Последний уровень раздела предыдущего изложения   Текущий уровень изложения предыдущего раздела   Текущий уровень изложения следующего раздела   Первый уровень изложения следующего раздела   Уровень: Глоссарии:


Линзовое устройство отклонения световых лучей

З А Д А Н И Е



  1. Тема проекта: Линзовое устройство отклонения световых лучей (ЛУОСЛ)


  1. Этапы работы над проектом:


I этап - Разработка принципиальной схемы, составление закона функционирования, определение конструктивных параметров.

II этап - Точностные расчеты ЛУОСЛ по функциональной схеме.

III этап - Разработка методики юстировки основных элементов ЛУОСЛ; выявление возможных причин отказов.

IV этап - Оформление чертежей, схем и пояснительной записки

V этап - Защита работы.



Техническое задание: Устройство применяется для поверки автоколлиматоров. В проект входит выполнение всех необходимых расчетов, разработка конструкции устройства на уровне технического проекта и выпуск рабочих чертежей.

Пояснения к оформлению задания по курсовому проекту

Линзовое устройство отклонения световых лучей


  1. Получить у руководителя проекта исходные данные и бланк задания. Исходные данные выдаются в виде строки цифр и символов, разделенных точкой на восемь групп. Например:



12-II(3) (ВМ2.2) . Г. 0-20. 0,5. 40. 120.

1 - структурная схема информационной цепи (см. рис.З4.1) и кинематическая схема винтового механизма (см. приложение 6.8 и 6.9). Так, на рис.З 4.1 жирной линией выделена структурная схема информационной цепи 2-11. Буква ?З? в круглых скобках обозначает, что поверка автоколлиматора производится с зеркалом. Поэтому ЛОПE работает в режиме двухстороннего хода лучей (см. Приложение 1 ). Во-вторых, в круглых скобках оговаривается кинематическая схема винтового механизма;

2 - плоскость отклонения лучей;

Г - горизонтальная;

В - вертикальная;

ГВ - двухкоординатное устройство;



3 - пределы отклонения лучей;

4 - погрешность отклонения лучей;

5 - диаметр светового пучка, пропускаемого ЛУОСЛ, мм (см. рис.З4.2);

6 - расстояние от монтажной поверхности плиты до оптической оси ЛУОСЛ, мм.


  1. Используя исходные данные заполнить бланк задания.

  2. Раздел Содержание пояснительной записки? заполняется в соответствии с полным перечнем вопросов. Содержание записки уточняется руководителем проекта в процессе работы над курсовым проектом. Перечень вопросов целесообразно оформить на отдельном листе.

  3. Раздел Перечень графического материала? оформляется следующим образом:

    4. - Чертеж общего вида ЛУОСЛ (формат А1 и А2).

    - Рабочий чертеж одной из линз ЛУОСЛ и 3-4 рабочих чертежа сопрягаемых деталей наиболее важного узла ЛУОСЛ (формат А4 или А3).

  4. Содержание раздела Исходные материалы и пособия к проекту? заполняется по списку литературы к курсовому проекту (см. ниже) и уточняется по индивидуальным ссылкам в тексте задания.

  5. После оформления бланка задания он (бланк) подписывается студентом и руководителем проекта и утверждается заведующим кафедрой.



Литература: [I]*, [3]*, [4]*, [5]*, [7]*, [8]*, [9]*, [10]*, [11]*, [12] *, [13]*, [14]*, [15]*, [21]*, [22]*, [23]*, [24]*, [29]*, [30]*, [31]*, [33]*, [34]*, [35]*, [36]*, [37]*, [38]*, [39]*, [40]*, [41]*, [42]*, [43]*, [45]*.

Обозначения, принятые на структурных схемах ИЦ, и литература

ВМ - винтовой механизм [8 , с.186-197]*, [22, с.206-207]*, [24, с.38, с.181-187]*, [39, с.491-499]*, [40, с.880-887] *, [41, с.341-354] *.

ДНФEП - дифракционный накапливающий фотоэлектрический преобразователь [I]*, [3]*, [7]*, [17]*, [21]*, [24, с.22-23, с.209-211] *, [30]*, [39, с.21-23, с.194-198]*.

ДE - диспергирующий элемент (призма или решетка) [7]*, [28]*, [39, с.21-23, с.194-198]*.

ЗП - зубчатая передача [8, с.259-263] *, [24, с.171-181] *, [39, с.500-511] *, [40, с.725-735, с.747-787] *, [41, с.275-308]*.

КМ - кулачковый механизм [40, с.675-694] *, [41, с.243-265] *.

ЛОПE - линзовый отклоняющий преобразовательный элемент [5, с.121]*, [11]*, [12]*, [13]*, [15]*, [24, с.113-118] *, [29]*, [33, с.104-108] *, [37]*, [38, с.138-144] *, [42]*.

ЛП - ленточная передача [40, с.864-879] *.

МОП - многооборотный потенциометр [34, с.128-129, с.236]*.

ОУ - отсчетное устройство [39, с.512-528]*.

РМ - рычажный механизм [22, с.190-204] *, [24, с.187-195] *, [40, с.633-666] *, [41, с.217-243]*.

РНФEП - растровый накапливающий фотоэлектрический преобразователь [3]*, [4]* , [5, с.269-272]*, [9]*, [21]* , [33, с.216-219]* , [34, с.133-138]*, [43, с.178-187]*.

ФEПС - фотоэлектрический преобразователь считывания [34, c.272-274]*, [43, с.60-134]*.

ШОП - шаговый отсчетный период [34, с.126-127, с.235]*, [35]*.

ЦВ - цифровой вольтметр.

ЧП - червячная передача [41, с.317-327] *.

Рис. З.4.1

Перечень вопросов, подлежащих разработке



  1. Схема поверки автоколлиматора (рис.З4.2 ). Назначение и принцип действия линзового устройства отклонения световых лучей (ЛУОСЛ). Структурная и функциональная схемы информационной цепи ЛУОСЛ (рис.З4.3 и рис.З4.4).
  2. Основное условие для выбора схемных параметров. Обоснование выбора схемных параметров.
  3. Проверка привода ЛУОСЛ на чувствительность и быстродействие.
  4. Расчет передаточных коэффициентов преобразовательных элементов и участков информационной цепи. Расчет пределов изменений промежуточных информативных параметров.
    5.
  5. Выбор оптической схемы линзового отклоняющего преобразовательного элемента (ЛОПE) (см. Приложение 1 ). Погрешность углового увеличения ЛОПE.
  6. Обоснование необходимости введения в конструкцию ЛУОСЛ компенсатора линейных погрешностей.
  7. Расчет погрешностей фокусных расстояний положительного и отрицательного компонентов ЛОПE.
  8. Расчет теоретической погрешности ЛУОСЛ.
  9. Выявление первичных погрешностей информационной цепи ЛУОСЛ.
  10. Нахождение передаточных функций первичных погрешностей.
  11. Проектный расчет ЛУОСЛ на точность. Обоснование введения в конструкцию регулировочно-юстировочных устройств, требований к изготовлению деталей и сборке ЛУОСЛ.
  12. Расчет компенсатора линейных погрешностей. Выбор регулируемого (юстируемого) параметра. Расчет чувствительности и диапазона функционирования компенсатора.
  13. Расчет фокусировочного устройства ЛОПE или возможной его расфокусировки.
  14. Расчет погрешности взаимной ориентации плоскостей измерения поверяемого автоколлиматора и ЛУОСЛ.
  15. Расчет ограничителя движения цепи привода.
  16. Расчет пружин.
  17. Расчленение конструкции ЛУОСЛ на узлы. Варианты и выбор компоновки конструкции ЛУОСЛ. Eргономические требования к конструкции ЛУОСЛ.
  18. Описание конструкции ЛУОСЛ. Требования к изготовлению и сборке.


Рис. З4.2. Схема поверки автоколлиматора: 1- зеркало; 2 - линзовое устройство отклонения световых лучей (ЛУОСЛ); 3 - электронный блок с цифровым индикатором; 4 - поверяемый автоколлиматор; 5 - монтажная плита; 6 - рукоятка ручного привода или орган управления приводом; 7 - кодовый выход; yз- задаваемый угол отклонения световых лучей; yи - измереный угол отклонения; D y= yз-y и - погрешность автоколлиматора (обратная схема измерения); H - расстояние от монтажной поверхности до оптической оси автоколлиматора; Æ св - диаметр светового пучка

Рис.З4.3

Рис.З4.4

Таблица 1

Информативные параметры цепи:

X1

Y1

X2

Y2

X3

Y3

X4

Y4

X5

Y5

X6

Y6

X7

Y7

-

-



-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

величина, на которую необходимо отклонить световые лучи, угл.с;

число единиц младшего разряда (е.м.р.), которое необходимо установить на цифровом индикаторе реверсивного счетчика, е.м.р.;

число е.м.р., фактически установленных на цифровом индикаторе, е.м.р.;

число счетных импульсов, поступивших на вход счетчика при установке X2, импульсы;

число счетных импульсов, выдаваемых РНФEП при установке X2, импульсы;

угол поворота растра РНФEП, рад;

угол поворота винта, рад;

линейное перемещение гайки, мм;

линейное перемещение толкателя РМ 1, мм;

угол поворота рычага Р1 , рад;

угол поворота рычага Р2 , рад;

линейное перемещение толкателя РМ 2 , мм;

линейное перемещение положительной линзы ЛОПE, мм;

величина отклонения световых лучей, угл.с.


Таблица 2

Схемные параметры:

Aт

Ки

Np

β

k

t

R1

R2

f

-

-

-

--

-

-

-

-

цена е.м.р., угл.с. е.м.р. (е.м.р. - единица младшего разряда);

коэффициент интерполяции интерполятора реверсного счетчика, б.р.в. (б.р.в. - безразмерная величина);

число элементов (штрихов) растра, элементов/оборот;

угловой шаг растра, рад/элемент;

число заходов резьбы винта, б.р.в.;

шаг резьбы винта, мм;

длина рычага РМ1 , мм;

длина рычага РМ2 , мм;

переднее фокусное расстояние неподвижной линзы, мм.


Таблица 3

Первичные погрешности ИЦ ЛУОСЛ (схема 2-2(3) (ВМ2.1)

ΔK 1-7

Δq 2,1

Δq 2,2

 

Δq 3,1

Δq 3,2

Δq 3,3

Δt

Δq 4,2

Δq 4,3

Δq 4,4

Δq 4,5

Δq 4,6

 

Δq 5,1

Δq 5,2

Δq 5,3

Δq 5,4

Δq 5,5

Δq 5,6

ΔR 1

Δq 5,8

Δq 6,1

ΔR 2

Δq 6,3

Δq 6,4

Δq 6,5

Δq 6,6

Δq 6,7

Δq 6,8

Δq 6,9

Δq 6,10

 

Δq 7,1

Δf

Δq 7,3

Δq 7,4

Δq 7,5

Δq 7,6

Δq 7,7

-

-

-

 

-

--

-

-

-

-

-

-

 

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

 

-

-

-

-

-

-

-

общая погрешность определения схемных параметров, б.р.в.

ПE2 - РС с ЦИ

погрешность интерполяции при k ≠ 1, эл.град;

погрешность от квантования, е.м.р.

ПE3 - РПУП

(направляющая вращательного движения на шарикоподшипниках)

погрешность деления растра, угл.мин;

эксцентриситет растра, мм;

радиальное биение шарикоподшипников, мм.

ПE4 - ВМ (схема ВМ2.1)

погрешность хода винтовой линии винта, мм;

осевое биение шарикоподшипников, мм;

радиальное биение шарикоподшипников, мм;

зазор в винтовой паре, мм;

отклонение от параллельности планки, ограничивающей поворот гайки относительно оси винта, угл.мин;

зазор между пальцем гайки и планкой, мм.

ПE5 - РМ1

(направляющая вращательного движения с трением скольжения)

отклонение от перпендикулярности оси винта оси вращения рычагов, угл.мин;

отклонение от перпендикулярности рабочего элемента (РE) гайки оси ее резьбы, мм;

погрешность формы РE гайки, мм;

погрешность формы РE рычага, мм;

контактные деформации в зоне контакта РE рычага R1 с РE гайки, мм;

изгиб рычага R 1 , мм;

погрешность длины рычага R1, мм;

радиальный зазор в направляющей оси рычагов, мм.

ПE6 - РМ2

радиальный зазор в направляющей оси рычагов, мм;

погрешность длины рычага R2 , мм;

изгиб рычага R2 , мм;

погрешность формы РE рычага R2 , мм;

погрешность формы РE толкателя РМ2 , мм;

контактные деформации в зоне контакта РE рычага R 2 и РE толкателя РМ2 , мм;

отклонение от перпендикулярности РE толкателя РМ 2 базовому элементу ползуна подвижной линзы, мм;

отклонение от перпендикулярности направляющей линзы оси вращения рычагов, угл.мин;

погрешность угла между толкателями РМ 1 и РМ2, угл.мин;

погрешность угла между рычагами РМ1 и РМ2, угл.мин.

ПE7 - ЛОПE

(направляющая поступательного движения с трением качения)

теоретическая погрешность ЛОПE от линеаризации его характеристики, угл.с;

погрешность фокусного расстояния неподвижной линзы (технологическая), мм;

погрешность фокусного расстояния неподвижной линзы от изменения температуры (температурная), мм;

отклонение от прямолинейности беговых дорожек направляющей, мм;

погрешность формы шариков, мм;

перекос плоскости отклонения лучей относительно заданной, угл.мин;

погрешность установки начального положения ЛОПE, мм.