Пристрій для фотометричних вимірювань

Изобретение относится к фотометрии и предназначено для использования в составе установки для изменения светораспределения фар дальнего и ближнего света фар рабочего освещения тракторов и сельхозмашин, световозвращателей транспортных средств, ламп фар дорожных транспортных средств, а также в составе установки, используемой для измерения силы света, габаритной яркости и пространственного светораспределения электрических ламп дорожных транспортных средств и пространственного светораспределения фонарей внешних сигнальных и осветительных механических транспортных средств. Известно устройство, выполненное в виде несущего корпуса, установленного с возможностью поворота вокруг вертикальной оси и состоящего из двух стоек с соединительным элементом, в стойках выполнены опоры помещенной в несущий корпус каретки, установленной с возможностью поворота, оси валов каретки и несущего корпуса взаимно перпендикулярны и пересекаются, с осями валов каретки и корпуса связаны отсчетные устройства (в виде датчиков угловы х положений) и привод [2]. Недостаток известного устройства: ограниченные функциональные возможности (с помощью устройства снимают только лишь кривые горизонтального или вертикального распределения яркости кинопрожекторов). В основу изобретения поставлена задача создать устройство с расширенными функциональными возможностями, которые бы обеспечивали измерение светораспределения фар дальнего и ближнего света, фар рабочего освещения тракторов и сельхозмашин, световозвращателей транспортных средств, ламп фар дорожных транспортных средств, а также измерение силы света, габаритной яркости и пространственного светораспределения электрических ламп дорожных транспортных средств и пространственного светораспределения фонарей внешних сигнальных и осветительных механических транспортных средств. Устройство для фотометрических измерений состоит из несущего корпуса, установленного с возможностью поворота вокруг вертикальной оси и включающего две стойки с соединительным элементом. В стойках размещены опоры, установленные в несущий корпус каретки. Каретка имеет возможность поворота. Оси валов каретки и несущего корпуса взаимно перпендикулярны и пересекаются. С валами каретки и корпуса связаны отсчетные устройства и привод. Устройство для фотометрических измерений отличается тем, что привод выполнен в виде двух червячных стопоров и реечной зубчатой передачи, а несущий корпус дополнительно снабжен двумя пустотелыми подставками, одна из которых заполнена балансировочной массой. Каретка состоит из двух щек и связанных с ними двух стяжек, образующи х направляющие, в которые помещен ползун с зубчатой рейкой, взаимодействующей с зубчатым колесом, выполненным на валу, смонтированном в отверстиях стяжек и имеющим приводную ручку, установленную на этом валу вне стяжек. С противоположной стороны каретки в другой стяжке установлен стопорный винт, контактирующий через промежуточную планку с боковой поверхностью ползуна. На установочной поверхности ползуна закреплена промежуточная деталь, конструктивные элементы которой взаимно перпендикулярны и имеют продольные пазы. В одной из опор каретки установлено тормозное устройство, состоящее из шпильки, помещенной на ней втулки с лыской и пазом, который контактирует с установленным в стойку шти фтом и гайки, размещенной на шпильке. Лыска втулки взаимодействует с валом каретки. Второй вал каретки образован валом червячного колеса червячного стопора. Этот червячный стопор закреплен посредством кронштейна на стойке несущего корпуса, расположенной с противоположной стороны по отношению к подставке с балансировочной массой. В соединяющий элемент несущего корпуса безлюфтово вмонтирован вал червячного колеса второго червячного стопора. Подставки несущего корпуса связаны с основанием, состоящим из подвижной и неподвижной плит и образующи х круговую шариковую направляющую. Неподвижная плита со стороны внешней нижней опорной поверхности имеет центрирующий элемент, с другой стороны - цилиндрический выступ, на котором установлена с возможностью поворота подвижная плита, и резьбовой конец с смонтированным на нем червячным стопором и тормозной гайкой, взаимодействующей торцевой поверхностью с подпружиненным диском, установленным на закрепленным в неподвижной плите пальцах и имеющим возможность контактирования другой торцевой поверхностью с подвижной плитой. Отсчетное устройство состоит из линейной шкалы, выполненной на верхней поверхности одной из стяжек, двух круговы х шкал с нониусами и стопорами нониусов, установленных в круговые пазы корпусов червячных стопоров, выполненных заподлицо с наружными цилиндрическими поверхностями нониусов. Одна из круговых шкал закреплена на соединительном элементе несущего корпуса соосно с валом червячного колеса червячного стопора, а другая - на валу червячного колеса второго червячного стопора. Предложенное устройство выполнено с более расширенными функциональными возможностями в сравнении с прототипом, заключающиеся в увеличении номенклатуры проверяемых изделий и в увеличении видов проверок. Возможность смещения ползуна вдоль горизонтальной оси, обеспечиваемая зубчатой реечной передачей и продольные пазы, выполненные в промежуточной детали, помещенной на установочной поверхности ползуна, обеспечивающие возможность смещения проверяемых объектов вдоль вертикальной оси и линии визирования позволяют проводить фотометрические измерения объектов, имеющих несколько световых элементов (фар, фонарей, световозвращателей), таких как блок-фары, блоки задних фонарей, совмещающи х указатели поворота, габаритные огни, сигналы торможения, фонари освещения дороги при заднем ходе, противотуманные огни, световозвращатели и т.п. Особенность каретки, выполненной в виде Побразной конструкции, обеспечивает размещение исследуемого объекта практически любых габаритных размеров. Даже, если в каких-то определенных размерах каретки не размещается объект по длине, например, блок-фара, то его можно установить в направлении минимального размера, расположив максимальный размер вдоль вертикальной оси устройства. Центрирующий элемент неподвижной плиты, выполненный соосно с вертикальной, осью устройства (см. фиг.1), гарантирует точную установку устройства на промежуточную деталь, устанавливаемую, например, на фотометрическую скамью при проведении измерений. Устройство для фотометрических измерений обладает особенностями, обеспечивающими точность измерений. Это выражается в том, что круговые шкалы закреплены непосредственно на конечных звеньях кинематических цепей, участвующи х в повороте исследуемого объекта (одна из круговых шкал закреплена на соединительном элементе несущего корпуса соосно с валом червячного колеса червячного стопора, а другая - на валу червячного колеса второго червячного стопора). Такая установка шкал исключает влияние мертвых ходов приводов на точность измерений. Перемещение нониусов, установленных в круговые пазы корпусов червячного стопоров (пазы имеют одну и ту же ось вращения с осями валов червячных колес), вызывает минимальные погрешности при измерениях, так как перемещение вышеуказанных деталей совершается в конструктивных элементах, связанных одной базой. Конструкцией устройства обеспечивается возможность совмещения краев штрихов круговых шкал и нониусов в одной плоскости. Это исключает ошибку от параллакса. Совмещение краев штрихов выполнено благодаря возможности смещения (при сборке) вдоль валов червячных колес червячных стопоров и дальнейшего фиксирования одной из шкал (например, коническим штифтом), и установки, например, регулировочных прокладок под шкалу, закрепленную на соединительном элементе, несущего корпуса. Совмещение краев штрихов предусмотрено и для фиксирующи х шкал, расположенных против нониусов на цилиндрических боковых поверхностях корпусов червячных стопоров, выполненных заподлицо с наружными боковыми цилиндрическими поверхностями нониусов. В предложенном устройстве установлены конструктивные элементы, способствующие точности и достоверности измерений. Они исключают возможность случайных смещений ползуна, каретки, несущего корпуса, нониусов в момент проведения измерений. Что обеспечивается стопорным винтом, фиксирующим определенное положение ползуна; тормозным устройством, установленным в одной из опор каретки; тормозной гайкой с подпружиненным диском, установленным на закрепленных в неподвижной плите пальцах. Исключению мертвого хода и повышению точности измерений способствуют безлюфтовые установки валов с кареткой, соединительного элемента несущего корпуса с валом червячного колеса червячного стопора. Конструктивное решение несущего корпуса, выполненного с пустотелыми подставками, одна из которых заполнена балансировочной массой, и установка его на подвижной плите, центрирующейся цилиндрическим выступом, а также размещение в подвижной и неподвижной плитах шариковой направляющей, создающей разнесенную опорную базу, обеспечивают минимальные смещения и перекосы (в пределах наложенных ограничений) вертикальной оси устройств. Это также является гарантом необходимой точности измерений. Предложенное устройство обеспечивает удобство измерений. Это оказывается возможным, благодаря введению линейной шкалы. При проведении измерений объекта с несколькими световыми центрами достаточно установить крайний из центров в необходимое положение, а далее перемещать объект посредством реечной передачи на известные (по паспорту) величины расстояний между световыми центрами. Фиксирующие шкалы дают возможность, например, запоминать положение нониусов при выборе мертвых ходов в приводах в начале измерений или другие необходимые при измерениях положения каретки, несущего корпуса. Вкладыши без зубьев, установленные на удаленной части зубчатого венца в каждом из червячных стопоров, обеспечивают удобство в работе, исключая повороты устройства в нерабочей зоне. На фиг.1 изображено устройство для фотометрических измерений, главный вид; на фиг.2 - сечение А - А на фиг.1; на фиг.3 - стопор нониуса (выноска Б на фиг.1); на фиг.4 - тормозное устройство каретки (разрез А - А на фиг.1). Устройство для фотометрических измерений содержит несущий корпус 1 (составными частями корпуса является стойки 2, соединительный элемент 3 и пустотелые подставки 4 и 5, причем, подставки 5 заполнена балансировочной массой). В несущий корпус установлена каретка, выполненная из двух щек 6, соединенных с упорами крайних положений 7, стяжками 8. Стяжки образуют направляющие, в которые помещен ползун 9 с закрепленной в нем зубчатой рейкой 10, взаимодействующей с зубчатым колесом 11, выполненным на валу 12. На одном из концов вала установлена приводная ручка 13, с противоположной стороны в другой стяжке установлен стопорный винт 14, промежуточная планка 15, контактирующая с боковой поверхностью ползуна 9. На установочной поверхности Г ползуна смонтирована промежуточная деталь 16, с продольными пазами в конструктивном элементе, который перпендикулярен установочной поверхности ползуна 9 и с пазами в конструктивном элементе, контактирующим с поверхностью Г ползуна и расположенными также продольно. В одну из опор каретки вмонтировано тормозное устройство, выполненное из шпильки 17, установленной на ней втулки 18, установленного в корпус 1 штифта 19 и смонтированной на шпильке гайки 20. В другую опору качания каретки установлен вал 21 червячного стопора, состоящего из червяка 22 и червячного колеса 23 с удаленной частью зубчатого венца и установленным на освобожденном месте вкладыше без зубьев. Этот червячный стопор с помощью кронштейна 24 удерживается на стойке 2 несущего корпуса 1 и расположен с противоположной стороны по отношению к подставке 5, заполненной балансировочной массой. Каретка на валах установлена безлюфтово (например, посредством конических штифтов). В соединяющий элемент 3 несущего корпуса безлюфтово (например, посадка с натягом)установлен вал червячного колеса 25 второго червячного стопора (червячный стопор конструктивно идентичен вышеописанному). Подставки 4 и 5 несущего корпуса связаны с основанием, выполненным из подвижной плиты 26 и неподвижной плиты 27, имеющей центрирующий элемент 28 (выполнен, например, в виде цилиндрического выступа). Подвижная и неподвижные плиты образуют шариковую направляющую. Со стороны противоположной центрирующему конструктивному элементу неподвижная плита имеет цилиндрический выступ. На нем установлена с возможностью проворота подвижная плита. Кроме того, неподвижная плита с этой же стороны имеет еще один цилиндрический выступ с выполненной на нем резьбой (все три выступа неподвижной плиты соосны). На торце резьбового конца неподвижной плиты установлен второй червячный стопор. На резьбовом конце неподвижной плиты смонтирована тормозная гайка 29, взаимодействующая торцевой поверхностью с диском 30, помещенным на пальцы 31, установленные в неподвижной плите 27, другая торцевая поверхность диска может контактировать с соответствующей поверхностью подвижной плиты 26. На пальцы 31 установлены пружины 32. Отсчетное устройство выполнено в виде линейной шкалы, расположенной на верхней поверхности D, одной из стяжек 8, двух круговых шкал 33 и 34 с нониусами 35 и 36 и стопорами нониусов. Каждый из стопоров включает шпильку 37, установленную в нониусе, прижим 38 и гайку 39. Прижимы и нониусы установлены в круговые пазы корпусов червячных стопоров, а круговые шкалы 33 и 34 на соединительном элементе 3 несущего корпусасоосно с валом червячного колеса червячного стопора и на валу 21 червячного стопора соответственно. На цилиндрических боковых поверхностях Е корпусов червячных стопоров, которые выполнены заподлицо с наружными боковыми цилиндрическими поверхностями Ж нониусов, помещены фиксирующие шкалы. Под поз.40 и 41 показаны исследуемый объект и его крепеж, под поз.42 и 43 - ручки тормозных гаек и под поз.44 и 45 - приводные ручки червячных стопоров (при использовании в устройстве ручного привода, например). Устройство работает следующим образом. Перед началом фотометрических измерений устройство приводится в исходное положение. Для чего ручкой 44 поворачивают червяк 22 червячного стопора до выбора мертвого хода. Ручкой 42 поворачивают в сторону навинчивания гайку 20. При этом втулка 18, перемещаясь по шпильке 17, входит в контакт с осью каретки и затормаживает ее. Нониус 36 устанавливают в нулевое положение и гайкой 39 перемещает прижим 38 по шпильке 37 до положения фиксации нониуса. Соответствующие операции по выбору мертвого хода проводят ручкой 45 другого червячного стопора. Затем ручкой 43 поворачивают в сторону навинчивания гайку 29. Диск 30, передвигаясь по пальцам 31, прижимается в этом случае к подвижной плите 26 и затормаживает несущий корпус с подвижной плитой, удерживая их от возможного проворота вокруг вертикальной оси. После чего нониус 35 устанавливается в нулевое положение и фиксируется так же, как и нониус 36. Затем в продольные вертикальные пазы промежуточной детали 16 устанавливают исследуемый объект 40, перемещая его по вертикальным продольным пазам до совмещения светового центра исследуемого объекта с горизонтальной осью устройства, закрепляют объект крепежом 41, перемещают промежуточную деталь в други х продольных пазах до совмещения светового центра с точкой пересечения осей устройства и закрепляют промежуточн ую деталь на ползуне 9. В случае проведения измерений исследуемого объекта с несколькими световыми центрами приводной ручкой 13 поворачивают вал 12 в необходимую сторону до совмещения требуемого светового центра исследуемого объекта с вертикальной осью устройства (для совмещения светового центра исследуемого объекта с точкой пересечения вертикальной и горизонтальной осей устройства используют специальное приспособление, устанавливаемое в центровые отверстия на чертеже не показаны). При этом зубчатым колесом 11 через зубчатую рейку 10 перемещают ползун 9 по стяжкам 8. Затем стопорным винтом 14 через промежуточную планку 15 затормаживают ползун. Необходимо отметить, что выбор мертвых ходов в устройстве проводится именно в сторону последующих поворотов исследуемого объекта. После приведения устройства в исходное положение ручкой 42 растормаживают каретку, а ручкой 44 производят поворот на необходимый угол исследуемый объект, используя при этом шкалу 34 и нониус 36. Затем в этом положении ручкой 42 затормаживают каретку. Далее, ручкой 43 растормаживают несущий корпус 1 (при этом тормозная гайка 29 вращается в сторону отвинчивания, пружины 32 отжимают диск 30 и он по пальцам 31 поднимается под подвижной плитой 26 и ручкой 45 производят на требуемый для измерения угол поворот. При этом пользуются шкалой 33 и нониусом 35. После завершения вышеуказанного поворота, пользуясь ручкой 43, затормаживают несущий корпус. В результате проведения операций исследуемый объект оказывается повернутым в одну из сторон и повернутым вверх или вниз (в зависимости от соответствующи х требований ГОСТов). В этом положении проводится 1 - е фотометрическое измерение. Если последующие измерения необходимо провести при больших углах, а исследуемый объект должен поворачиваться в те же стороны, что и при предыдущем измерении, то производится растормаживание каретки, ее поворот, затормаживание в требуемом положении. Эти же операции повторяются и с несущим корпусом. При необходимости провести повороты исследуемого объекта в противоположном направлении производят выбор мертвых ходов в этом направлении, устанавливают нониусы на "ноль" и повторяют все вышеописанные последующие операции. Необходимо заметить, что шкалы на поверхностях D и Е предназначены для удобства измерений. Вкладыш без зубьев, установленный на удаленной части зубчатого венца в каждом из червячных стопоров, обеспечивает удобство в работе, исключая повороты устройства в нерабочей зоне. Балансировочная масса, помещенная в пустотелой подставке 5, обеспечивает статическую балансировку устройства (при положении ползуна 9 в центре каретки), что положительно сказывается на долговечности устройства и точности проведения измерений, т.к. полностью или в значительной степени уменьшается дисбаланс несущего корпуса с закрепленными на нем узлами и установленным исследуемым объектом. Упоры крайних положений 7 ограничивают перемещение ползуна 9 в заданных пределах.