質問:
金属ばねの熱膨張
Cggart
2015-08-28 18:44:31 UTC
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私が持っているレーザーレイアウトツールが時間の経過とともにドリフトしている理由を理解しようとしています。これは、レーザー全体を回転させる支点に圧力を加えるためにバネに依存する小さな調整メカニズムで設計されました。ネジを使用してスプリングに圧力を加えたり解放したりして、レーザーを左右に非常に少量動かします。

レーザーの水平位置が100フィート上で約1/2インチドリフトします。数時間のコース。私は夜間にこのテストを行っていますが、テストを開始してから完了するまで、華氏約15度の温度があります。

デバイスのスケッチアップモデルを作成し、5ミクロンであると判断しました。位置の変更(支点の終わり)は、100フィートで1/2インチのレーザーを動かすのに必要なすべてです。

私の質問は、私のばねが5ミクロンで伸縮している可能性があるということです。 15度の温度変化?

私はエンジニアではなく、一般的な可能性を除外または除外するための推測を探しています。

春は次のようになります:

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スプリング全体の直径は約1/4インチです。コイル状の金属線の直径は約1/6インチです。ばねの長さは圧縮されていない状態で約1/2 "です。約8つのループで構成されています。

金属が作られているかどうかはわかりません。さまざまなシナリオで推測すると、私は可能性を排除しようとしているだけです。

「コイル状の金属線の直径は約1/6インチです」-つまり1/16インチですか?また、セットアップの写真または図は、ドリフトの考えられる原因を指摘するのに役立ちます。現時点では、推測しているだけです。セットアップがどのように見えるかで。
作成したSketchUpの画像を投稿できれば非常に役立ちます。位置合わせ装置が位置合わせのためにばねに依存していることを確認しますか?ほとんどのレーザーアライメントデバイス(調整可能なミラー、ステージなど)は、可動部分と調整可能なスクリュードライブの間の接触を維持するためにスプリングのみを使用します。とにかく、0.5mradは例外的に大きな熱ドリフトではありません。
スプリング(およびその周辺)をより短い時間で人工的に加熱して、そのセクションの熱膨張が問題の原因であるかどうかを確認できますか?
二 答え:
Chuck
2015-08-29 17:26:31 UTC
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ばねが完全に圧縮/底打ちされていないと仮定すると、ばねであるため、ばねの材料が膨張しているかどうかは実際には問題ではありません。コイル間のスペースを埋めるために変形します。

距離を長くする代わりに、ばねが支点に及ぼすを大きくします。止めネジなどで調整を固定している場合、これは問題にはなりません。

ドリフトはばねではなく、他の部分が原因である可能性があります。 この表は、いくつかの線膨張係数を示しています。メートル法側の単位は、「元の長さ1メートルあたり、ケルビン度あたりの膨張のミクロン」と読み取ることができます。

したがって、長さ1メートルのアルミニウムネジを使用して1K加熱すると、22膨張します。ミクロン。元の長さ0.5cm、0.11ミクロン拡張します。温度上昇が8.3K、約15Fの場合、0.5cmのネジは約0.9ミクロン膨張します。

あなたが見ている効果は熱膨張かもしれないと思いますが、調整が行われた後に設定をロックダウンしないなど、他の場所にもドリフトがないかチェックします。

user15771
2018-04-18 23:42:56 UTC
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はい、温度によって収縮および膨張するときにねじれるのはばねです。設定を変更します。他の解決策はありません。 1つまたは2つの理由が考えられます。1つは等方性膨張時のばねの形状であり、2つ目はばねが直線でできているため、もはや等方性ではない可能性があります。実際には、両方の効果が一緒に作用しています。



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