Ungleichheiten einer Mikrometerschraube.
116
wegung, wenn die Schraube innerhalb einer Umdrehung um gleiche Winkel ge
dreht wird. Sehen wir zunächst von den letzteren ab und bezeichnen die lineare
Bewegung, welche dem zwischen den Ablesungen der Trommel und der Scala
enthaltenen Drehungswinkel a — a 0 entspricht, mit s, so wird
s = (a — a 0 ) / 0 H- 9 (a — a 0 ),
wo l Q eine constantc Grösse und 9 (a — a 0 ) die Correction ist, welche dem
nach dem mathematischen Gesetz der Schraube berechneten Betrage des durch
laufenen linearen Weges zugefügt werden muss. Unter der für eine einiger-
massen sorgfältig hergestellte Schraube gewiss gültigen Annahme, dass die
fortschreitenden Fehler klein und von regelmässigem Verlauf sind, wird man
für 9 (a — a 0 ) die Form einer Potenzreihe a l 0 (a — a 0 ) 2 H- ß/ 0 (tf — rz 0 ) 3 -+- . . .
ansetzen dürfen; ist zugleich die Anzahl der benutzten Umdrehungen klein, so
wird man, da der Gang der Schraube durch die grössere Anzahl von Win
dungen, die sich zugleich in der Mutter befinden, bestimmt wird, auf das erste
Glied sich beschränken und folglich setzen können:
s = / 0 [(a — a 0 ) -H a (a — a 0 ) 2 . . .].
Hierzu treten noch die periodischen Fehler, deren allgemeinster Ausdruck
eine nach den Sinus und Cosinus der Vielfachen der Ablesung fortschreitende
Reihe ist, welche erfahrungsmässig in den meisten Fällen auf die vom einfachen
und doppelten Winkel abhängigen Glieder beschränkt werden kann. Fügt man
diese Glieder zu dem obigen Ausdruck hinzu, so erhält man:
s = / 0 { (a — a 0 ) -Ha (a — a 0 ) 2 -H a ' (cos a — cos a 0 ) -H $ (sin a — sin a Q )
-F a" (cos 2 a — cos 2 a 0 ) -H (sin 2 a — sin 2 a 0 ) |.
Der lineare Weg der Schraube oder des durch sie bewegten Schlittens,
welcher dem Drehungswinkel a ' — a entspricht, ist folglich:
s' — s = / 0 ( (i a ' — a)-h a (a 1 — a)(a -H a — 2 tf 0 ) -H a' (cos a — cos a) -H ß' (sin a' — sin ä)
-+- ol"(cos 2 a' — cos 2 a) + (sin 2 a — sin 2 a)\
oder, wenn man a’ — a = b setzt
s' — s = i Q {b -f a^(2 a-\- b — 2 a t) ) -1- a' (cos (a + b) — cos a) -f- ß' (sin ( a-\-b ) — sin ä)
-H a" (cos ( 2 a + 2 b) — cos 2 a) + ß" (sin (2 a -H 2 b) — sin 2 a)].
Um die hier auftretenden unbekannten Grössen a, a', ß', a'', ß" zu be
stimmen, verfährt man nach dem Vorgänge Bessel’s am zweckmässigsten so,
dass man einen gewissen übrigens unbekannten Zwischenraum, welcher aber
nicht einer oder mehreren ganzen Umdrehungen der Schraube gleich sein
darf 1 ), von verschiedenen Punkten aus, die regelmässig über die zu untersuchende
Strecke der Schraube vertheilt sind, ausmisst. Man bezeichne dieses Intervall
mit/; die Messung habe, indem der Anfangspunkt um je ^ Umdrehung geändert
und die Untersuchung auf m Windungen ausgedehnt werde, die folgenden Differ
enzen der Ablesungen bei Einstellung auf die das Intervall begrenzenden Punkte
oder Striche ergeben 2 ):
1 . Windung
K
1 ^1,3 • •
•
2 -
1 ^2,2 • •
• ¿2
m.
b m ,
1 b m5 2 •
. . b,
*) Siehe auch pag. 121 .
-) Vergl. G. Müller, Untersuchungen über Mikrometerschrauben in Berl. Beob. Bd. V.