Способ центровки судовых механизмов и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано для центровки механизмов при их монтаже . Цель изобретения - снижение трудоемкости. Пропускают через мишени пучок 3 лазерных лучей. Коллиматором 2 фокусируют вначале луч лазера 1 на поверхности мишени 7, установленной на зеркале 6. После этого, действуя отжимными винтами 9, перемещают механизм 4 до совмещения центра сьемной мишени с лазерным пятном , для чего на мишени нанесены концентрические окружности. После этого расфокусируют пучок лазерных лучей и вращают фланец 5, взаимодействующий подвижно с валом, совместно с закрепленным на нем зеркалом 6 и мишенью 7. Причем перед этой операцией устанавливают на пути светового потока блок регистрации частотного сдвига . При каждом повороте измеряют частотный сдвиг в спектре излучения, по ; величине изменения которого регистрируют положение оси механизма и направление окончательного перемещения механизма. 2 с.п.ф-лы, 2 ил. с 9 Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ.(21) 3891448/31-11 (?2) 30.04.85 (46) 23.10.87. Бюл. № 39 (72) В.В.Виноградов, Ю.М.Тюрин и Д.Н,Шереметьев (53) 629.12.002.72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1046159, кл. В 63 Н 23/34, 1982. (54) СПОСОБ ЦЕНТРОВКИ СУДОВЫХ МЕХАНИЗМОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕ;СТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к судостроению и может быть использовано для центровки механизмов при их мон- таже. Цель изобретения — снижение трудоемкости, Пропускают через мишени пучок 3 лазерных лучей. Коллиматором 2 фокусируют вначале луч лазера

1 на поверхности мишени 7, установ(д)) 4 В 63 Н 23/34; С 01 В 11/26 ленной на зеркале 6, После этого, действуя отжимными винтами 9, перемещают механизм 4 до совмещения центра съемной мишени с лазерным пятном, для чего на мишени нанесены концентрические окружности. После этого расфокусируют пучок лазерных лучей и вращают фланец 5, взаимодействующий подвижно с валом, совместно с закрепленным на нем зеркалом 6 и мишенью 7. Причем перед этой операцией устанавливают на пути светового потока блок регистрации частотного сдвига. При каждом повороте измеряют частотный сдвиг в спектре излучения, по величине изменения которого регистрируют положение оси механизма и на- Ж правление окончательного перемещения механизма. 2 с.п.ф-лы, 2 ил.

1346485

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано для центровки механизмов при их монтаже.

Цель изобретения — снижение трудоемкости.

На фиг, 1 йриведена схема расположения приборов и механизмов при центровке, на фиг. 2 — устройство для осуществления способа центровки судо- 1п вых механизмов.

Лазер 1 (фиг, 1) с коллиматором

2 установлены таким образом, что пучок 3 совмещен с теоретической осью валопровода. На центрирующем пояске 1В вала механизма 4 установлен поворотный фланец 5 с закрепленным на нем зеркалом 6, причем фланец прикреплен к валу постоянными магнитами (не показаны). В отверстие фланца перед зерка-,2о лом 6 установлена полупрозрачная мишень 7 так, что ее центр совпадает с осью вращения вала 8. Для перемещения механизма 4 при центровке служат отжимные винты 9. Непосредствен- 26 но у зеркала 6 предпочтительно под о углом и 45 к пучку лазера установлено полупрозрачное зеркало 10 (фиг. 2), которое направляет отраженное от зеркала 6 излучение на регистрирующее устройство, включающее устройство формирования вторичных когерентных источников излучения, выполненное в виде обтюратора, включающего диск 11, приводимый во вращение электродвигателем 12. Диск 11 имеет два отверстия — центральное 13, совмещенное с осью оптической системы и центром мишени 7, и радиальное отверстие 14, вращающееся по окружнос40 ти. Соосно с отверстием 13 расположена оптическая система 15, в фокусе которой формируется интерференционная картина из эквидистантных полос перед диафрагмой 16, за которой установлен электронносчетный блок,вклю45 чающий фотоприемник 17, подключенный ко входу усилителя il8 а к выходам усилителя подключен частотомер 19.

При этом отраженный от зеркала 6 поток, обтюратор, приемная оптическая система 15 и фотоприемник 17 расположены соосно и связаны оптически.

Способ реализуется с помощью предлагаемого устройства следующим образом. 55

1

Пучок 3 лазерных лучей пропускают через мишени (не показаны), установленные по теоретической оси валопро8 = Х созУ, (1)

Ю вЂ” максимальное значение разо ности хода интерферирующих пучков„ соответствующее максимальному углу несоосности

C(°

Зависимость (1) реализуется при . вращении диска 11,, что эквивалентно вращению отверстия 14 по окружности с угловой скоростью ы, В этом случае выражение (1) принимает вид где

8 = 1 соз (), (2) где t — время. вода. Коллиматором 2 фокусируют вначале луч лазера 1 на поверхности мишени 7, установленной на зеркале 6.

После этого, действуя отжимными винтами 9, перемещают механизм 4 до совмещения центра съемной мишени с лазерным пятном, для чего на мишени нанесены концентрические окружности, После этого расфокусируют лазерный луч и вращают фланец 5, взаимодействующий подвижно с валом, совместно с закрепленным на нем зеркалом 6 и мишенью 7, причем перед этой операцией устанавливают на пути светового потока блок регистрации частотного сдвига. Отраженный от зеркала 6 поток излучения отражается от полупро-, зрачного зеркала 10 и направляется в оптическую систему 15 через щели отверстия диска 11 обтюратора. В плоскости диафрагмы l6 (фотоприемника 17) сформируется интерференционная картина. При этом отверстие 13 обтюратора совмещают с цетром оптической системы 15 и центром изображения мишени

7 и фиксируют неподвижно. Мишень в этом случае выполнена полупрозрачной.

Отверстия 13 и 14 обтюратора вырезают из волнового фронта два вторичных когерентных световых потока. Если зеркало 6 перпендикулярно пучку

3 лазера, т.е. ось вала не совпадает с осью лазерного пучка, то между интерферирующими пучками существует оптическая разность хода. При этом плоскость равных фаз волнового фронта наклонена также под углом Ы к плоскости обтюратора, вследствие чего оптическая разность хода между центральным лучом и боковым будет функцией угла Ч в плоскости обтюратора и будет изменяться по гармоническому закону:

1346485

Следовательно, относительное вращение вторичных когерентных источников приведет к модуляции разности хода интерферирующих лучей в плоскости фотоприемника 17 по закону (2) и поэтому в спектре излучения появится частотный сдвиг, определяемый как

1 d 2д о

f= — л, — -(— — leos („1 t) =- -И siWt (3)

2р dt 7l с при максимальном сдвиге

8р 4)

f (4)

МаКс фиксируемом частотомером 19.

Если ось вала совпадает с осью лазерного пучка, частотный сдвиг Либо будет постоянным при повороте оси вала, когда зеркало 6 не перпендикулярно падающему на него пучку, либо будет равен нулю при взаимной перпендикулярности пучка и зеркала 6 и вновь постоянными при наклоне оси вала. Когда же ось вала 10 не совпадает с пучком лазера и не перпендикулярна зеркалу 6, то поворот вала приведет к изменению частотного сдвига. ,Следовательно, именно по характеру изменения судят о направлении центровки механизма. Реализация процесса центровки может быть, например, следующая.

При наличии некоторого постоянного частотного сдвига, определяемого, например, выражением (4) поворачивают мишень на 180 относительно исходного положения. Возникнет новое значение частотного сдвига, отличающееся от исходного на величину изменения (приращения) д Г, обусловленного приращением Ю, — д 8,, для которого справедливо соотношение

af Ъ дР = — — — = d ьс (5) о где д изменение угла несоосности вала механизма с осью пучка лазера.

Из выражения (5) следует дГ Ъ вЂ” — — - — — = const.Ь f (6)

zd

Значение Ъ /и Й известно предварительно. Следовательно, для достижения цели ось вала изменяют на угол

Полупрозрачное зеркало устанавливают под углом предпочтительно 45 к оси лазерного пучка, что обусловле25 но необходимостью выделения части

5

h /2 в плоскости, в которой находились начальное положение вала и поло- и жение после поворота его на л . Прак-, тически для этого следует воспользоваться известной длиной вала L, перемещая его конец на величину 1 такую, чтобы 1/L = d k /2. При расстоянии между отверстиями d = 0,06 м, E

= 0,63 ° 10 м (1.интерференционная полоса) отклонение оси вала механизма (зеркала) составит л. 2 " или 10 м на один метр длины вала. В этих условиях f акд = 41, например 100 Гц, и при погрешности определения f или макс

ы mf = ти = 10 4 (достаточно легко достигаемая величина) погрешность центровки составит 10 2", т.е. удовлетворяет практически всем требованиям, предъявляемым к точности центровочных работ. излучения и направления его в устройство формирования вторичных когерентных источников, значение же угла определяется удобством работы. формула изобретения

1. Способ центровки судовых механизмов, заключающийся в том, что через установленные по теоретической оси валопровода центрируемого механизма мишени пропускают лазерный луч,,перемещают механизм до совмещения сов- падающего с осью вала механизма перекрестия мишени, установленной перед зеркалом, закрепленном на взаимодействующем подвижно с валом механизма фланце,с проекцией лазерного луча, фокусируют последний, поворачивают фланец с зеркалом и перемещают механизм до окончательной центровки, о тл и ч а ю щ.и и с я тем, что, с целью снижения трудоемкости, перед вращением фланца с зеркалом расфокусировывают лазерный луч, разделяют его по интенсивности на два потока в плоскости, поперечной отраженному от зеркала лучу и формируют два вторичных когерентных источника излучения, при этом один из источников закрепляют неподвижно и совмещают с центром отраженного изображения мишени, а второй вращают по окружности вокруг первого, фланец с зеркалом поворачи1346485 Составитель Н.Круглов

Редактор Н,Егорова Техред И.Верес КорректорИ.Шулла

Заказ 5082/17 тираж 408 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г ° Ужгород, ул, Проектная, 4 вают во взаимно перпендикупярных плоскостях на угол от 0 до ) и при каждом. повороте измеряют частотный сдвиг в спектре излучения по величине иэУ

5 менения которого регистрируют положение оси механизма и направление окончательного перемещения механизма.

2, Устройство для центровки судовых механизмов, содержащее оптически . связанные между собой зеркаЛо, закрепленное на подвижном фланце, установленную перед зеркалом мишень с перекрестием и источник излучения для формирования базового направления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения трудоемкости, оно снабжено установленным перед мишенью полупрозрачным зеркалом для отклонения пучка излучения по оси, усилителем и частотомером, а также соосно установленными по оси отклОненного пучка и оптически связанными между собой обтюратором, включающим закрепленный с возможностью вращения диск с радиальным отверстием и центральным отверстием, совмещенным с центром изображения мишени, которая выполнена полупрозрачной, собирающей линзой, диафрагмой и фотоприемником, при этом вход усилителя связан с выходом фотоприемника, а его выход— с входом частотомера.