Гре́йферный механи́зм, гре́йфер (от нем. greifen — хватать) — разновидность скачкового механизма в лентопротяжных механизмах киноаппаратуры, служащий для прерывистого перемещения киноплёнки на шаг кадра[1]. По сравнению с другими типами скачковых механизмов (петлевой, мальтийский, пальцевый) грейферный механизм обеспечивает наиболее высокую точность перемещения киноплёнки при наименьших массе и шумности, и поэтому получил наибольшее распространение в киносъёмочной аппаратуре[2][3].
Грейфер впервые использован в 1895 году братьями Люмьер в аппарате «Синематограф». Принцип действия механизма позаимствован у новейших на момент его изобретения швейных машин[4]. Грейферный механизм перемещает киноплёнку при помощи одного или нескольких зубьев, входящих в перфорацию. Несколько зубьев, расположенных друг за другом вдоль одного ряда перфораций, образуют грейферную гребёнку, а зубья, входящие в противоположные ряды перфорации, образуют грейферную вилку[1]. Принцип работы основан на преобразовании вращательного движения приводного вала в движение зуба по замкнутой плоской траектории, обеспечивающее четыре основных фазы рабочего цикла: вход зуба в перфорацию, перемещение киноплёнки на шаг кадра, выход зуба из перфорации и возврат в начало цикла[5]. 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.
Рабочим углом грейфера называется угол поворота ведущего вала механизма, за который происходит перемещение кинопленки на шаг кадра. Отношение рабочего угла к углу полного рабочего цикла грейфера (как правило, 360°) соответствует КПД грейфера. Чем меньше рабочий угол грейфера, тем дольше кинопленка остается неподвижной и тем дольше обтюратор может быть открыт[6]. Для уменьшения рабочего угла в некоторых типах киноаппаратуры применяются грейферные механизмы с ускорителем, основанные на переменной угловой скорости ведущего вала, увеличиваемой кулисным механизмом во время рабочего хода. Однако использование таких грейферов приводит к повышенным ускорениям и нагрузкам на перфорацию, приводящими к её быстрому износу, поэтому ускорители применяются только в специальной аппаратуре, например, для кинорегистрации видео[7][8]. В некоторых типах кинопроекторов применение грейфера с ускорителем позволяет вообще отказаться от обтюратора, повысив световую эффективность и яркость изображения на экране[9].
Контргре́йфер — дополнительный механизм киноаппаратуры, представляющий собой один или несколько зубьев, фиксирующих киноплёнку в неподвижном положении во время всего периода экспозиции[11][12]. Применяется в основном, в киносъёмочной и кинокопировальной аппаратуре, особенно прецизионной и специальной[13][14]. Контргрейфер может быть двух типов: с подвижными и неподвижными зубьями. В киносъёмочной аппаратуре получили наибольшее распространение подвижные зубья контргрейфера. При входе зуба грейфера в перфорацию для перемещения следующего кадра такой контргрейфер выводится из киноплёнки, освобождая её в фильмовом канале. Контргрейфер с неподвижными зубьями обеспечивает более высокую точность перемещения киноплёнки, поскольку его положение не зависит от повторяемости движения механизма[15]. Однако такой контргрейфер более сложен, поскольку подразумевает подвижный (пульсирующий) фильмовый канал.
В наиболее совершенных аппаратах контргрейфер имеет двухстороннюю конструкцию, и оснащен зубьями, входящими в оба ряда перфорации. При этом зубья с одной стороны полностью заполняют перфорацию, а с другой стороны заполняют перфорацию только по высоте для компенсации возможной усадки киноплёнки по ширине[16]. Привод контргрейфера, как правило, осуществляется от ведущего элемента грейфера, делая контргрейфер частью грейферного механизма. В киносъёмочных аппаратах, предназначенных для комбинированных съёмок, наличие контргрейфера обязательно. Впервые установлен в камере «Bell&Howell 2709» в 1911 году[17]. В кинопроекторах контргрейфер применяется только в системе IMAX, из-за повышенных требований к устойчивости изображения на экране и использования транспортировки плёнки при помощи механизма «катящаяся петля». Такой контргрейфер представляет собой четыре неподвижных зуба, входящих в перфорации, расположенные близко к углам кадра.
Грейферные механизмы классифицируются по нескольким признакам: структуре, характеру замыкания кинематической пары с ведущим звеном, устройству ввода зуба в перфорацию и назначению[18]. По структуре грейферы разделяются на две группы: кулачковые и шарнирно-рычажные[19]. В простейших любительских киносъёмочных аппаратах встречаются оригинальные упрощённые конструкции грейфера, аналогичные храповому механизму[20]. Существуют однозубые и многозубые грейферы. От количества зубьев грейфера зависит нагрузка на перфорацию киноплёнки, поэтому многозубые грейферы применяются, в основном, в кинопроекционной аппаратуре, которая должна обеспечивать низкий износ фильмокопий[21].
В киносъёмочной аппаратуре общего назначения многозубые грейферы не получили широкого распространения вследствие технологической сложности изготовления с необходимой точностью. Грейферная гребёнка характерна для кинокамер, предназначенных для ускоренной киносъёмки, поскольку снижает нагрузку на перфорацию, возрастающую пропорционально кадровой частоте.
Киносъёмочные аппараты для скоростной киносъёмки не оснащаются грейферным или другими скачковыми механизмами, поскольку рассчитаны на непрерывное перемещение киноплёнки. В аппаратуре этого типа используется оптическая компенсация многогранными призмой или зеркальным барабаном, а также кратковременное экспонирование обтюратором с узкой щелью[22]. Киносъёмочная аппаратура для высокоскоростной киносъёмки с частотой выше 10 000 кадров в секунду предусматривает укладку киноплёнки во вращающийся или неподвижный барабан и оптическую или механическую коммутацию изображения[23]. Грейферный механизм в таких камерах также отсутствует.
Грейферы бывают односторонними и двухсторонними. Двухсторонние грейферы имеют зубья, входящие в оба ряда перфорации. Прецизионные грейферные механизмы обеспечивают наивысшую точность перемещения киноплёнки и применяются в специальных киносъёмочных аппаратах для комбинированных съёмок, рассчитанных на многократные экспозиции. Некоторые из таких грейферов сконструированы по оригинальным схемам, в том числе с использованием пульсирующего фильмового канала.
На рисунке справа представлено схематическое изображение одного из самых распространенных типов — кривошипно-кулисного грейфера. Ведущий вал А вращает маховик В механизма, к которому через шарнир присоединена грейферная рамка С. На противоположном конце рамки располагается зуб D, входящий в перфорацию киноплёнки, движущейся в фильмовом канале Н мимо кадрового окна Е. В середине грейферной рамки укреплен палец F, скользящий по криволинейному пазу G кулисы. Вращение маховика и движение пальца заставляет противоположный конец рамки с зубом совершать возвратно-поступательное движение по D-образной траектории, входя в перфорацию в верхней части траектории, и выходя из неё в нижней части.
Рисунок слева изображает кинематическую схему малошумного кривошипно-кулисного грейферного механизма с контргрейфером, применённого в киносъёмочном аппарате «Кинор-35С». Ведущий вал А имеет два кривошипа В и С. Кривошип В приводит в движение рычаг D грейфера, имеющий на противоположном конце зуб Е. Кривошип С, выполненный в виде эксцентрика, приводит в движение шатун F контргрейфера. Рычаг D средней частью скользит во втулке G, свободно качающейся на неподвижной оси, перпендикулярной плоскости рисунка. Шток Н с зубом J контргрейфера получает движение от шатуна F посредством пальца К, удерживаемого в рабочем положении относительно штока замком L, который может поворачиваться вокруг оси М. Шток контргрейфера перемещается возвратно-поступательно по стрелкам N в направляющих Р. Замок L служит для расцепления контргрейфера с механизмом и вывода зубьев контргрейфера во время зарядки киноплёнки. Поворот замка по часовой стрелке освобождает палец К и позволяет зубьям контргрейфера выйти из фильмового канала. Зуб грейфера Е совершает сложное возвратно-поступательное движение по траектории, обозначенной на рисунке эллипсом, вследствие чего фильмовому каналу в районе грейферного механизма придана криволинейная форма.
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .