Покращення характеристик світлоповертальних елементів шляхом вимірювання та корекції кута різця
Проведено аналіз кутових параметрів мікропризм світлоповертальних елементів. Із метою отримання максимального світлоповертання запропоновано методику вимірювання та корекцію кута різця. Наведено варіанти та приклади вимірювання. Проведен анализ угловых параметров микропризм световозвращающих элемент...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Реєстрація, зберігання і обробка даних |
|---|---|
| Datum: | 2010 |
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Інститут проблем реєстрації інформації НАН України
2010
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/50436 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Покращення характеристик світлоповертальних елементів шляхом вимірювання та корекції кута різця / Ю.О. Бородін, А.С. Лапчук, О.В. Шиховець // Реєстрація, зберігання і обробка даних. — 2010. — Т. 12, № 1. — С. 55-66. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-50436 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Бородін, Ю.О. Лапчук, А.С. Шиховець, О.В. 2013-10-20T19:15:23Z 2013-10-20T19:15:23Z 2010 Покращення характеристик світлоповертальних елементів шляхом вимірювання та корекції кута різця / Ю.О. Бородін, А.С. Лапчук, О.В. Шиховець // Реєстрація, зберігання і обробка даних. — 2010. — Т. 12, № 1. — С. 55-66. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. 1560-9189 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/50436 535.241.5 Проведено аналіз кутових параметрів мікропризм світлоповертальних елементів. Із метою отримання максимального світлоповертання запропоновано методику вимірювання та корекцію кута різця. Наведено варіанти та приклади вимірювання. Проведен анализ угловых параметров микропризм световозвращающих элементов. С целью получения максимального световозвращения предложена методика измерения и коррекции угла резца. Приведены варианты и примеры измерения. Angle characteristics of microprism retroreflectors are analyzed. The original method of measurement and correction of a cutter angle to maximize optical efficiency of reflected back light is proposed. The different original schemes and examples of cutter angle measurement are presented. uk Інститут проблем реєстрації інформації НАН України Реєстрація, зберігання і обробка даних Технічні засоби отримання і обробки даних Покращення характеристик світлоповертальних елементів шляхом вимірювання та корекції кута різця Улучшение характеристик световозвращающих элементов путем измерения и коррекции угла резца Retroreflector Elements Characteristics Improvement Using Measurement and Correction of a Cutter Angle Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Покращення характеристик світлоповертальних елементів шляхом вимірювання та корекції кута різця |
| spellingShingle |
Покращення характеристик світлоповертальних елементів шляхом вимірювання та корекції кута різця Бородін, Ю.О. Лапчук, А.С. Шиховець, О.В. Технічні засоби отримання і обробки даних |
| title_short |
Покращення характеристик світлоповертальних елементів шляхом вимірювання та корекції кута різця |
| title_full |
Покращення характеристик світлоповертальних елементів шляхом вимірювання та корекції кута різця |
| title_fullStr |
Покращення характеристик світлоповертальних елементів шляхом вимірювання та корекції кута різця |
| title_full_unstemmed |
Покращення характеристик світлоповертальних елементів шляхом вимірювання та корекції кута різця |
| title_sort |
покращення характеристик світлоповертальних елементів шляхом вимірювання та корекції кута різця |
| author |
Бородін, Ю.О. Лапчук, А.С. Шиховець, О.В. |
| author_facet |
Бородін, Ю.О. Лапчук, А.С. Шиховець, О.В. |
| topic |
Технічні засоби отримання і обробки даних |
| topic_facet |
Технічні засоби отримання і обробки даних |
| publishDate |
2010 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Реєстрація, зберігання і обробка даних |
| publisher |
Інститут проблем реєстрації інформації НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Улучшение характеристик световозвращающих элементов путем измерения и коррекции угла резца Retroreflector Elements Characteristics Improvement Using Measurement and Correction of a Cutter Angle |
| description |
Проведено аналіз кутових параметрів мікропризм світлоповертальних елементів. Із метою отримання максимального світлоповертання запропоновано методику вимірювання та корекцію кута різця. Наведено варіанти та приклади вимірювання.
Проведен анализ угловых параметров микропризм световозвращающих элементов. С целью получения максимального световозвращения предложена методика измерения и коррекции угла резца. Приведены варианты и примеры измерения.
Angle characteristics of microprism retroreflectors are analyzed. The original method of measurement and correction of a cutter angle to maximize optical efficiency of reflected back light is proposed. The different original schemes and examples of cutter angle measurement are presented.
|
| issn |
1560-9189 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/50436 |
| citation_txt |
Покращення характеристик світлоповертальних елементів шляхом вимірювання та корекції кута різця / Ю.О. Бородін, А.С. Лапчук, О.В. Шиховець // Реєстрація, зберігання і обробка даних. — 2010. — Т. 12, № 1. — С. 55-66. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT borodínûo pokraŝennâharakteristiksvítlopovertalʹnihelementívšlâhomvimírûvannâtakorekcííkutarízcâ AT lapčukas pokraŝennâharakteristiksvítlopovertalʹnihelementívšlâhomvimírûvannâtakorekcííkutarízcâ AT šihovecʹov pokraŝennâharakteristiksvítlopovertalʹnihelementívšlâhomvimírûvannâtakorekcííkutarízcâ AT borodínûo ulučšenieharakteristiksvetovozvraŝaûŝihélementovputemizmereniâikorrekciiuglarezca AT lapčukas ulučšenieharakteristiksvetovozvraŝaûŝihélementovputemizmereniâikorrekciiuglarezca AT šihovecʹov ulučšenieharakteristiksvetovozvraŝaûŝihélementovputemizmereniâikorrekciiuglarezca AT borodínûo retroreflectorelementscharacteristicsimprovementusingmeasurementandcorrectionofacutterangle AT lapčukas retroreflectorelementscharacteristicsimprovementusingmeasurementandcorrectionofacutterangle AT šihovecʹov retroreflectorelementscharacteristicsimprovementusingmeasurementandcorrectionofacutterangle |
| first_indexed |
2025-11-25T05:42:20Z |
| last_indexed |
2025-11-25T05:42:20Z |
| _version_ |
1850508473394003968 |
| fulltext |
ISSN 1560-9189 Реєстрація, зберігання і обробка даних, 2010, Т. 12, № 1 55
УДК 535.241.5
Ю. О. Бородін, А. С. Лапчук, О. В. Шиховець
Інститут проблем реєстрації інформації НАН України
вул. М. Шпака, 2, 03113 Київ, Україна
Покращення характеристик світлоповертальних
елементів шляхом вимірювання та корекції кута різця
Проведено аналіз кутових параметрів мікропризм світлоповертальніх
елементів. Із метою отримання максимального світлоповертання за-
пропоновано методику вимірювання та корекцію кута різця. Наведено
варіанти та приклади вимірювання.
Ключові слова: світлоповертальний елемент, вимірювання кута різця,
корекція кута різця.
Вступ. Постановка задачі
Безпека дорожнього руху значною мірою залежить від оснащення доріг і
транспортних засобів світлоповертальними елементами (далі — катафотами). В
Україні частково існує виробництво таких елементів, але воно базується на вико-
ристанні імпортних матриць і комплектуючих. Для запровадження вітчизняного
виробництва сучасних катафотів в ІПРІ НАН України виконано комплекс науко-
вих і прикладних досліджень [1–3], розроблено технологію створення таких мате-
ріалів [4], спроектовано та виготовлено спеціальне устаткування для контролю
готової продукції [5].
Основною задачею при виготовленні катафотів є одержання елементів з ви-
сокими світлоповертальними властивостями, які були б добре помітні водієві на
автошляху з досить великої відстані. Удосконалення світлоповертальних характе-
ристик катафотів з метою відповідності існуючим стандартам сьогодні здійсню-
ється за двома основними напрямками. Першим із них є отримання максимальної
якості (тобто мінімальної шорсткості і хвилястості) всіх трьох взаємно перпенди-
кулярних відбивних поверхонь мікрокубів, що насамперед залежить від якості за-
стосовуваного алмазного різця [2]. Другий напрямок — це дотримання допусків
на кутові параметри мікропризм. Що стосується першого напрямку, то досягнута
певна межа в отриманні максимально якісного алмазного різця. Одначе є широка
можливість для покращення другого напрямку, тобто вдосконалення технології в
частині контролю кутових параметрів мікропризм.
Частково наближена до теми дослідження задача вирішена в [6], однак вона
© Ю. О. Бородін, А. С. Лапчук, О. В. Шиховець
Ю. О. Бородін, А. С. Лапчук, О. В. Шиховець
56
стосується лише точності виготовлення окремої скляної призми, яка працює як
кутовий відбивач. Подібна задача розглядалась у роботі [7], але вирішення задачі
не наведено, при цьому не враховуються особливості технології виготовлення сві-
тлоповертальних елементів (катафотів), яку умовно можна розділити на 4 основні
стадії:
1) заточування ріжучого інструмента (алмазного різця) на потрібній кут αріз
на спеціальному верстаті для заточування;
2) виготовлення металевого оригіналу майстер-штампа методом алмазного
різання;
3) вирощування нікелевої матриці з цього оригіналу;
4) отримання відливки катафота з цієї матриці на устаткуванні для лиття.
На стадії лиття має місце процес усадки матеріалу, що деформує мікропризми
і, як наслідок, зменшує світловідбиття катафотів. Для усунення цього негативного
явища пропонується методика отримання максимального світлоповертання ката-
фотів у техпроцесі їхнього виготовлення шляхом вимірювання кутових парамет-
рів мікропризм із подальшою корекцією кута різця. Вимірювання кутових пара-
метрів здійснюється на лазерному вимірювальному комплексі, який складається з
чотирьох стендів для вимірювання кутів нахилу бокових граней мікропризм до
основи α і стенда для вимірювання коефіцієнта заломлення матеріалу катафота n.
Кутові параметри мікропризми катафота
Структура симетричного (прямого) катафота на рис. 1 має вигляд мікропризм,
утворених трьома серіями заглиблень алмазним різцем на металевому зразку.
Рис. 1. Мікропризмові «алмазні» катафоти, розмір мікропризми 0,4 мм (1400 мікропризм на 1 см2).
Фотографія поверхні світлоповертального елемента зроблена на растровому електронному
мікроскопі (збільшення 150)
Покращення характеристик
світлоповертальних елементів шляхом вимірювання та корекції кута різця
ISSN 1560-9189 Реєстрація, зберігання і обробка даних, 2010, Т. 12, № 1 57
Ці серії заглиблень розміщені під кутом 60º одна до одної, а кут між сусідні-
ми гранями, який утворений різцем, становить αріз = 70º31'44". При цьому забез-
печуються кути нахилу бокових граней мікропризм до основи α = 54º44'08", а ку-
ти на трьох гранях при вершині дорівнюють 90º. Кожна мікропризма катафота
працює як незалежний кутовий відбивач світла, в якому після трьох відбивань від
граней світловий промінь прямує назад — паралельно до падаючого. На практиці
паралельність падаючого на катафот і відбитого променів якраз і є першою і голо-
вною умовою виготовлення якісного катафота. Як показують розрахунки, похибка
кутів нахилу бокових граней мікропризм до основи на 1 кутову хвилину веде до
непаралельності відбитих променів із кутом розходження 7 кутових хвилин. Отже
розглянемо детальніше кутові параметри мікропризми катафота, які необхідно
врахувати для отримання паралельності падаючого та відбитого променів.
Спочатку проаналізуємо модель так званої «ідеальної» призми, яку зображе-
но на рис. 2 в аксонометрії.
A
B
C
D
E
a
a
a
90+ε
90+ε
Рис. 2. Мікропризма — вигляд в аксонометрії
Ця призма має три однакові бокові ребра і три кути при вершині, які до-
рівнюють 90° + ε, де ε = 0. Ребра призми умовно приймемо за a, тобто: CB = CD =
= CE = a. Головним є те, що для такої «ідеальної» призми падаючий та відбитий
промені паралельні.
На рис. 3 показано проекцію у вертикальній площині цієї та сусідньої призми
на вигляді спереду.
AB
C H
G
a
α - δ―
2
α - δ―
2
αріз.+δ +δ90°+δ90° a
Рис. 3. Проекція у вертикальній площині двох сусідніх мікропризм
Ю. О. Бородін, А. С. Лапчук, О. В. Шиховець
58
Із трикутників DCE, BAD, ABC та AGH маємо формулу для кута різця αріз +
+ δ, де δ = 0:
αріз = 2 arctg
2
1
= 70º31'44". (1)
Також із трикутників ABC та AGH маємо формулу, що пов’язує кут різця з
кутом нахилу α бокової грані призми до основи:
α = 90° –
2
різ
= 54º44'08". (2)
Далі розглянемо реальну призму, яка утворена різцем із кутом αріз + δ, де δ не
дорівнює нулю. Призма деформується, і кути при вершині стають рівними 90° + ε,
де ε не дорівнює нулю. Головною особливістю такої деформованої призми є те,
що відбитий промінь прямує не паралельно до падаючого, а з деяким кутом роз-
ходження ω.
Треба обчислити залежність між похибками δ та ε. Ребра призми залишились
без змін, тобто CB = CD = CE = a (див. рис. 2).
Якщо врахувати, що похибки δ та ε малі, тобто sinδ = δ, sinε = ε, тоді з трику-
тників DCE, BAD та ABC отримуємо
δ = ε 2 . (4)
Дуже важливою є формула залежності кута розходження ω від похибки кута
різця δ.
У роботі [6, с. 51] наведено наступний вираз:
ω =
8 2
3
. (5)
Якщо у вираз (5) підставити (4), тоді для матриці отримаємо формулу:
ω =
8
3
= δ 4,62. (6)
Для прозорого катафота до формули (6) треба додати показник заломлення
матеріалу катафота n. Тобто для прозорого катафота маємо наступне:
ω = 8δ
3
n
= δ n 4,62, (7)
де n — показник заломлення матеріалу катафота.
Покращення характеристик
світлоповертальних елементів шляхом вимірювання та корекції кута різця
ISSN 1560-9189 Реєстрація, зберігання і обробка даних, 2010, Т. 12, № 1 59
Підсумуємо головні особливості призми, яка працює як кутовий відбивач сві-
тла. Якщо мікропризми утворені різцем із кутом αріз = 70º31'44" (δ = 0), тоді кути
нахилу бокових граней до основи призми дорівнюють α = 54º44'08", всі три кути
при вершині дорівнюють 90° (ε = 0), а відбитий промінь прямує паралельно до па-
даючого, що і є умовою отримання максимального світлоповертання. Кут розхо-
дження ω такої призми дорівнює нулю. Це модель «ідеальної» призми.
У реальній призмі похибка кута різця δ не дорівнює нулю. Це веде до того,
що, по-перше, з’являється похибка кутів нахилу бокових граней до основи призми
2
, а, по-друге, з’являється похибка кута при вершині ε, яка пов’язана із δ за фор-
мулою (4). Головним є те, що відбитий промінь такої призми прямує не паралель-
но до падаючого, а кут розходження ω обчислюється за формулами (6) та (7).
Як було вказано вище, особливістю техпроцесу виготовлення катафотів є те,
що на стадії відливки має місце процес усадки матеріалу. Це негативно впливає на
мікропризми та веде до їхньої деформації. Внаслідок цього похибки кутів δ та ε, а
також кут розходження ω збільшуються, а світлоповертання зменшується, що
спричиняє брак продукції. Для боротьби з цим явищем було запропоновано мето-
дику, згідно з якою для отримання максимального світлоповертання робиться ви-
мірювання кутових параметрів катафотів з подальшою корекцією кута різця. Кон-
кретно, послідовність операцій наступна:
1) заточити різець на кут αріз + δ1 (пункт 1 техпроцесу виготовлення катафо-
та);
2) поміряти похибку кута різця δ1 (дивись нижче другий варіант вимірюван-
ня);
3) пройти пункти 2, 3, 4 техпроцесу;
4) поміряти похибку кута різця δ2;
5) внести поправку на кут різця, а саме заточити різець на кут αріз + δ з похиб-
кою δ = –(δ2 – δ1);
6) пройти пункти 2, 3, 4 техпроцесу.
Вимірювання кутових параметрів мікропризм
для матриці або прозорого катафота
(перший варіант — відбиття від трьох поверхонь)
На рис. 4 зображено оптичну схему стенда для вимірювання кута розходжен-
ня матриці, або готової штамповки чи відливки катафота.
Дія стенда наступна. Лазерний промінь від лазера 1 розширюється телеско-
пом 2, відбивається від гіпотенузи світлоподільного кубика 3 і потрапляє на вимі-
рювальний зразок матриці або катафота 4. На відстані 2 метри знаходиться мато-
вий екран 5, на якому формується зображення відбитих променів. Типова картина
на екрані зображена на рис. 5. Якщо взяти до уваги, що кут розходження малий,
тобто tgω = ω , тоді маємо наступну формулу:
ω =
2000
d
. (8)
Ю. О. Бородін, А. С. Лапчук, О. В. Шиховець
60
L
d
21
4
3
5
d
=―ω
L
d
ω
Рис. 4. Схема вимірювання кута розходження ω
для матриці або відливки катафота
Рис. 5. Зображення на екрані
відбитих променів
Вище була приведена формула (6). Це головна формула залежності розхо-
дження ω від похибки кута різця δ. Отже для матриці отримуємо:
δ =
4,62
. (9)
Аналогічно на цьому стенді можна поміряти кут розходження ω для прозоро-
го катафота. У цьому випадку похибка кута різця δ обчислюється за формулою:
δ =
4,62n
, (10)
де n — показник заломлення матеріалу катафота.
Вимірювання кутових параметрів мікропризм
(другий варіант — відбиття від двох поверхонь)
Для вимірювання кута заточки алмазного різця αріз треба зробити різцем ка-
навку на металевому зразку, наприклад з олова, і направити лазерний промінь на
цю канавку паралельно бісектрисі кута, як показано на рис. 6. Відбитий промінь
розділиться на два променя під кутом β до падаючого. Для обчислення кута αріз
розглянемо рис. 6.
Із трикутників ABC та ACD на рис. 6 та трикутників EFH та GFH на рис. 7
отримуємо формулу
Покращення характеристик
світлоповертальних елементів шляхом вимірювання та корекції кута різця
ISSN 1560-9189 Реєстрація, зберігання і обробка даних, 2010, Т. 12, № 1 61
αріз = 90° –
2
, (11)
де β = arctg
FH2
EG
.
На рис. 7 показано схему стенда для вимірювання кута αріз для металевого
оригіналу або катафота. Лазерний промінь від лазера 1 падає на нарізаний метале-
вий оригінал 2 і відбивається на 2 променя, які потрапляють на екран 3 в крапку E
та крапку G. Далі обчислюємо αріз за формулою (11).
α
α
α α
β
A
C
B
D
E F
G
H
ββ
1
2
3
Рис. 6. Пояснення до формули (6) Рис. 7. Схема вимірювання кута різця
Вимірювання кутових параметрів для матриці на гоніометрі
(третій варіант — відбивання від одної поверхні)
Обчислення похибки δ кута різця αріз за допомогою вимірювання кута розхо-
дження ω першим варіантом має свої переваги і недоліки. Перевагою є простота і
швидкість. Недоліком — те, що поміряти малий кут розходження менше, ніж 30'
складно або навіть неможливо, тому що замість шести лазерних плям (рис. 5) на
екрані є тільки одна пляма. В такому випадку можна запропонувати методику ви-
мірювання кута різця на гоніометрі. Схему вимірювання зображено на рис. 8.
На поворотну платформу гоніометра 1 ставиться матриця 2. На деякій відста-
ні знаходяться лазер 3 і екран зі щілиною 4. Платформа обертається таким чином,
щоб одна з граней була по нормалі до лазерного променя. Це видно по відбитому
променю, який потрапляє у щілину екрана. По гоніометру відмічається відлік α1.
Потім платформа повертається на кут 360° – αріз, і робиться прив’язка до сусідньої
грані. Робиться відлік α2. Кут різця αріз обчислюється за формулою
αріз = α2 – α1. (12)
Ю. О. Бородін, А. С. Лапчук, О. В. Шиховець
62
90°
α різ
2
1
3
4
Рис. 8. Схема вимірювання кута різця для матриці за допомогою гоніометра
Вимірювання кутових параметрів для прозорого катафота
на пропусання (четвертий варіант)
У катафоті, який виготовлений методом штамповки або лиття, можна про-
контролювати кут різця αріз за допомогою 1-го, 2-го і 3-го варіантів. Але є ви-
падки (наприклад, катафот з малим кроком нарізки), коли ці методи неефективні
або дають велику похибку вимірювання. Тому розглянемо 4-й варіант вимірю-
вання кута різця на пропускання через катафот, схему вимірювання якого зобра-
жено на рис. 9.
Рис. 9. Схема вимірювання кута різця «на пропускання» для прозорого катафота
A B
C
a
b
β
γ
90°
1
2
Покращення характеристик
світлоповертальних елементів шляхом вимірювання та корекції кута різця
ISSN 1560-9189 Реєстрація, зберігання і обробка даних, 2010, Т. 12, № 1 63
Лазерний промінь від лазера 1 виставляється по нормалі до екрана 2, а ката-
фот ставиться паралельно до екрана, тобто гіпотенуза АB по нормалі до променя.
Кут αріз обчислюється наступним чином:
αріз = 180° – 2β, (13)
де
sinβ =
2
2
2
2
1
sin( )
sin( )
1
1
n
n
n
,
sin(γ) =
2 2
a
a b
.
Перевага цього варіанту полягає в тому, що він має більшу точність, ніж варі-
анти 1 і 2. Це пояснюється тим, що оптичний фронт лазерного променя деформу-
ється менше (тільки на одній поверхні), ніж у варіантах 1 і 2. Недоліком варіанта
4 як і варіанта 1 є те, що треба знати коефіцієнт заломлення матеріалу катафота n.
Якщо матеріал катафота невідомий, тоді коефіцієнт заломлення n треба поміряти.
Вимірювання коефіцієнта заломлення матеріалу катафота n
Взагалі, для вимірювання коефіцієнта заломлення n застосовуються складні
спеціалізовані гоніометричні, рефрактометричні та інтерференційні оптичні при-
лади. У статті пропонується проста схема вимірювання коефіцієнта заломлення n
для плоскопаралельної пластини із прозорого матеріалу. Схему цього макету зо-
бражено на рис. 10.
5 742
A
B
d
31
8
6
c
Рис. 10. Схема вимірювання коефіцієнта заломлення матеріалу катафота n
Ю. О. Бородін, А. С. Лапчук, О. В. Шиховець
64
Схема працює наступним чином: лампа 1 за допомогою конденсора 2 підсві-
чує перехрестя 3. Об’єктив 4 формує зображення перехрестя 6 в крапці A. Вимі-
рювальний зразок 5 товщиною d нахилений до оптичної осі на кут 45°. Потім зра-
зок обертається на кут 90° зображення перехрестя в крапці В. Відстань c = AB ко-
нтролюється за допомогою мікроскопа 7, який встановлено на рухомій платформі
8. Платформа підключена до точного приладу вимірювання відстані 9. Коефіцієнт
заломлення n обчислюється за формулою
n =
2
1
d
2c1
1
2
. (14)
На цьому стенді був виміряний коефіцієнт заломлення n для пластини з полі-
карбонату: n =1,587 виміряне на стенді, n =1,586 взято з довідника [8, с. 21]. Як
видно, різниця між цими значеннями дуже мала.
Порівняльна характеристика варіантів
Головні особливості варіантів вимірювання наведено в табл. 1.
Таблиця 1.
Тип 1-й варіант 2-й варіант 3-й варіант 4-й варіант
Металевий
оригінал
Не
використовується
Простий варіант.
Точність висока.
Складний варіант.
Точність висока.
Не
використовується
Матриця
Простий варіант.
Точність мала.
Не
використовується
Складний варіант.
Точність висока.
Не
використовується
Штамп або
відливка
катафота
Простий варіант.
Точність мала.
Простий варіант.
Точність висока.
Складний варіант.
Точність висока.
Простий варіант.
Точність висока.
1-й варіант — відбиття від 3-х поверхонь.
2-й варіант — відбиття від 2-х поверхонь.
3-й варіант — гоніометричний. Відбиття від 1-ї поверхні.
4-й варіант — на пропускання (заломлення) через катафот.
Треба зауважити, що немає одного універсального варіанта вимірювання.
Кожний варіант має свої переваги і свої недоліки. Тому для забезпечення точності
треба використовувати не один, а декілька варіантів вимірювання одного зразка
катафота. Ця теза демонструється на прикладах нижче.
Приклади вимірювання
У табл. 2 наведено типові приклади вимірювання кута різця для трьох стадій
техпроцесу: δ1 обчислюється за формулою (16) для матриці і за формулою (17)
для відливки; δ2 обчислюється за формулою (18).
Покращення характеристик
світлоповертальних елементів шляхом вимірювання та корекції кута різця
ISSN 1560-9189 Реєстрація, зберігання і обробка даних, 2010, Т. 12, № 1 65
Таблиця 2.
Тип зразка Розходження ω
в кутових хвилинах
Похибка кута різця δ1
— перший варіант
Похибка кута різця
δ2 — другий варіант
Металевий оригінал –10'
Нікелева матриця 45' –9,7'
Відливка дакрил 82' –12' –14'
Відливка полістирол 50' –7' –6,5'
Аналізуючи результати, можна дійти висновку, що другий варіант вимірю-
вання точніший ніж перший. Тому для відливок будемо брати до уваги результати
другого варіанта.
Як видно нікелева матриця має малу відмінність похибки кута різця αрізв від
металевого оригіналу.
Відливка катафота із матеріалу дакрил має на 4' менше значення δ2 ніж мета-
левий оригінал. Відливка катафота із полістірола має на 3,5' більше ніж металевий
оригінал. Це дозволяє обчислити поправку на заточку різця, яка становить для да-
крила +4', а для полістірола –3,5'.
Інший приклад — польський червоний трикутник. Цей катафот у центральній
частині має високе світловідбиття. Вимірювання похибки кута різця δ2 другим
методом становить всього 0',25. Це доводить таку тезу — за інших рівних умов,
чим менше δ, тим більше світлоповертання катафота.
Висновки
У техпроцесі виготовлення симетричних катафотів були випробувані всі чо-
тири варіанти вимірювання кута різця αріз. Це дозволило ефективно впливати на
техпроцес шляхом корекції кута різця і отримати якісні катафоти з високим світ-
лоповертанням.
У подальшому передбачається провести дослідження спрямовані на оцінку
якості поверхонь світлоповертальних елементів.
1. Моделирование свойств асимметричных световозвращающих элементов./ В.В. Петров,
С.М. Шанойло, А.А. Крючин [и др.] // Реєстрація, зберігання і оброб. даних. — 2007. — Т. 9, № 2.
—С. 17–25.
2. Світлоповертання: проблеми та досягнення / В.В. Петров, С.М. Шанойло, Є.Є. Антонов
[та ін.] // Реєстрація, зберігання і оброб. даних. — 2008. — Т. 10, № 1. — С. 3–15.
3. Оптические характеристики световозвращающих элементов / Е.Е. Антонов, С.М. Шаной-
ло, А.В. Шиховец [и др.] // Реєстрація, зберігання і оброб. даних. — 2008. — Т. 10, № 2. — С. 13–
22.
4. Патент 74034 України, G02B5/124, B32B3/00. Спосіб виготовлення призмоподібних світ-
лоповертальних елементів / В.В. Петров, С.М. Шанойло, О.І. Гранат, Л.В. Бутенко, А.А. Крючин,
В.М. Зенін, В.Д. Ковтун, О.К. Войтенко, В.О. Заболотний, П.В. Майстренко, А.В. Ковальчук
(Україна); ІПРІ НАН України. — № 2003076449; заявл. 10.07.2003; опубл. 17.10.2005. — 2 с.
Ю. О. Бородін, А. С. Лапчук, О. В. Шиховець
66
5. В.В. Петров. Програмно-апаратний комплекс для контролю світлотехнічних характерис-
тик світлоповертальних елементів / В.В. Петров, О.І. Бріцький, Ле Зичун, Кван Бишенг // Реєстра-
ція, зберігання і оброб. даних. — 2008. — T. 10, № 2. — С. 69–76.
6. Макалара Д. Оптический производственный контроль / Д. Макалара. — М.: Машиностро-
ение, 1985.
7. US Patent 6767102 B1. Retroreflective Articles Having Microcubes, and Tools and Methods for
Forming Microcubes / Heenan [et al.]; 2004, Jul. 27.
8. Зубаков В.Г. Технология оптических деталей / В.Г. Зубаков. — М.: Машиностроение, 1985.
Надійшла до редакції 10.02.2010
|