Теория оптических приборов - Чуриловский В.Н.
Скачать (прямая ссылка):
панкратики вследствие формулы (IV. 325). Сравнивая обе эти формулы,
найдем выражение
/;2 = о2 - Ь2. (IV. 335)
Второе выражение, определяющее параметры а и b инверсор-ного механизма,
мы получим, исходя из того соображения, что для уменьшения силы трения в
описанном ниже механизме желательно, чтобы углы NPXR и NPZR не
становились малыми. Пусть прн наибольшем расстоянии d между компонентами
(и точками Рх и Р2) этИ углы имеют минимальную величину, равную 45°.
Тогда получим из треугольника PXNR
b=~dY2. (IV. 336)
После этого найдем из (IV. 335)
а - у? + ±.0. (IV. 337)
Формулы (IV- 336) и (IV. 337) служат для вычисления параметров а н b
механизма.
Схема механизма представлена на чертеже (рис. IV. 52). По прямолинейной
направляющей 6 типа ласточкина хвоста движутся две кареткн-гайкн 1 и 14,
которые навинчены на винт 5, имеющий для одной гайки правую, а для другой
- левую резьбу. Гайки 1 и 14 имеют приливы 2 н 10, на которых закреплены
оси 3 и 9. На этих осях свободно вращаются рычаги 4 и 8 равной длины.
Противоположные концы рычагов вращаются на общей оси 7. На эту же ось
насажен один конец более длинного рычага 12, в то время как другой конец
этого рычага вращается на оси 13, укрепленной на неподвижном кронштейне
11. Оправы компонентов I и II панкратики, не показанные на этом чертеже,
жестко связаны с каретками-гайкамн 1 н 14. Если вращать винт 5 за
накатанную
406
головку 15 таким образом, чтобы гайки 1 н 14 сближались, двигаясь
навстречу друг другу, то углы, образованные рычагами 4 и 8 с осью вннта
5, увеличатся. Благодаря этому ось 7 подымается вверх, заставляя этим
вращаться рычаг 12 по часовой стрелке вокруг наподвнжной оси 13. Вращение
рычага 12 заставляет всю систему, состоящую из виита 5. кареток-гаек / и
14 н рычагов 4 и 8, дополнительно передвинуться вправо по направляющей 6.
При этом и головка 15 вннта 5. выведенная за пределы корпуса прибора,
переместится вправо. Это движение может продолжаться до тех пор, пока оси
3 н 9 не совпадут (рычаги 4 и 8 лежат в разных плоскостях),
На рнс. IV. 51 этому соответствует то положение, когда оба рычага NPi и
NP2 займут положение N0P0, а рычаг NM перейдет в положение N9M. При этом
увеличение панкратики будет равно единице. Таким образом, все осевое
перемещение головкн 15 винта 5 равно отрезку RP0. Однако можно сделать
перемещение головки очень небольшим, если шаги правой и левой резьб на
винте 5 сделать разными, а именно: шаг нарезки для гайкн 1 должен быть
вдвое больше шага нарезки для гайкн 14.
Описанный здесь инверсорный механизм панкратики довольно прост н надежен
в работе, но требует специальной и тщательной регулировки при его сборке.
Основные источники погрешностей механизма:
1) непараллельность оси винта 5 и оптической оси панкратики;
2) неравенство рычагов 4 и 8\
3) смещение точки М оптической системы с оси винта 13 (рис. IV. 52).
Измененный инверсорный механизм можно применить и для перемещения
компонентов панкратического объектива, рассчитываемого по формулам (IV.
285)-(IV. 291) и представленного иа рис. IV. 45. Принцип действия этого
механизма таков. Рычаг NM вращается вокруг неподвижной оси, проходящей
через точку М (рис. IV. 53). Точка М удалена от заднего фокуса F'
панкратического объектива на расстояние MF = /2. Рычаг NM в точке N
407
связан шарнирно с рычагом PxjV такой же длины: PxN = NM ¦-= b. Точка Рг
рычага rxN скользит вдоль оси PjM, будучи связана жестко с оправой
первого компонента ЩРу). Точка Р2 рычага P2N также перемещается по оси
РгМ, но это перемещение производится принудительно при помощи вннта,
который может вращаться, но не имеет осевого перемещения, н гайки, с
которой связан шарннрио конец Р2 рычага P2W, длина которого Рг1ч = = а.
Другой его конец в точке N шарнирно соединен с рычагами Pt!\ и NM. С
точкой Р2 жестко связан второй компонент (L2P2) панкратического
объектива.
Заметим, что отрезок P\R есть полусумма отрезков s? - и d, а отрезок PZR
- нх полу разность. Пусть далее h = NR -
d t _ ~ft_______I [ t |
________________I \Sf______________________j
Рис. IV. 53
длина перпендикуляра, опущенного из вершины N равнобедренного
треугольника P\NM на его основание Р±М. Тогда, применив теорему Пифагора
к прямоугольному треугольнику P%NR, получим
А2 = P[N2 - PiR2 =, b2 - i (s'r - ft + d)2. (IV. 338)
Таким же образом из треугольника P2NR следует
А2 = P2N2 -P2R2 = а2- \ (sF - f'2-d)2. (IV. 339)
Приравняв правые части выражений (IV. 338) н (IV. 339), получим после
некоторых упрощающих преобразований
(sf - f'2) d -- b2 - a2 = const. (IV. 340)
Постоянство этого произведения н необходимо для правильного
действия панкратики в соответствии с уравнением (IV. 291). Сравнивая оба
эти уравнения, находим одно условие для определения параметров а и Ь
инверсорного механизма
62 - а ~ /2*. (IV. 341)
408
Второе условие получим, поставив требование, чтобы наименьшая величина
угла NP2R была равна 45°, так как в противном случае возникает
