Коллиматор покоится в лагерах подставки 4, в которых при юстировках он может вращаться на 180° вокруг своей оптической оси и перекладываться.
В свою очередь, подставка устанавливается на тележку 6, при помощи которой прибор передвигается по направляющим. При измерениях тележка двумя полусферическими головками контактирует с выверяемой поверхностью (эти точки предварительно намечаются на направляющих). Расстояние между центрами этих головок (база прибора) равно 2 000 мм. Прибор юстируется с таким расчетом, чтобы оптическая ось коллиматора лежала в вертикальной плоскости, проходящей через точки контактирования тележки.
При контроле отклонений от прямолинейности направляющих зрительную трубу с окулярным микрометром устанавливают в центре знака, закрепляющего монтажную ось. На другом конце устанавливают визирную марку. Окулярный микрометр ставят на нуль, и трубу наводят на марку. На ближайшей к инструменту секции на тележке, касающейся точками контактирования выверяемой поверхности, устанавливают коллиматор и совмещают при помощи окулярного микрометра изображение штрихов сетки коллиматора с сеткой нитей зрительной трубы. Взяв отсчет по окулярному микрометру, определяют сначала малый угол , а затем вычисляют величину отклонения этого участка от створа оси.
Передвигая коллиматор вперед, чтобы на место передней точки касания установилась задняя, как и ранее, совмещают сетки и определяют отклонения на последующих участках.
Основное достоинство коллиматорного метода измерений заключается в том, что точность измерения отклонения в принципе не зависит от расстояния до наблюдаемых точек. Однако практически при больших удалениях коллиматора от зрительной трубы ухудшаются условия наблюдений и увеличивается ошибка измерения угла отклонения , вследствие чего несколько снижается точность метода.
Исследования показывают, что в благоприятных условиях видимости при расстоянии до 400 м средняя квадратическая погрешность измерения угла одним приемом составляет примерно 0,7 – 1,0", а среднего из трех-четырех приемов – 0,5", что при базе b = 2 000 мм дает ошибку определения смещения у около 5 мкм.
Коллиматоры, применяемые для оптических измерений в машиностроении, обычно снабжены двумя марками – для измерения смещений и наклонов. Последнюю используют вместо сетки. Она градуирована в минутах и по ней можно определить наклоны коллиматора в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Марка для измерений смещений нанесена на плоской задней поверхности объектива или установлена впереди объектива коллиматора.
Если зрительную трубу сфокусировать на бесконечность, то будет видна лишь марка для измерения наклонов. При этом используют коллимационный метод измерений. Если зрительная труба сфокусирована на марку для измерений смещений, то не будет видна марка для измерений наклонов. При этом используют визирный метод. При такой схеме измерений регулируют соосность валов и подшипниковых узлов.
Методы автоколлимации и авторефлексии. Автоколлимацией называется получение изображения, образованного пучками параллельных лучей, вышедших из автоколлимационной трубы 1 и отраженных плоским зеркалом 2 или другим отражателем (прямоугольным двойным и тройным зеркалами,
рис. 4.7.15). Поворот зеркала вызывает отклонение отраженного пучка лучей на двойной угол, вследствие чего в фокальной плоскости трубы образуется смещение автоколлимационного изображения.
Если зеркало перпендикулярно оптической оси объектива, то изображение совпадает с перекрестием. При наклоне зеркала на угол изображение смещается на величину = 2faktg (рис. 4.7.15). Для определения величины а, а следовательно, и угла наклона зеркала автоколлиматор обычно снабжают окулярным микрометром.
Метод автоколлимации применяют в прецизионном машиностроении, инженерной геодезии и при монтаже для контроля отклонений от прямолинейности и параллельности направляющих, перпендикулярности вертикальных плоскостей, взаимного расположения узлов оборудования и отдельных агрегатов. Схемы некоторых способов применения этого метода оптических измерений приведены в [192].
Рис. 4.3.15. Схемы применения метода автоколлимации
                                         
2
1
b
Современные автоколлиматоры изготовляют с визуальным и фотоэлектрическим отсчетом (АФ-1 и АФ-2), а также с автоматической установкой и отсчетом.
Д ля измерений методом автоколлимации с визуальным отсчетом применяют также и другие оптические приборы общего и специального назначения, оснащенные соответствующими приспособлениями (зеркальными марками и автоколлимационным окуляром). К таким приборам относят вышеописанные трубы ППС-11, ППС-12, стапельный визир ВС-2 (ИГ-96) и др. Отечественная промышленность выпускает также автоколлимационные теодолиты 2Т2А, 3Т2КА, Т5А и др.
Метод авторефлексии заключается в том, что прибор, которым производят измерение, проектирует объект (марку 2, рис. 4.7.16, а) в плоскость самого объектива посредством отражающей поверхности зеркала 3 с помощью специальных приспособлений или марок. При применении метода авторефлексии к концу зрительной трубы 1 прикрепляют марку 2 так, чтобы ее перекрестие было отцентрировано относительно визирной линии зрительной трубы. Фокусируя прибор на изображение марки 5 в зеркале 3 и наблюдая это изображение, а также перекрестие сетки 4 зрительной трубы, регулируют положение зеркала до тех пор, пока изображение марки не совместится с перекрестием сетки нитей зрительной трубы.
Методы автоколлимации и автореф-лексии можно применять при контроле отклонений от прямолинейности, параллельности и перпендикулярности осей,
а также поверхностей агрегатов относительно друг друга при их взаимозависимой установке. Для измерения методами авторефлексии и автоколлимации отечественная промышленность выпускает плоские зеркала и специальные призмы. Находят применение также специальные комплекты приспособлений, в том числе, зеркала на призмах для выверки валов.
Дифракционные и интерференционные методы контроля при выверке оборудования [134, 176, 192, 243]. Высокую точность, сочетающуюся с максимальной простотой аппаратуры для измерений отклонений от прямолинейности, обеспечивает схема, основанная на явлениях дифракции и интерференции света, излучаемого узкой щелью или малым отверстием, проходящего через экран с двумя узкими параллельными щелями или малыми отверстиями.
Пучок света от точечного источника после прохождения узкой щели d1 марки M1 (рис. 4.7.17) попадает на спектральную двухщелевую марку M2. Вследствие влияния дифракции световые волны, идущие от щелей d2 и d2, заходят в область геометрической тени и при надлежащем выборе ширины щелей и расстояний между ними будут перекрываться между собой. Так как оба пучка являются когерентными, то в результате их взаимодействия в плоскости экрана возникнет интерференционная картина, которая рассматривается наблюдателем.
Достарыңызбен бөлісу: |
