Курсовая работа: Проектирование механизма поворота и отсчета аттенюатора

Рис. 1.

Здесь 1 и 3 – неподвижные участки волновода, 2 – его вращающийся участок. Когда все три поглощающие пластины П лежат в одной плоскости, то затухание близко к нулю. По мере поворота поглощающей пластины во вращающейся части волновода затухание на выходном конце волновода увеличивается. Принцип возникновения затухания показан на рисунке 2.

???. 2.

Вектор напряжённости поля Е может быть разложен на составляющую EsinQ в плоскости пластины и составляющую EcosQ, перпендикулярную ей. На выходе средней секции волновода составляющая EsinQ не пропускается. Прошедшая составляющая EcosQ в неподвижной третьей секции восстанавливает первоначальную поляризацию, образуя составляющие Еcos² Q и EsinQ EcosQ, на выходе соседней секции остаётся только составляющая Еcos² Q. Затухание такого аттенюатора определяется выражением:

А = М lg cosQ,

где М – постоянная затухания.

3. Проектирование кинематической схемы

Кинематическая схема должна обеспечивать поворот подвижной части волновода 2 (см. чертежи) с поглощающей пластиной П относительно неподвижных участков 1 и 3. Её поворот на угол Q осуществляется с помощью рукоятки 5, которая управляет червячной передачей Z₁ - Z₂ . Червячное колесо закреплено при этом на подвижном участке волновода. Отсчёт затухания будем вести по шкале 4. График функции затухания А = М lg cosQ показан на рисунке 3.

???. 3.

4. Описание конструкции

Аттенюатор состоит из корпуса, отлитого из магниевого сплава МЛ5, соединённого фланцами с входным и выходным волноводами. Внутри корпуса на шариковых подшипниках вращается подвижный волновод с поглощающей пластиной. Её вращение осуществляется от ручки настройки с помощью червячной передачи, состоящей из червяка и червячного колеса, насаженного на наружную поверхность подвижного волновода. Поглощающие пластины из слюды с графитовым покрытием установлены также в неподвижных волноводах. Шкала отчетного устройства многооборотная и закреплена на оси червяка. Соединение волноводов бесконтактное, дроссельного типа. Для уменьшения излучения в зазоре в волноводном тракте установлены поглощающие шайбы. Шайбы фиксируются на волноводе с помощью стопорных колец. Так как частота внутренней поверхности волновода сильно влияет на величину затухания, чистоту поверхности назначают не хуже Ra = 0.32 с последующим серебрением. Поглощающие пластины изготовлены из двух слоёв слюды, толщиной 0.25 мм с нанесённым на их внешнюю поверхность поглощающего слоя из графита. Передаточное число червячной передачи u = 12, заходность червяка Z₁ = 4, число зубьев на колесе Z₂ = 48, модуль зацепления m = 1 мм.

5. Расчёт спиральной многооборотной шкалы

Исходные данные для расчёта: Тема №8 Вариант№5

1. Постоянная затухания М = -45

2. Наибольшая относительная погрешность настройки

e = 0,5 для 0 <Q< 45^о

e = 2,0 для 45^о <Q<Q_max

3. Диапазон затухания

А_min = 0 Дб А_max = 70 Дб

4. Внутренний диаметр центрального волновода

d_в = 32 мм

5. Диаметр шкалы (начало оцифровки) отсчётного устройства

D_ш = 150 мм

Порядок расчёта:

1. Определяем угол поворота элемента настройки, соответствующий наибольшему затуханию

Q_max = arccos 10^{Amax / M}

Q_max = arccos 10^{70/ -45} = 88,384°

2. Расчёт для относительной погрешности

e = 0.5 при 0 <Q< 45^о

2.1 Находим угол поворота элемента настройки, соответствующий заданной величине абсолютной погрешности DА, исходя из