книги из ГПНТБ / Мельников А.А. Теория и расчет фотозатворов

каждые 5 мм). С учетом изменения натяжения пружины затвор

мя экспозиции движутся как одна шторка с постоянной шириной щели.

движутся как одно целое, т. е. имеют все время одинаковые ско­ рости. Этим сохраняется постоянство ширины щели. Так же ра­ ботает затвор, изображенный на рис. 42.

7. ДОПУСК НА ТОЛЩИНУ ШТОРКИ

Шторный материал может оказаться не той толщины, как это требуется по расчету. Определим максимальные допуски на эту толщину на примере шторки с несколькими щелями. Рас­ смотрим сначала плюсовой допуск + Де.

Если толщина шторки больше, чем требуется по расчету, то на второй (заводной) валик при взводе затвора начинает нама­

нулю, то это позволит определить величину плюсового допуска Де. Когда размеры Ь4 и be станут отрицательными, ребра входа

70

щелей шторки не зайдут на первый валик и произойдет засве­

мотанных на валик 2 после взвода затвора при работе на первой щели.

Если же шторка толще на величину Де, то ее намотается уже больше, а именно: я/г i [п i (е + Де) + d2] = L [ .

Излишек намотки шторки

Этот излишек уменьшает размер Ь4 и, следовательно, в пре­ деле можно допустить, чтобы он был равен величине ЬА. Тогда

я (п 1 )2 Де = Ь4 . Откуда

Следовательно, в пределе

я (п'2)2 Ае = Ь6.

Откуда

я(п2)-

Аналогично при взводе на третью щель находим

Я (,!3)-

где п з — полное число витков шторки на валике 2 после взво­ да на третью щель.

Минимальная из трех величин Ае, найденных по формулам (75)-—(77), является предельным, максимальным плюсовым допуском на толщину шторки.

71

Теперь рассмотрим отрицательный допуск —Ае.

Если в пределе эти величины допустить равными нулю, то тогда можно определить величину минусового допуска —Ае.

Если размеры b3\ b5; Ь7 станут отрицательными, то ребра входа щелей шторки не зайдут на валик 2 и произойдет засве­ чивание светочувствительного слоя, что недопустимо.

Итак, предельное значение минусового допуска имеет такую величину, при которой один из размеров Ь3; Ь5 пли Ь7 равен нулю. При взводе затвора на первую щель на валик 2 по расче­

участка шторки надо компенсировать соответствующим измене­ нием момента пружины, чтобы сохранить заданные выдержки и к. п. д. затвора.

72

шторки с помощью металлической планки (борки) и двух тесе­ мок (лямок) соединен с двумя шкивами 17 и 16, жестко за­ крепленными на валу зубчатого колеса 11.

Другая половина разделенной шторки (задняя или вторая шторка) своим левым концом прикреплена к барабану 18, который свободно сидит на валу зубчатого колеса П. Правый конец этой шторки, также через борку и две лямки, соединен с длинной гильзой, тоже имеющей винтовую пружину.

Рис. 47. Схема затвора «Зоркий*

Щель переменной ширины s0 образуется гранями борок. Во время взвода затвора борки перекрывают друг друга, закры­ вая щель. В таком же перекрытом состоянии затвор находится и во взведенном состоянии вплоть до начала движения перед­ ней шторки.

Взвод затвора осуществляется головкой 7, вращением ее по ходу часовой стрелки. Движение через зубчатые колеса 5, 5а, 6 и 13 передается транспортирующему барабану 19, который про­ тягивает и отмеривает пленку. Последний пальцем 20 давит на штифт поводкового фланца 21. Этот фланец связан с зубчатым колесом 9, но на валу сидит свободно. От зубчатого колеса 11 движение передается шкивам 17 и( 16. Последний из них через палец поводковой муфты передает движение также барабану 18.

Таким образом взводится затвор. Вращение ограничивается пазом (паз на схеме не показан) в зубчатом колесе 10, в кото­ рый входит ограничительный штифт, жестко связанный с кор­ пусом фотоаппарата. Во взведенном состоянии затвора борки находятся у барабана 18.

74

Для спуска затвора надо нажать на кнопку 5. При этом муфта 21 освободится от пальца 20 мерного валика и передняя шторка начнет движение, так как она все время находится под натяжением пружины короткой гильзы. Начнет образовываться щель, так как задняя шторка двигаться еще не может. Она удер­ живается барабаном 18, а последний — тормозной защелкой 4 через кулачок 1, жестко связанный с муфтой 14. Палец муфты

гаться. В зависимости от установки рычага выдержек 3, вторая шторка начнет движение после первой шторки с большим или

движутся независимо, то нет гарантии, что ширина щели будет оставаться неизменной во время экспонирования всего кадра.

Проведем некоторые исследования, полагая, что обе шторки движутся по одному и тому же закону. Рассмотрим несколько видов движения шторок, при этом за начальный момент времени примем начало движения второй, т. е. задней шторки.

Подставив значения Si и s2, найдем s0 = уДт.

Ширина щели пропорциональна скорости шторок и времени опережения первой шторки, не зависит от времени движения шторок и на всем пути движения является постоянной величи­ ной. Относительная ширина щели т, оптический к. п. д. и выдержка также являются постоянными величинами.

Следовательно, затвор с разделенной шторкой при равно­ мерном движении шторок не вносит неравномерности выдержки по полю снимка.

75

Движение с постоянным ускорением (j = const). Имеем

S i = 0( 5/[T + AT]2;

Из этих формул следует, что ширина щели, в случае равно­ ускоренного движения шторок, линейно зависит от времени движения последних.

ведется от начала движения шторки. Первая шторка начала свое

s0 = s,— s2 = NK.

76

Проделав графическое определение s0 для ряда значений т, можем построить кривые (s0 ; т) или (s0 ; s), т. е. зависимость ширины щели от времени или от пути движения шторки.

Совершенно так же надо поступать и в случае других законов движения шторок.

10. ХАРАКТЕРИСТИКА ДВИЖЕНИЯ ШТОРКИ С ИЗМЕНЯЮЩИМСЯ УСКОРЕНИЕМ

При равномерном движении шторок первая производная пути по времени (скорость о) является величиной постоянной v = s = const. При равноускоренном движении постоянной

является вторая производная, т. е. ускорение j = s = const. Движение шторок с изменяющимся ускорением более веро­

ятно, чем равномерное или равноускоренное. Так, при незначи­ тельном изменении (во время экспонирования кадра) приведен­ ного момента инерции, а это в шторных затворах имеет место, можно практически считать его постоянной величиной. Тогда при линейном изменении момента пружины, ускорение шторок будет изменяться по линейному закону.

Действительно, в этом случае простейший вид уравнения движения будет следующим:

Интегрирование уравнения (84) позволяет получить закон изменения угловой скорости со пружинного валика.

Чтобы найти выдержку в любой точке кадра, определяемой

s0 + d

углом поворота валика, величину угла —-— следует разделить

R

77

d—диаметр сечения конуса световых лучей плоскостью шторки;

R — радиус пружинного валика;

со — его угловая скорость, определяемая при интегрирова-

х

нии уравнения (84), т. е. со = J sdr.

и

11. ВЫДЕРЖКА ЗАТВОРА С РАЗДЕЛЕННОЙ ШТОРКОЙ

Рассматривая затвор с разделенной шторкой и независимым движением обеих частей этой шторки (гл. 2; п. 9), мы видели, что в общем случае движения щель за время экспонирования меняет свою ширину s0. Исследуем, как это изменение ширины щели влияет на выдержку при разных характерах движения шторок.

Равномерное движение (v = const). Ширина щели s0 при равномерном движении и при времени запаздывания второй шторки Ат определяется формулой s0 = иАт. Подставив эту за­ висимость в выражение (6), получим формулу для расчета выдержки затвора с разделенной шторкой при v = const

Теперь определим выдержку t для некоторой точки снимка, полагая в первом приближении, что скорость на этом небольшом участке есть величина постоянная

и

78

Ширину щели s0 определяем по формуле (82), т. е.

So = 0,5/[2TAT + ( A T ) 2 ] .

Теперь рассмотрим влияние изменения ширины щели на выдержку на конкретном примере. Положим, что запаздывание второй шторки Ат = 0,01 с, ускорение / = 40 м/с2 , a d — 5 мм. Результаты расчета приведены в табл. 7.

Из рассмотрения табл. 7 замечаем, что слагаемое s0/v остается величиной постоянной при всех значениях т. Это озна­ чает, что несмотря на изменение ширины щели, скорость шторок изменяется так, что путь, равный ширине щели, шторки проходят за одно и то же время. Изменение скорости пропорцио­ нально изменению ширины щели.

Но выдержка определяется не только шириной щели. Путь, проходимый шторкой за выдержку, равен сумме s0 + d. Вслед­

79