагнитных колебаний. Электромагнитные колебания в резонаторе возбуждают внешним источником.

Таблица 2

Назначение резонатора. Данный резонатор предназначен для создания процесса, посредством которого достигается желательное изменение скорости электронов луча в приборе, к которому резонатор подсоединяют со стороны Г.

Описание конструкции. Электромагнитные колебания в резонаторе возбуждает внешний источник, который присоединяют к резонатору через фланец 4 и прямоугольный волновод 3. Внутренняя полость волновода с резонатором соединена цилиндрическим отверстием диаметром 3,5 мм. Окно в нижней стенке корпуса резонатора служит для взаимодействия электромагнитного поля резонатора с электромагнитным лучом (мембрана 14 из диэлектрического материала — керамики является «прозрачной» для электромагнитного поля).

Внутренний объем резонатора и, следовательно, его рабочую частоту изменяют с помощью винтового механизма. При вращении микрометрический винт 5 перемещается вдоль оси относительно крышки 6, в верхней части которой нарезана резьба. Винт 5 через штифт 18, втулки 13 и 7 и четыре винта 75 перемещает поршень 2 вдоль оси резонатора. Конический хвостовик винта 5 неподвижно соединен с лимбом 9 с помощью гайки 10, создающей осевой натяг между винтом и лимбом. При повороте лимба Родновременно вращается винт 5. Для устранения самоотвинчивания резьба на гайке 10 и лимбе 9 выполнена тугой.

Величину перемещения поршня измеряют по делениям двух шкал: линейной шкалы на хвостовике крышки с ценой деления 0,5 мм и круговой шкалы на лимбе с 50 делениями. Значения резонансной частоты резонатора определяют с помощью градуировочной таблицы.

Для устранения зазоров — «мертвого хода» в подвижных соединениях резьбовая часть крышки 6 имеет четыре продольных паза и коническую часть с наружной поверхности. C помощью гайки 11 резьбовую поверхность крышки 6 плотно прижимают к резьбе винта 5 для устранения зазоров в резьбе. Такую регулировку можно выполнять и в процессе эксплуатации для компенсации износа в резьбе. Для устранения мертвого хода в соединениях служит также пружина 17.

Две направляющие 12 неподвижно закреплены (запрессованы) в поршне 2 и свободно скользят во втулках 8, которые в свою очередь неподвижно закреплены (запрессованы) в крышке 6. Длина втулок 8 — не менее трех диаметров отверстий для направляющих. Направляющие 72 предотвращают перекосы и заклинивание поршня в корпусе резонатора. Крышка к корпусу привинчена шестью винтами 16.

Приведенный чертеж резонатора для удобства рассмотрения несколько упрощен по сравнению с реальными конструкциями резонаторов.

Задание на деталирование и вопросы для чтения чертежа.

• 1. Разобраться в устройстве резонатора, его назначении в целом и каждой детали в отдельности.
• 2. Продумать порядок сборки и разборки резонатора.
• 3. Выполнить чертежи всех деталей резонатора или часть из них. В последнем случае в первую очередь разрабатывают чертежи на следующие детали: 7,2, 6, 5, 7, затем на следующие пары деталей: 3 и 4, 9 и 10, 7 и 8, а также на пружину 77.
• 4. Выполнить изометрическую проекцию детали 1 или детали 4.
• 5. В какой последовательности следует произвести разборку резонатора, чтобы заменить сломавшуюся пружину 77?
• 6. Каковы размеры основных форматов для выполнения чертежей? Как обозначают эти форматы?
• 7. Какими основными параметрами определяется любая резьба?
• 8. Как и в каких случаях изображают конец глухого резьбового отверстия (резьбового гнезда)?
• 9. Какие резьбы имеет крышка 6?
• 10. Что называют видом? Укажите один из основных видов, имеющихся на чертеже. Как его называют?
• 11. Какие требования предъявляют к главному изображению? Покажите на чертеже главное изображение.
• 12. Как подразделяют разрезы в зависимости от положения секущей плоскости относительно горизонтальной плоскости проекций?
• 13. Как следует на чертеже располагать наклонные разрезы? Покажите на чертеже пример наклонного разреза.
• 14. Какой разрез называют местным? Как его выделяют на чертеже? Покажите на чертеже примеры местных разрезов.
• 15. Какой разрез называют ломаным? Покажите на чертеже пример ломаного разреза. C какой целью он применен?
• 16. Что называют сечением? Как подразделяют сечения, не входящие в состав разреза? Покажите на чертеже пример сечения. Какое оно?
• 17. Чем отличается форма волновода, изображенного в сечении и в разрезе Д-Д1
• 18. C какой целью изображен разрез И-И1
• 19. Как изображают на чертеже паяное соединение? Покажите примеры паяных соединений на чертеже.
• 20. Какие условности применяют на чертеже при изображении пружин?
• 21. Какие условности применяют при изображении шкал на поверхностях деталей на их чертежах? Как изображают шкалы на конических поверхностях?
• 22. Какие детали показывают нерассеченными при продольном разрезе? Покажите примеры таких деталей на чертеже.
• 23. Какие размеры называют присоединительными? Покажите присоединительные размеры на чертеже.
• 24. Какие размеры называют габаритными? Покажите габаритные размеры на чертеже. Какое значение наибольшего габаритного размера?
• 25. Как располагают и чему равны величины большой и малой осей эллипса в прямоугольной изометрической проекции?

Анализ конструкции деталей. Перед выполнением чертежей изучают приведенное выше задание и отвечают на имеющиеся в нем вопросы в процессе чтения чертежа. В результате изучения чертежа устанавливают конструктивные формы всех деталей, их конструктивные особенности, определяют количество необходимых изображений и их масштаб. Тем самым определяют и форматы будущих чертежей.

Корпус I. В основе формы — пустотелый цилиндр с дном, в котором имеется коническое отверстие. В боковой стенке прямоугольное углубление под волновод, в середине которого отверстие диаметром 3,5 мм. На торце, соединяемом с крышкой, шесть резьбовых гнезд под винты с резьбой М3. Материал корпуса электропроводный — латунь марки ЛС59−1.

Главное изображение для корпуса (как полого тела вращения) выбирают из технологических соображений как разрез с горизонтальным расположением оси вращения, прямоугольным углублением под волновод вверх и резьбовыми гнездами направо (такое расположение соответствует расположению корпуса на чертеже общего вида при повороте на 90″ по часовой стрелке). Для выявления расположения резьбовых гнезд необходим вид (или его половина) справа. Для выявления формы прямоугольного углубления — вид (или несколько более его половины) сверху. Масштаб изображения целесообразно сохранить принятый на общем виде, т. е. M 2:1. Планировку чертежа см. на рис. 17.13.

Поршень 2. В основе конструкции поршня — диск с крепежным элементом — цилиндрическим пустотелым выступом с отверстиями 0 2 под концы винтов. В диске выполнены два цилиндрических отверстия под неподвижные соединения с направляющими. Материал диска электропроводный — латунь марки ЛС59−1. Главное изображение для поршня — разрез с горизонтальной осью вращения и цилиндрическим выступом направо. Необходим также вид справа для выявления расположения и количества отверстий под направляющие и местный разрез по отверстиям. Масштаб изображения — по чертежу общего вида М2:1. Планировку чертежа см. на рис. 17.13.

Волновод 3. Конструктивная форма волновода — прямоугольная труба. Наружные поверхности, сопрягаемые с корпусом и фланцем, дополнительно обработаны. Материал с хорошей электропроводностью — латунь марки ЛС59−1. Главное изображение принято, как и на чертеже общего вида; кроме того, дан вид слева. Планировку чертежа см. на рис. 17.13.

Фланец 4. В средней части фланца — прямоугольное отверстие под волновод. Внешняя форма — прямоугольник с четырьмя фасками и цилиндрический участок со стороны волновода. Фланец имеет цилиндрическое углубление — канавку и четыре отверстия диаметром 3,5 мм для крепления. Материал фланца с хорошей электропроводностью — латунь марки ЛС59−1.

Рис. 17.13.

Главное изображение для фланца выбрано из технологических соображений — сложный разрез с горизонтальным расположением оси и кольцевой канавкой направо, т. е. повернутое на 180° изображение на чертеже общего вида резонатора. Расположение секущих плоскостей сложного разреза выбрано так, чтобы выявить форму крепежных отверстий и конструктивные размеры для размещения гайки или головки винта крепежного элемента (он соответствует разрезу Д-Д на чертеже общего вида). Масштаб изображения — по чертежу общего вида M 2:1. Планировку чертежа см. на рис. 17.13.

Винт микрометрический 5. Форма винта — тело вращения с удлиненной цилиндрической частью с проточкой на конце, резьбой и коническим хвостовиком. Главное изображение — вид с горизонтальным расположением оси вращения коническим хвостовиком налево. Материал — сталь марки Ст4. Масштаб изображения — по чертежу общего вида M 2:1. Большую длину винта на чертеже можно уменьшить за счет местного разрыва на цилиндрической части (см. рис. 13.34) так, чтобы для чертежа хватало ширины формата А4. Планировку чертежа см. на рис. 17.13.

Крышка 6. Конструктивная форма крышки образована диском и цилиндрическим хвостовиком с внутренними цилиндрическими полостями и резьбой под микрометрический винт. Резьбовой конец хвостовика имеет четыре паза, которые позволяют деформировать его по направлению к оси вращения. Наружная поверхность конца хвостовика — конус и резьба. В крышке шесть цилиндрических отверстий под крепежные винты с резьбой М3 и два отверстия под втулки направляющих. Материал крышки — сталь марки Ст4. Главное изображение для крышки (как тела вращения с внутренней полостью) — разрез с горизонтальным расположением оси вращения хвостовиком направо. Необходим также вид справа для выявления всех отверстий и пазов. Масштаб изображения, как и для корпуса, можно принять M 2:1. Планировку чертежа см. на рис. 17.13.

Втулка 7. Конструктивная форма образована цилиндрическими поверхностями и плоскостями. Во втулке четыре резьбовых отверстия под винты. Главное изображение — разрез с горизонтальной осью вращения. Материал — латунь марки ЛС59−1. Масштаб изображения — по чертежу общего вида M 2:1. Планировку чертежа см. на рис. 17.26.

Втулка 8, лимб 9, гайка 10, направляющая 12, втулка 13, мембрана 14. Все рассматриваемые детали — тела вращения. Для их изображения (кроме лимба) на чертеже достаточно одной проекции с горизонтальным расположением оси вращения. На чертеже лимба изображают также разрез по окну и шкалу на конической части (пример изображения — см. рис. 14.46). Чертежи указанных деталей приведены ниже.

Гайка 11. Форма гайки — тело вращения с внутренней резьбой и внутренним коническим участком. На внешней поверхности гайки — сетчатое рифление с шагом 0,8. Для чертежа гайки достаточно одного изображения с горизонтальным расположением оси и коническим участком слева. На изображении соединяют половину разреза и половину вида для указания рифления. Материал — сталь марки СтЗ. Масштаб — M 2:1. Планировку чертежа см. на рис. 17.13.

Пружина 17 является цилиндрической винтовой пружиной сжатия, навитой из стальной проволоки (марки стали 65Г) диаметром 2 мм (см. таблицу составных частей), имеет восемь рабочих витков (n = 8) и расстояние между витками 5 мм (шаг t = 5). Изображение пружин на чертежах стандартизовано, чертеж рассматриваемой пружины приведен ниже (см. рис. 17.27).

Рис. 17.14.

Рис. 17.15.

Разработка планировки листа. C учетом расположения, числа и масштаба выбранных изображений чертежи деталей размешены на листе формата Al, как показано на рис. 17.13. В левой верхней части — корпус, справа — крышка (на форматах А3), на нижней полови;

Рис. 17.16.

не листа — поршень (формат А4), микрометрический винт, две гайки и волновод (на половине формата А4 чертеж каждой детали), фланец (формат А4). Планировка расположения остальных деталей не показана, ее выполняют аналогично.

Разработка чертежей деталей. Чертежи деталей разрабатывают в соответствии с утвержденной планировкой (рис. 17.14…17.27). Изображения на них приняты в соответствии с рассмотренными конструктивными особенностями.

Нанесение размеров. Размеры на чертежах деталей нанесены исходя как из технологических, так и из конструктивных соображений. Сопряженные размеры на чертежах подчеркнуты. Рассмотрим некоторые особенности нанесения размеров на чертежах деталей.

На чертеже корпуса 1 (рис. 17.14) отмечены сопряженные размеры — диаметр 52 расположения осей шести резьбовых гнезд М3, внутренний диаметр 47, размеры прямоугольного углубления 12,5 х 22 мм с радиусом закругления 2. К зависимым сопряженным размерам относятся глубина 8 резьбовых гнезд, а также размер 3 прямоугольного углубления под волновод.

Рис. 17.17.

Рис. 17.18.

Рис. 17.19.

Рис. 17.20.

Рис. 17.21.

Рис. 17.22.

Рис. 17.23.

Рис. 17.24.

Рис. 17.25.

Размер 3 определен из цепочки размеров корпуса, волновода и фланца, составляющих присоединительный размер 65 резонатора. Эта цепочка размеров (размерная цепь) равна:

где (62:2 — 2 — 3) — расстояние между осью корпуса и дном углубления под волновод (см. рис. 17.14); 38 -длина волновода (см. рис. 17.16); 1 — расстояние между двумя торцами фланца (см. рис. 17.17).

На чертеже поршня 2 (см. рис. 17.15) подчеркнуты сопряженные размеры: диаметр 47 мм, расстояние 32 мм между осями двух отверстий под направляющие и их диаметр 6 мм, а также диаметр 17 мм. К зависимым свободным размерам относится размер Jmm, определяющий положение оси резьбового отверстия М2. Этот размер согласуют с аналогичным размером на втулке 7.

На чертеже крышки (см. рис. 17.19) большое число сопряженных размеров, так как она сопрягается с пятью деталями. В их числе диаметр 47 мм и диаметр 52 мм расположения осей крепежных отверстий, расстояние 32 мм между осями двух отверстий под втулки направляющих и их диаметр 9 мм, диаметр 5 мм и резьба М6? 0,5 под.

Рис. 17.26.

микрометрический винт, резьба M12? 1, диаметр 8 и угол 30 «под накидную гайку и диаметр 15 мм, сопрягаемый с лимбом. К свободным зависимым размерам относится размер 9 мм под накидную гайку.

На чертеже микрометрического винта 5 (см. рис. 17.18) сопряженные размеры — резьба Мб? 0,5, диаметр 5 мм, а также диаметры 12, 4,5 и 1,2 мм. Размеры длины 83 мм, 18, 5,5 и 9,5 мм должны быть согласованы с размерами длины на крышке, корпусе, втулке 13 и поршне для обеспечения хода поршня в требуемых пределах.

На чертеже накидной гайки 11 (см. рис. 17.24) подчеркнуты три сопряженных размера — резьба M12? 1, диаметр 8 мм и угол 30 Высота гайки 8 мм — зависимый свободный размер, согласованный с размером 9 мм на крышке. Зависимым свободным размером является и наружный диаметр по рифлению. Он должен быть после рифления меньше, чем диаметр отверстия в лимбе для обеспечения сборки.

На чертежах волновода 3 и фланца 4 (см. рис. 17.16 и 17.17) подчеркнута пара сопряженных размеров 12,5 и 22 мм, а также длина 8 мм на волноводе и длины 9 и 1 мм (9 — 1 = 8 мм) на фланце.

К сопряженным размерам на чертежах других деталей относятся: диаметры 15 и 12 мм, а также резьба М16? 1 у лимба (см. рис. 17.22),.

Рис. 17.27.

резьба М16?1 угайки (см. рис. 17.23), диаметры 6 и 9 мм у втулки (см. рис. 17.21) и диаметры 6 мм у направляющей (рис. 17.25). Размер длины 7 мм у втулки (см. рис. 17.21) равен соответствующей толщине крышки (50 — 43 = 7 мм, см. рис. 17.19), а длины 5 мм у направляющей (см. рис. 17.25) — толщине поршня (15−10 = 5 мм, см. рис. 17.15). Аналогичное согласование размеров выполняют и для других деталей.

Чертежи пружины 17, втулок 7и 13 приведены на рис. 17.27, 17.20 и 17.26.