Грейферный механизм

Грейферный механизм

Грейферный механизм,грейфер (от нем. greifen — хватать) — разновидность скачкового механизма в лентопротяжных механизмах киноаппаратуры, служащий для прерывистого перемещения киноплёнки на шаг кадра.

По сравнению с другими типами скачковых механизмов (кулачковый, мальтийский, пальцевый) грейферный механизм обеспечивает наиболее высокую точность перемещения киноплёнки и получил наибольшее распространение в киносъёмочной аппаратуре.

Принцип действия грейфера

Грейферный механизм перемещает киноплёнку при помощи одного или нескольких зубьев, входящих в перфорацию.

Принцип его работы основан на преобразовании вращательного движения вала привода в возвратно-поступательное движение зуба по сложной траектории, обеспечивающее четыре основных фазы цикла: вход зуба в перфорацию, перемещение киноплёнки на шаг кадра, выход зуба из перфорации и возврат в начало цикла.

Работа грейфера синхронизируется с работой обтюратора таким образом, чтобы после открытия обтюратора киноплёнка оставалась неподвижной до его полного закрытия. Обычно оба механизма имеют общий привод.

Основные требования

Грейферный механизм должен обеспечивать высокую точность перемещения киноплёнки.

Неточность его работы в киносъёмочной, кинокопировальной и проекционной аппаратуре приводит к неустойчивости изображения на экране по вертикали.

Это выглядит как качание изображения.

Неточность перемещения не должна превышать для кинокамер 0,005—0,01 мм, для кинокопировальных аппаратов — 0,015 мм, для кинопроекторов — 0,03 мм, для телекинопроекторов — 0,02 мм.

Кроме того, от грейферного механизма и конструкции фильмового канала, зависит устойчивость изображения по горизонтали.

В современной киносъемочной аппаратуре, предназначенной для съемок звуковых фильмов, одно из важнейших требований к грейферу — малошумность, поскольку грейферный механизм является основным источником шума.

Поэтому, в синхронной киносъёмочной аппаратуре используют малошумные грейферные механизмы.

Шумность грейферного механизма, критичная для синхронных киносъемок, зависит от количества кинематических пар.

Поскольку малошумные механизмы с малым количеством пар обеспечивают движение зуба грейфера по сложной кривой, такие грейферы, как правило, сочетаются со сложной криволинейной формой фильмового канала.

Грейферный механизм должен иметь высокий коэффициент полезного действия — отношение времени покоя к периоду полного рабочего цикла механизма.

Эта характеристика определяется рабочим углом грейфера.

Увеличение времени покоя позволяет повысить коэффициент обтюрации, то есть увеличить угол раскрытия обтюратора, и время экспозиции (проекции), чтобы повысить светопропускание.

Это особенно важно при кинопроекции, когда применяется холостая лопасть обтюратора.

Однако, высокий КПД достижим только при значительном уменьшении времени перемещения кинопленки, что неизбежно связано с высокими ускорениями и повышенной нагрузкой на перфорацию.

Поэтому при проектировании грейферных механизмов выбирается такой рабочий угол, при котором нагрузка на кинопленку не приводит к ее быстрому износу, а время неподвижного положения не меньше половины всего цикла.

Большинство современных киносъемочных аппаратов обладает коэффициентом обтюрации примерно 0,5 , что соответствует половине полного цикла грейфера.

В кинопроекционной аппаратуре в качестве скачкового механизма чаще всего применяется менее точный мальтийский, обладающий более высоким КПД, но создающий меньшую нагрузку на фильмокопию. В большинстве узкопленочных кинопроекторов применяется грейфер.

Во время экспозиции или проекции (при открытом обтюраторе) кинопленка должна оставаться неподвижной, что требует ее очень быстрого торможения после перемещения.

Для обеспечения минимальных усилий при транспортировке кинопленки и ее быстрой остановки, в некоторых конструкциях используется временный прижим кинопленки в фильмовом канале на период покоя.

Однако, наиболее эффективным устройством для обеспечения неподвижности кинопленки при открытом обтюраторе, является контргрейфер.

Классификация

Кулачковый грейферный механизм кинопроектора "Луч-2".

Большинство грейферных механизмов основано на принципе кривошипа.

Различают кривошипно-кулисные, кривошипно-шатунные и рамочно-кулачковые грейферные механизмы.

В простейших любительских киносъемочных аппаратах встречаются оригинальные упрощенные конструкции грейфера, аналогичные храповому механизму. Существуют однозубые и многозубые грейферы.

От количества зубьев грейфера зависит нагрузка на перфорацию кинопленки, поэтому многозубые грейферы применяются, в основном, в кинопроекционной аппаратуре, которая должна обеспечивать низкий износ фильмокопий.

В киносъемочной аппаратуре многозубые грейферы не получили широкого распространения вследствие технологической сложности изготовления многозубого грейфера с высокой точностью, необходимой для обеспечения устойчивости изображения.

Также грейферы бывают односторонними и двухсторонними.

Двухсторонние грейферы имеют зубья, входящие в оба ряда перфорации.

Прецизионные грейферные механизмы обеспечивают наивысшую точность перемещения кинопленки и применяются в специальных киносъемочных аппаратах для комбинированных съемок, рассчитанных на многократные экспозиции.

Некоторые из таких грейферов сконструированы по оригинальным схемам, в том числе с использованием пульсирующего фильмового канала.